Перевод: с английского на русский

с русского на английский

емкость станции подачи

  • 1 feed-station capacity

    English-Russian dictionary of telecommunications and their abbreviations > feed-station capacity

  • 2 normal operation

    1. при нормальных условиях работы
    2. нормальный режим эксплуатации
    3. нормальный режим работы электрооборудования
    4. нормальный режим работы
    5. нормальная эксплуатация
    6. нормальная работа

     

    нормальная работа
    Условия, при которых прибор работает в соответствии с нормальной эксплуатацией, когда прибор подсоединен к сети питания.
    [ ГОСТ Р 52161. 1-2004 ( МЭК 60335-1: 2001)]

    EN

    normal operation
    conditions under which the appliance is operated in normal use when it is connected to the supply mains
    [IEC 60335-1, ed. 4.0 (2001-05)]

    FR

    conditions de fonctionnement normal
    conditions dans lesquelles l'appareil est mis en fonctionnement en usage normal lorsqu’il est raccordé au réseau d'alimentation
    [IEC 60335-1, ed. 4.0 (2001-05)]

    Тематики

    EN

    FR

     

    нормальная эксплуатация
    Эксплуатация атомной станции в установленных проектом эксплуатационных пределах и условиях, включая пуск, испытание, работу на мощности, перегрузку ядерного топлива, технологическое обслуживание, остановку, ремонт и другую, связанную с этим деятельность.
    [ http://pripyat.forumbb.ru/viewtopic.php?id=25]

    Тематики

    EN

     

    нормальный режим эксплуатации
    Эксплуатация оборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем электрооборудования.
    [ ГОСТ Р МЭК 60050-426-2006]


    Тематики

    EN

     

    при нормальных условиях работы
    —
    [ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

    Тематики

    • электросвязь, основные понятия

    EN

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора, как установлено в следующих абзацах.

    Примечание - Приборы, не упомянутые ниже, но которые тем не менее могут выполнять одну из функций приготовления пищи, работают, как определено для этой функции, насколько это возможно.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.9-2006: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.9. Частные требования для грилей, тостеров и аналогичных переносных приборов для приготовления пищи оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Прибор работаете максимальным количеством воды, для которого он сконструирован, без использования детергентов или ополаскивающих средств, без посуды или столовых приборов. Если очевидно, что при загрузке прибора результаты испытаний будут иными, испытания проводят при загрузке максимальным количеством посуды и столовых приборов, установленным в инструкциях.

    Примечание 101 - Посуда и столовые приборы, используемые при испытании, - по ГОСТ 30147.

    Воду подают под любым давлением в пределах, установленных в инструкциях, температура воды на входе должна быть:

    плюс (60 ± 5) °С или равной установленной в инструкциях (если она выше указанной) - для входных отверстий, предназначенных для подачи только горячей воды;

    плюс (15 ± 5) °С - для входных отверстий, предназначенных для подачи только холодной воды.

    Если прибор имеет ввод, предназначенный для подачи как холодной, так и горячей воды, температура при испытаниях должна быть наиболее неблагоприятной.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.5-2005: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.5. Частные требования для посудомоечных машин оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Прибор работает при номинальном напряжении непрерывно с входным отверстием для воздуха, отрегулированным на потребляемую мощность Рт, измеренную после 20 с работы. При необходимости через 3 мин проводят окончательное регулирование отверстия.

    Потребляемую мощность Ртрассчитывают по формуле

    Pm = 0,5×(Pf + Pi),

    где Pf - мощность, потребляемая прибором, работающим в течение 3 мин с открытым входным отверстием для воздуха, в ваттах. Любое устройство, используемое для обеспечения циркуляции охлаждающего двигатель воздуха в случае блокирования главного входного отверстия, может работать обычным образом;

    Pi - мощность, потребляемая прибором, работающим в течение следующих 20 с с полностью закрытым входным отверстием, в ваттах. Любое устройство, регулируемое без помощи инструмента и используемое для обеспечения циркуляции охлаждающего двигатель воздуха в случае блокирования главного входного отверстия, должно быть отключено.

    Если прибор имеет маркировку диапазона номинальных напряжений, то его включают на напряжение, равное среднему значению диапазона напряжений при условии, что разность между предельными значениями диапазона не превышает 10 % среднего значения. Если эта разность превышает 10 %, прибор включают на напряжение, равное верхнему пределу диапазона.

