система+переменных+величин

шкала прибора — la scala di uno strumento

шкала цен — scala dei prezzi

шкала́ заработной платы — scala dei salari

процессные переменные
-
[Интент]

Процессные переменные.

Под словосочетанием “процессные переменные” понимаются численные параметры, определяющие текущее состояние технологического процесса. К процессным переменным можно отнести сигналы ввода/вывода, параметры функциональных блоков, локальные и глобальные флаги (переменные), тэги SCADA и т.д.

Процессные переменные делятся на дискретные и аналоговые. Дискретная переменная может принимать конечное число значений из довольно узкого диапазона. На практике под дискретной переменной чаще всего подразумевают величину булевского типа (двоичную), указывающую на одно их двух возможных состояний объекта (или управляющего сигнала), хотя, формально говоря, это не совсем корректно. В общем же случае дискретная переменная аналогична типу enumeration языка C.

Аналоговая переменная может принимать любую величину из ограниченного непрерывного диапазона значений. По типу представления аналоговая переменная больше соответствует вещественному числу.

Как записываются процессные переменные в архив?
Существуют две технологии регистрации значений процессных переменных в архиве:

1.    Циклическая запись ( cyclic archiving) подразумевает периодическую запись текущего значения процессной переменной через заданные пользователем интервалы времени вне зависимости от величины и скорости изменения данной переменной (см. рис. 1). Хотя эта техника не очень экономична, она довольно часто используется для архивации аналоговых переменных. Период циклической записи для каждой переменной настраивается индивидуально и, как правило, лежит в диапазоне от 0.5 с до 10 мин. Как для дискретных переменных, так и быстро изменяющихся аналоговых переменных, подобный подход записи в архив явно не оптимален.

Рис. 1. Циклическая запись процессной переменной в архив.

2.    Архивация по изменению переменной (дельта-архивированиe, delta-archiving). Этот подход предполагает запись переменной в архив только тогда, когда изменение ее значения по сравнению с предыдущим записанным значением (абсолютная разность) достигает определенной величины (дельты, см. рис. 2). Дельта настраивается пользователем и может быть выражена как в абсолютных единицах измерения, так и в процентах от шкалы. Безусловно, это техника более экономична, чем циклическая запись, так как она адаптируется к скорости изменения архивируемой величины. Для дискретных величин – этот подход незаменим. Допустим, у нас есть дискретная переменная, которая изменяется, скажем, раз в час. Зачем же ее архивировать каждую секунду или минуту? Ведь гораздо логичнее записывать значение переменной в архив только в те моменты, когда это значение переходит из 1 в 0 или наоборот.

Рис. 2. Дельта-архивирование процессной переменной.

Куда записывается архив процессных переменных?
Чаще всего используется один из трех вариантов:

1.    Архив записывается в обычный текстовый файл в формате CSV ( comma separated values). Этот файл может храниться как на локальном, так и на сетевом диске. На самом деле архив состоит из множества последовательно создаваемых файлов: система генерирует новый файл архива каждую рабочую смену или сутки. У такого формата представления архива есть неоспоримое преимущество – его можно просмотреть любым текстовым редактором. Его также можно экспортировать в MS Excel и посмотреть в виде таблицы, применив необходимые сортировки и фильтры. Существенный недостаток – это неэкономичность хранения; накопленный таким образом архив занимает неприлично много места на жестком диске. Для уменьшения объема архива можно применить компрессию по алгоритму ZIP или RAR – благо, что текстовые файлы очень хорошо сжимаются.

2.    Архив представляет собой двоичный файл, формат которого зависит от используемого ПО визуализации тех. процесса (SCADA). Очевидно, что это более экономичное представление архива, но для работы с ним обычным экселем уже не обойдешься. При этом формат архива у разных производителей SCADA может сильно различаться. Как и в предыдущем случае, архив состоит из последовательно создаваемых файлов. Вообще, хранить архив в одном большом файле – это не очень хорошо с точки зрения скорости доступа к данным.

3.    Самый прогрессивный способ. Хранение архива в виде реляционной базы данных с поддержкой СУБД SQL. Этот способ позволяет достичь достаточно большой скорости работы с архивом (добавление записей, чтение и обработка данных), при этом сервер SQL может обеспечить оптимальный доступ к истории сразу нескольким десяткам удаленных клиентов. Поскольку доступ к архиву осуществляется по открытому интерфейсу SQL, разработчики имеют возможность создавать клиентские приложения под свои нужды. Но главное преимущество заключается в том, что архив на базе SQL – это отличная возможность для интеграции АСУ ТП с информационными системами более высокого уровня (например, уровня MES). Как правило, для ведения архива SQL и обслуживания клиентов используется достаточно мощная серверная платформа.