    Измерения проводят на приборе, имеющем чистый пылесборник и фильтр, при этом емкость для воды не должна быть заполнена. Если прибор предназначен для использования только со шлангом, съемные насадки и трубки удаляют, а шланг выпрямляют. Если шланг прибора является необязательным элементом, прибор работает без шланга.

    Вращающиеся щетки и аналогичные устройства при работе не должны контактировать с какой-либо поверхностью. Чистящие головки, подсоединенные с помощью шланга, при работе не должны контактировать с какой-либо поверхностью.

    Выходные отверстия прибора для присоединения необязательных элементов нагружают нагрузкой сопротивления, указанной в маркировке прибора.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.2-2005: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.2. Частные требования для пылесосов и водовсасывающих чистящих приборов оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Машины для обработки полов работают непрерывно, совершая возвратно-поступательные движения со скоростью 15 циклов в минуту на полированной стальной плите на расстояние 1 м. Прибор оснащен щетками для пола с твердой поверхностью в соответствии с инструкциями.

    Примечание 101 - Нагрев стальной плиты не допускается. Можно использовать принудительное охлаждение, но при этом необходимо гарантировать, что циркуляция воздуха не влияет на превышение температуры, значение которого определяют.

    Машины для щелочной обработки полов работают на необработанных гладких сосновых досках толщиной 25 мм, шириной приблизительно 100 мм, закрепленных внутри на дне металлического поддона. Машина для щелочной обработки совершает возвратно-поступательные движения со скоростью 15 циклов в минуту на расстояние 1 м.

    Машины для чистки ковров шампунем работают на ковре, закрепленном внутри на дне металлического поддона, который наполнен водой до уровня приблизительно 3 мм над поверхностью ковра. Ковер изготовлен из нейлоновых волокон высотой ворса приблизительно 6 мм. Машина для чистки шампунем совершает возвратно-поступательные движения со скоростью 10 циклов в минуту на расстояние 1 м.

    Если машина для щелочной обработки полов или машина для чистки ковров шампунем снабжена системой распределения жидкости, поддон не заполняют водой, но систему распределения жидкости приводят в действие.

    Машины для чистки драпировки шампунем работают без вращающихся щеток или аналогичных устройств, контактирующих с драпировкой или любой другой поверхностью. Всасывающие шланги располагают свободно вне прямой линии с входным отверстием. Система распределения жидкости работает с пустым резервуаром.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.10-2005: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.10. Частные требования для машин для обработки полов и машин для влажной чистки оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Прибор, работающий с неглубокой кастрюлей диаметром 150 мм, которая наполнена водой на высоту не менее 25 мм, устанавливают на горячую поверхность. Если приборы поставляются с сосудами или это установлено в инструкциях, сосуды используют взамен кастрюли.

    Прибор работает без кастрюли, если это условие является более неблагоприятным.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.12-2005: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.12. Частные требования для мармитов и аналогичных приборов оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Прибор работает заполненный текстильным материалом массой в сухом состоянии, равной максимальной массе, установленной в инструкциях.

    Текстильный материал представляет собой предварительно постиранные, подрубленные двойным швом хлопчатобумажные простыни размером приблизительно 70´70 см, удельной массой в сухом состоянии от 140 до 175 г/м2.

    Текстильный материал замачивают в воде, имеющей температуру (25 ± 5) °С и массу, равную массе текстильного материала.

    Если функция сушки может автоматически следовать за функцией стирки в стиральной машине, прибор не загружают отдельно. Прибор работает с максимальным количеством текстильного материала, установленным в инструкциях для комбинированного цикла стирки - сушки.

    Примечание 101 - Хлопок, в котором содержание влаги не превышает 10 %, рассматривают как находящийся в сухом состоянии.

    Хлопок кондиционируют 24 ч в спокойном воздухе при температуре (20 ± 2) °С, относительной влажности от 60 % до 70 % и атмосферном давлении от 860 до 1060 мбар, с содержанием воды приблизительно 7 %.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.11-2005: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.11. Частные требования для барабанных сушилок оригинал документа

    3.8 нормальная эксплуатация (normal operation): Эксплуатация электрооборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем электрооборудования.

    Примечание 1 - Ограничения, установленные изготовителем, могут включать постоянные условия эксплуатации, например, рабочий цикл электродвигателя.

    Примечание 2 - Изменение напряжения питания в установленных пределах и любые другие допустимые отклонения при эксплуатации являются частью нормальной эксплуатации.

    [Определение 3.19 МЭК 60079-0].

    Примечание 3 - Включает размыкание, закорачивание и заземление внешнего соединительного кабеля.

    Источник: ГОСТ Р 52350.11-2005: Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь "I" оригинал документа

    3.12 нормальный режим работы (normal operation): Режим работы технологического оборудования, характеризующийся рабочими значениями всех параметров.

    Примечание - Незначительное пылевыделение, которое может образовать облако или слой (например, выделения от фильтров), считают частью нормального режима работы.

    Источник: ГОСТ Р МЭК 61241-10-2007: Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 10. Классификация зон, где присутствует или может присутствовать горючая пыль оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Зарядные устройства батарей для зарядки батарей свинцово-кислотных аккумуляторов и другие зарядные устройства батарей, имеющие номинальный постоянный выходной ток не более 20 А, подсоединяют к цепи, как приведено на рисунке 101. Переменный резистор настраивают таким образом, чтобы ток в цепи был равен номинальному постоянному выходному току при питании зарядного устройства батарей номинальным напряжением.

    x006.jpg

    U1 - напряжение питания; U2 - выходное напряжение; I2 - выходной ток; A - амперметр; В - зарядное устройство батарей; V - вольтметр; R - переменный резистор;

    x008.gif

    где Ir - номинальный постоянный выходной ток, А;

    р - коэффициент (для однополупериодного выпрямления р = 1; для двухполупериодного выпрямления р = 2);

    f - частота питающей сети, Гц;

    Ur - номинальное выходное напряжение постоянного тока, В.

    Примечания

    1 Конденсатор может иметь емкость, отличающуюся от рассчитанной на ± 20 %.

    2 Конденсатор может быть предварительно заряжен до начала работы зарядного устройства батарей.

    Рисунок 101 - Цепь для испытания зарядных устройств батарей

    Если зарядный ток управляет процессом зарядки батареи, то переменный резистор и конденсатор заменяют разряженной батареей соответствующего типа и максимальной емкости, указанных в инструкциях.

    Другие зарядные устройства батарей подсоединяют к разряженной батарее соответствующего типа и максимальной емкости, указанных в инструкциях.

    Примечание 101 - Батареи считают разряженными, если:

    - плотность электролита менее 1,16 - для батарей свинцово-кислотных аккумуляторов;

    - напряжение каждого элемента менее 0,9 В - для батарей никель-кадмиевых аккумуляторов.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.29-2007: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.29. Частные требования для зарядных устройств батарей оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях.

    Текстильные изделия располагают на вешалках или перекладинах в соответствии с инструкциями. Текстильные изделия представляют собой предварительно выстиранные хлопчатобумажные простыни с двойным подрубочным швом размером приблизительно 700×700 мм, массой от 140 до 175 г/м2, определенной в сухом состоянии.

    Четыре слоя текстильного изделия используют для приборов, имеющих нагреваемую поверхность, на которую для высушивания помещают текстильное изделие. Один слой используют для приборов, в которых текстильное изделие высушивается потоком теплого воздуха.

    Примечание 101 - В случае возникновения сомнений хлопчатобумажные простыни подвергают кондиционированию в течение не менее 24 ч при температуре (20 ± 5) °С и относительной влажности (60 ± 5) %.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.43-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.43. Частные требования к сушилкам для одежды и перекладинам для полотенец оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора, постоянно подключенного к воде, поток которой отрегулирован таким образом, чтобы температура на выходе достигала максимального значения без срабатывания термовыключателя.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.35-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.35. Частные требования к проточным водонагревателям оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях. Насос работает при нулевом давлении жидкости на входе, в режиме работы между минимальным и максимальным напором, таким образом, чтобы достигалась наибольшая потребляемая мощность.

    Примечание 101 - Напор измеряют между входным и выходным отверстиями.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.41-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.41. Частные требования к насосам оригинал документа

    3.18 нормальный режим эксплуатации (normal operation): Эксплуатация оборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем электрооборудования.