Во всех описанных случаях система архивирования процессных переменных – это неотъемлемая часть ПО визуализации технологического процесса. Разница заключается в формате представления архива и технологии доступа.

Какие средства служат для отображения архива? Архив можно отобразить несколькими способами. Самый простой – это представить его в табличной форме и экспортировать, например, в Excel, в котором можно строить графики, диаграммы и делать отчеты. Однако это довольно утомительно и требует много ручного труда.

Более удобный способ – это отображение истории в виде специального динамического (обновляемого автоматически) графика, называемого трендом ( trend). Тренд помещается на мнемосхемы операторского интерфейса в тех места, где это необходимо и удобно оператору. Пример тренда изображен на рисунке ниже.

Рис. 3. Пример исторического тренда, отображающего две процессные переменные.

На тренд можно выводить до 16 переменных одновременно, как дискретных, так и аналоговых. При этом тренд можно строить за произвольный промежуток времени ( time span). Также поддерживается масштабирование ( scaling). Передвигая ползунок ( slider) вдоль шкалы времени можно просматривать точные значения переменных в различные моменты времени в прошлом. Отрезки времени, в течение которых наблюдались аварийные значения переменных, выделяются на тренде контрастным цветом. В общем, тренды – это мощный и очень удобный инструмент, наглядно показывающий поведение переменных в динамике.

[ http://kazanets.narod.ru/AlarmsArchive.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

EN

• process values

аварийный сигнал
аварийная сигнализация
Оповещение оператора о наступлении определенного события, связанного с нарушением или угрозой нарушения регламентного течения технологического процесса.
[ http://kazanets.narod.ru/AlarmsArchive.htm]

Аварийные сигналы настраиваются путем задания предельных значений (границ, thresholds) индивидуально для каждой процессной переменной. Система автоматически отслеживает изменение процессной переменной и сопоставляет ее значение с заранее настроенными границами. В случае выхода переменной за нормальные границы система генерирует оповещение и фиксирует его в журнале аварийных сигналов. Рассмотрим наиболее часто используемые аварийные сигналы для аналоговых величин:

Lo – нижняя предупредительная граница. В случае если процессная переменная становится меньше Lo, генерируется предупредительное оповещение.

LoLo – нижняя аварийная граница. В случае если процессная переменная становится меньше LoLo, генерируется аварийный сигнал.

Hi - верхняя предупредительная граница. В случае если процессная переменная становится больше Hi, генерируется предупредительное оповещение.

HiHi – верхняя аварийная граница. В случае если процессная переменная становится больше HiHi, генерируется аварийный сигнал.

DEV_HI (DEVIATION_HI) – верхняя граница отклонения (рассогласования). Если разность (абсолютное значение) между двумя переменными становится больше DEV_HI, то генерируется аварийный сигнал. Например, такой сигнал можно настроить у блока PID; в этом случае система будет сигнализировать об отклонении регулируемой величины от уставки, превышающей границу DEV_HI. По аналогии можно настроить сигнал DEV_LO.

ROC_HI (RATE_OF_CHANGE_HI) – верхняя граница скорости изменения. Система отслеживает скорость изменения процессной переменной (первую производную). Если скорость возрастания переменной выше границы ROC_HI, то генерируется аварийный сигнал.

Для дискретных переменных сигналов гораздо меньше. По сути их всего две – аварийное состояние, соответствующее значению 1, или авария в случае значения 0.

На рис. 4 показана схема появления аварийных сигналов на примере быстро изменяющейся процессной переменной. Стоит отменить, что на рисунке изображены отнюдь не все генерируемые оповещения. Например, при возврате переменной обратно в нормальный диапазон значений, кроме изображенных на рисунке, генерируется оповещение RETURN_TO_NORMAL

Рис. 4. Пример генерации аварийных сигналов и оповещений.

Важность (или критичность) аварийного сигнала определяется приоритетом (целое число). Как правило, чем выше приоритет у аварийного сигнала, тем критичнее она для производства, и тем быстрее на нее надо обратить внимание.

При появлении аварийного сигнала у оператора есть два варианта действий:

1.    Игнорировать его. Не всегда хорошее решение, мягко говоря. При этом если процессная переменная вернется обратно в нормальные границы, то появиться новое оповещение UNACK_RETURN_TO_NORMAL, говорящее о том, что оператор проспал аварийное событие, но, к счастью, все нормализовалось.

2.    Подтвердить, что сигнал замечен оператором ( acknowledge). Дело в том, что сразу после появления аварийного сигнала ему автоматически присваивается статус UNACK (не подтвержден). Как только сигнал подтверждают (иногда говорят “квитируют”), его статус становится ACK (подтвержден). В этом случае возврат переменной в нормальные границы ведет к появлению оповещения ACK_RETURN_TO_NORMAL, свидетельствующее о том, что оператор “держит ухо востро”.