    Примечание - Незначительное пылевыделение, которое может образовать облако или слой (например, выделения от фильтров), считают частью нормального режима эксплуатации.

    Источник: ГОСТ Р МЭК 60079-10-2-2010: Взрывоопасные среды. Часть 10-2. Классификация зон. Взрывоопасные пылевые среды оригинал документа

    3.36 нормальный режим эксплуатации (normal operation): Режим работы, при котором оборудование, системы защиты и компоненты выполняют свою заданную функцию в пределах расчетных параметров (см. также ГОСТ Р ИСО 12100-1).

    Незначительная утечка горючего вещества, способного образовать с воздухом взрывоопасную смесь, должна рассматриваться как нормальный режим эксплуатации. Например утечку из уплотнений, находящихся в контакте с горючим веществом внутри оборудования, рассматривают как незначительную.

    Аварии (например, повреждение уплотнений насоса, прокладок фланцев или случайный выброс горючего вещества, способного образовать взрывоопасную смесь), требующие срочной остановки и ремонта оборудования, не рассматривают как нормальный режим эксплуатации.

    Источник: ГОСТ Р ЕН 1127-2-2009: Взрывоопасные среды. Взрывозащита и предотвращение взрыва. Часть 2. Основополагающая концепция и методология (для подземных выработок)

    3.3 нормальный режим эксплуатации (normal operation): Режим работы, при котором оборудование, защитные системы и компоненты выполняют свою заданную функцию в пределах расчетных характеристик.

    Незначительную утечку горючего вещества, способного образовать с воздухом взрывоопасную смесь, следует рассматривать как нормальный режим эксплуатации. Например, утечку из уплотнений, находящихся в контакте с горючим веществом внутри оборудования, рассматривают как незначительную.

    Аварии (например повреждение уплотнений насоса, прокладок фланцев или случайный выброс горючего вещества, способного образовать взрывоопасную смесь), требующие срочной остановки и ремонта оборудования, не рассматривают как нормальный режим эксплуатации.

    Источник: ГОСТ Р ЕН 13463-1-2009: Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывоопасных средах. Часть 1. Общие требования

    3.12 нормальный режим работы (normal operation): Режим работы технологического оборудования, характеризующийся рабочими значениями всех параметров.

    Примечание - Незначительное пылевыделение, которое может образовать облако или слой (например, выделения от фильтров), считают частью нормального режима работы.

    Источник: ГОСТ Р МЭК 61241.10-2007: Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 10. Классификация зон, где присутствует или может присутствовать горючая пыль оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора в том виде, в каком он был поставлен изготовителем, или с закороченной выходной цепью высокого напряжения в зависимости от того, что наиболее неблагоприятно.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.65-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.65. Частные требования к приборам для очистки воздуха оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа приборов при следующих условиях.

    Приборы с подставкой работают на подставке, если не указано иное.

    Другие приборы работают в соответствии с инструкциями, если не указано иное.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.45-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.45. Частные требования к переносным нагревательным инструментам и аналогичным приборам оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа циркуляционного насоса с давлением воды и скоростью потока, отрегулированными в установленных пределах так, чтобы достигалась максимальная потребляемая мощность.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.51-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.51. Частные требования к стационарным циркуляционным насосам для отопительных систем и систем водоснабжения оригинал документа

    нормальная работа (normal operation): Работа прибора при следующих условиях:

    - выходная цепь закорочена;

    - решетки расположены на максимальном расстоянии, достаточном для поддержания дуги, прибор работает циклами; цикл состоит из 1 с работы и 2 с паузы;

    - к решеткам подключена активная нагрузка, которая обеспечивает получение максимального тока.

    Источник: ГОСТ Р 52161.2.59-2008: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2.59. Частные требования к приборам для уничтожения насекомых оригинал документа

    3.7 нормальная эксплуатация (normal operation): Эксплуатация электрооборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем оборудования.

    Примечание 1 - Ограничения, установленные изготовителем, могут предусматривать постоянные условия эксплуатации, например эксплуатацию двигателя в рабочем цикле.

    Примечание 2 - Изменение параметров напряжения в установленных пределах, а также другие отклонения при эксплуатации составляют часть нормальной эксплуатации.

    Источник: ГОСТ Р МЭК 61241-18-2009: Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 18. Защита компаундом «mD» оригинал документа

    3.50 нормальный режим работы (normal operation): Стандартная ситуация, при которой оборудование работает с расчетными параметрами

    Примечания

    1 Незначительные выбросы горючего материала могут быть частью нормального режима работы, если это не влияет на безопасность работы установки.

    2 Неисправности (такие, как поломки насосных клапанов, фланцевых прокладок или разливы, относящиеся к аварийным ситуациям), которые требуют срочного ремонта и блокировки, не относятся к нормальному режиму работы, но и не считаются катастрофическими.

    3 Нормальный режим работы включает процесс запуска и остановки.

    Источник: ГОСТ Р 54110-2010: Водородные генераторы на основе технологий переработки топлива. Часть 1. Безопасность оригинал документа

    3.12 нормальный режим работы (normal operation): Режим работы технологического оборудования, характеризующийся рабочими значениями всех параметров.

    Примечание - Незначительное пылевыделение, которое может образовать облако или слой (например, выделения от фильтров), считают частью нормального режима работы.

    Источник: ГОСТ IEC 61241-10-2011: Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 10. Классификация зон, где присутствует или может присутствовать горючая пыль

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > normal operation

  • 3 man-machine communication

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. связь человек-машина
    3. диалог человека с ЭВМ

     

    диалог человека с ЭВМ
    —
    [В.А.Семенов. Англо-русский словарь по релейной защите]

    Тематики

    EN

     

    связь человек-машина
    —
    [ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

    Тематики

    • электросвязь, основные понятия

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > man-machine communication

  • 4 HMI

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. человеко-машинное взаимодействие
    3. терминал
    4. интерфейс управления концентратором
    5. интерфейс "человек-машина"

     

    интерфейс "человек-машина"
    аппаратно-программная система управления технологическими процессами
    HMI - это набор всех средств, позволяющих человеку вмешаться в поведение вычислительной системы. Как правило, HMI представляет собой компьютер с графическим дисплеем, где в наглядной форме отображается поведение системы, и пользователь имеет возможность вмешаться в деятельность системы. Однако в качестве HMI может выступать самый простой пульт из набора тумблеров и светодиодных индикаторов.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Тематики

    Синонимы

    EN

     

    интерфейс управления концентратором
    —
    [Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

    Тематики

    EN

     

    терминал
    Устройство ввода-вывода, обеспечивающее взаимодействие пользователей в локальной вычислительной сети или с удаленной ЭВМ через средства телеобработки данных
    [ ГОСТ 25868-91]
    [ ГОСТ Р 50304-92 ]

    Параллельные тексты EN-RU

    HMI port warning
    [Schneider Electric]

    Предупредительное состояние об ошибке обмена данными через порт связи с терминалом оператора
    [Перевод Интент]

    HMI display max current phase enable
    [Schneider Electric]

    Разрешается отображение на терминале оператора максимального линейного тока
    [Перевод Интент]

    Config via HMI keypad enable
    [Schneider Electric]

    Конфигурирование (системы) с помощью клавиатуры терминала оператора
    [Перевод Интент]

    Тематики

    • оборуд. перифер. систем обраб. информации
    • системы для сопряж. радиоэлектр. средств интерфейсные

    Обобщающие термины

    Синонимы

    EN

     

    человеко-машинное взаимодействие
    —
    [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

    Тематики

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > HMI

  • 5 man-machine interface

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. интерфейс "человекмашина"

     

    интерфейс "человекмашина"
    (МСЭ-Т Q.1741).
    [ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

    Тематики

    • электросвязь, основные понятия

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > man-machine interface

  • 6 MMI

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. интерфейс "человекмашина"

     

    интерфейс "человекмашина"
    (МСЭ-Т Q.1741).
    [ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

    Тематики

    • электросвязь, основные понятия

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > MMI

  • 7 human interface

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. интерфейс с пользователем

     

    интерфейс с пользователем
    —
    [Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

    Тематики

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > human interface

  • 8 human-computer interface

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. пользовательский интерфейс
    3. интерфейс человек-машина

     

    интерфейс человек-машина
    —
    [Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

    Тематики

    EN

     

    пользовательский интерфейс
    —
    [ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