Аварийные сигналы можно произвольно группировать. На практике группировка проводится путем распределения процессных переменных, а следовательно, и соответствующих им аварийных сигналов по различным технологическим участкам ( plant areas) и установкам ( plant units).

[ http://kazanets.narod.ru/AlarmsArchive.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

Синонимы

• аварийная сигнализация

EN

• alarm

алгоритм
Конечный набор предписаний для получения решения задачи посредством конечного количества операций.
[ ГОСТ 34.003-90]

алгоритм
Конечное упорядоченное множество точно определенных правил для решения конкретной задачи.
[ИСО/МЭК 2382-1]
[ ГОСТ Р 52292-2004]

алгоритм
Последовательность действий для определенного вычисления
[ ГОСТ 30721-2000]
[ ГОСТ Р 51294.3-99]

алгоритм
Набор упорядоченных шагов для решения задачи, такой как математическая формула или инструкция в программе. В контексте кодирования речи алгоритмами называют математические методы, используемые для компрессии речи. Уникальные алгоритмы кодирования речи патентуются. Конкретные реализации алгоритмов в компьютерных программах также являются субъектом авторского права.
Совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.
[ http://www.morepc.ru/dict/]

алгоритм
алгорифм
Точное предписание относительно последовательности действий (шагов), преобразующих исходные данные в искомый результат. Это понятие появилось за много веков до появления компьютеров, с которыми его обычно связывают. Термин же происходит от слова Algorithmi, так на латинском языке звучало имя хорезмского математика IX столетия аль-Хорезми, трактат которого в средние века был распространен в Европе. Тогда алгоритмом называлось десятичное счисление и искусство счета в этой системе. А. — основа решения любой экономико-математической задачи, задачи управления, а также построения многих экономико-математических моделей — особенно прикладных, предназначенных для практических расчетов на компьютерах. Оценка качества А. обычно определяется его сходимостью (если А. не сходится, он не годится), скоростью сходимости (чем она выше, т.е. чем меньше шагов требуется для решения, тем А. лучше); кроме того, важную роль играют время счета на компьютере (оно зависит не только от числа шагов, но и других обстоятельств), удобство обращения к А., возможность работы в режиме диалога человека и ЭВМ. Для наглядности алгоритм, если он относительно прост, можно отобразить в виде блок-схемы (см. рис. А.2). А., записанный таким образом, чтобы его могла выполнять вычислительная машина, называется программой. Рис.А.2 Блок-схема алгоритма вычисления среднего арифметического Среди важнейших (для экономико-математических приложений) видов алгоритмов назовем следующие: Алгоритмитеративный [iterative routine] - см. Итеративные методы. Алгоритм моделирующий. [simulator] - алгоритм (компьютерная программа), имитирующий при исследовании сложных систем взаимодействие элементов процесса и позволяющий при заданной совокупности экзогенных величин (параметров, управляющих переменных) получить эндогенные величины (выходы) или их искомые характеристики. Алгоритм циклический [cyclical algorithm] - алгоритм, при котором через какое-то (обычно большое) число шагов результаты начинают повторяться. Таков, например, А. вычисления на компьютере псевдослучайных чисел. Алгоритм управления [control procedure] - точно определенный порядок выработки управленческих решений, формирования планов, обмена информацией в процессе управления. Тщательная отработка А. у. — необходимый этап проектирования любой АСУ. Для проверки А.у. эффективно применение методов машинной имитации.
[ http://slovar-lopatnikov.ru/]

Тематики

• автоматизированные системы
• информационные технологии в целом
• кодирование штриховое
• экономика
• электронный обмен информацией

Синонимы

• алгорифм

EN

• ALG
• algorithm

DE

• Algorithmus

FR

• algorithme

1 Алгоритм - однозначное описание последовательности операций над исходными данными (из некоторой совокупности возможных исходных данных), направленной на получение результата, полностью определяемого этими исходными данными.

Источник: МИ 2174-91: Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения

БЕЙСИК
—
[ http://slovarionline.ru/anglo_russkiy_slovar_neftegazovoy_promyishlennosti/]

Тематики

• нефтегазовая промышленность

EN

• Beginner's All-Purpose Symbolic Instruction Code

Бейсик
Процедурный язык высокого уровня. Разработан в 1964 г.
[ http://www.morepc.ru/dict/]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• Basic

бейсик
Наиболее распространенный язык программирования, используемый на ПЭВМ. Универсальная система символического кодирования для начинающих. Содержит примитивные средства редактирования, обработки числовых величин, строковых переменных и наборы процедур простого манипулирования символьными цепочками. Наличие многочисленных диалектов языка затрудняет мобильность программ на Бейсике. Спецификация ANSI послужила основой ГОСТ 27787 – 88 на язык Бейсик (для ПЭВМ).
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code
• Basic