    Тематики

    • электросвязь, основные понятия

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > human-computer interface

  • 9 Chi

    1. человеко-машинный интерфейс
    2. Хи

     

    Хи
    22-я буква греческого алфавита.
    [http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index&d=23]

    Тематики

    EN

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > Chi

  • 10 computer human interface

    1. человеко-машинный интерфейс

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > computer human interface

  • 11 human interface device

    1. человеко-машинный интерфейс

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > human interface device

  • 12 human-machine interface

    1. человеко-машинный интерфейс

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > human-machine interface

  • 13 operator-machine communication

    1. человеко-машинный интерфейс

     

    человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование.
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства, дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60447-2000]

    человекомашинный интерфейс (ЧМИ)
    Технические средства контроля и управления, являющиеся частью оборудования, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование (ГОСТ Р МЭК 60447).
    Примечание
    Такие средства могут включать приводимые в действие вручную органы управления, контрольные устройства и дисплеи.
    [ ГОСТ Р МЭК 60073-2000]

    человеко-машинный интерфейс
    Средства обеспечения двусторонней связи "оператор - технологическое оборудование" (АСУ ТП). Название класса средств, в который входят подклассы:
    SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) - Операторское управление и сбор данных от технологического оборудования.
    DCS (Distributed Control Systems) - Распределенная система управления технологическим оборудованием.
    [ http://www.morepc.ru/dict/]

    Параллельные тексты EN-RU

    MotorSys™ iPMCC solutions can integrate a dedicated human-machine interface (HMI) or communicate via a personal computer directly on the motor starters.
    [Schneider Electric]

    Интеллектуальный центр распределения электроэнергии и управления электродвигателями MotorSys™ может иметь в своем составе специальный человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). В качестве альтернативы используется обмен данным между персональным компьютером и пускателями.
    [Перевод Интент]

    HMI на базе операторских станций

    Самое, пожалуй, главное в системе управления - это организация взаимодействия между человеком и программно-аппаратным комплексом. Обеспечение такого взаимодействия и есть задача человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface).

    На мой взгляд, в аббревиатуре “АСУ ТП” ключевым является слово “автоматизированная”, что подразумевает непосредственное участие человека в процессе реализации системой определенных задач. Очевидно, что чем лучше организован HMI, тем эффективнее человек сможет решать поставленные задачи.

    Как же организован HMI в современных АСУ ТП?
    Существует, как минимум, два подхода реализации функционала HMI:

    1. На базе специализированных рабочих станций оператора, устанавливаемых в центральной диспетчерской;
    2. На базе панелей локального управления, устанавливаемых непосредственно в цеху по близости с контролируемым технологическим объектам.

    Иногда эти два варианта комбинируют, чтобы достичь наибольшей гибкости управления. В данной статье речь пойдет о первом варианте организации операторского уровня.

    Аппаратно рабочая станция оператора (OS, operator station) представляет собой ни что иное как персональный компьютер. Как правило, станция снабжается несколькими широкоэкранными мониторами, функциональной клавиатурой и необходимыми сетевыми адаптерами для подключения к сетям верхнего уровня (например, на базе Industrial Ethernet). Станция оператора несколько отличается от привычных для нас офисных компьютеров, прежде всего, своим исполнением и эксплуатационными характеристиками (а также ценой 4000 - 10 000 долларов).
    На рисунке 1 изображена рабочая станция оператора системы SIMATIC PCS7 производства Siemens, обладающая следующими техническими характеристиками:

    Процессор: Intel Pentium 4, 3.4 ГГц;
    Память: DDR2 SDRAM до 4 ГБ;
    Материнская плата: ChipSet Intel 945G;
    Жесткий диск: SATA-RAID 1/2 x 120 ГБ;
    Слоты: 4 x PCI, 2 x PCI E x 1, 1 x PCI E x 16;
    Степень защиты: IP 31;
    Температура при эксплуатации: 5 – 45 C;
    Влажность: 5 – 95 % (без образования конденсата);
    Операционная система: Windows XP Professional/2003 Server.

    4876
    Рис. 1. Пример промышленной рабочей станции оператора.

    Системный блок может быть как настольного исполнения ( desktop), так и для монтажа в 19” стойку ( rack-mounted). Чаще применяется второй вариант: системный блок монтируется в запираемую стойку для лучшей защищенности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Какое программное обеспечение используется?
    На станции оператора устанавливается программный пакет визуализации технологического процесса (часто называемый SCADA). Большинство пакетов визуализации работают под управлением операционных систем семейства Windows (Windows NT 4.0, Windows 2000/XP, Windows 2003 Server), что, на мой взгляд, является большим минусом.
    Программное обеспечение визуализации призвано выполнять следующие задачи:

    1. Отображение технологической информации в удобной для человека графической форме (как правило, в виде интерактивных мнемосхем) – Process Visualization;
    2. Отображение аварийных сигнализаций технологического процесса – Alarm Visualization;
    3. Архивирование технологических данных (сбор истории процесса) – Historical Archiving;
    4. Предоставление оператору возможности манипулировать (управлять) объектами управления – Operator Control.
    5. Контроль доступа и протоколирование действий оператора – Access Control and Operator’s Actions Archiving.
    6. Автоматизированное составление отчетов за произвольный интервал времени (посменные отчеты, еженедельные, ежемесячные и т.д.) – Automated Reporting.

    Как правило, SCADA состоит из двух частей:

    1. Среды разработки, где инженер рисует и программирует технологические мнемосхемы;
    2. Среды исполнения, необходимой для выполнения сконфигурированных мнемосхем в режиме runtime. Фактически это режим повседневной эксплуатации.

    Существует две схемы подключения операторских станций к системе управления, а точнее уровню управления. В рамках первой схемы каждая операторская станция подключается к контроллерам уровня управления напрямую или с помощью промежуточного коммутатора (см. рисунок 2). Подключенная таким образом операторская станция работает независимо от других станций сети, и поэтому часто называется одиночной (пусть Вас не смущает такое название, на самом деле таких станций в сети может быть несколько).

    4877
    Рис. 2. Схема подключения одиночных операторских станций к уровню управления.

    Есть и другой вариант. Часто операторские станции подключают к серверу или резервированной паре серверов, а серверы в свою очередь подключаются к промышленным контроллерам. Таким образом, сервер, являясь неким буфером, постоянно считывает данные с контроллера и предоставляет их по запросу рабочим станциям. Станции, подключенные по такой схеме, часто называют клиентами (см. рисунок 3).

    4878
    Рис. 3. Клиент-серверная архитектура операторского уровня.

    Как происходит информационный обмен?
    Для сопряжения операторской станции с промышленным контроллером на первой устанавливается специальное ПО, называемое драйвером ввода/вывода. Драйвер ввода/вывода поддерживает совместимый с контроллером коммуникационный протокол и позволяет прикладным программам считывать с контроллера параметры или наоборот записывать в него. Пакет визуализации обращается к драйверу ввода/вывода каждый раз, когда требуется обновление отображаемой информации или запись измененных оператором данных. Для взаимодействия пакета визуализации и драйвера ввода/вывода используется несколько протоколов, наиболее популярные из которых OPC (OLE for Process Control) и NetDDE (Network Dynamic Data Exchange). Обобщенно можно сказать, что OPC и NetDDE – это протоколы информационного обмена между различными приложениями, которые могут выполняться как на одном, так и на разных компьютерах. На рисунках 4 и 5 изображено, как взаимодействуют программные компоненты при различных схемах построения операторского уровня.  
    4879
    Рис. 4. Схема взаимодействия программных модулей при использовании одиночных станций.
     
    4880
    Рис. 5. Схема взаимодействия программных модулей при использовании клиент-серверной архитектуры.
    Как выглядит SCADA?
    Разберем простой пример. На рисунке 6 приведена абстрактная схема технологического процесса, хотя полноценным процессом это назвать трудно.
    4881
    Рис. 6. Пример операторской мнемосхемы.
    На рисунке 6 изображен очень упрощенный вариант операторской мнемосхемы для управления тех. процессом. Как видно, резервуар (емкость) наполняется водой. Задача системы - нагреть эту воду до определенной температуры. Для нагрева воды используется газовая горелка. Интенсивность горения регулируется клапаном подачи газа. Также должен быть насос для закачки воды в резервуар и клапан для спуска воды.

    На мнемосхеме отображаются основные технологические параметры, такие как: температура воды; уровень воды в резервуаре; работа насосов; состояние клапанов и т.д. Эти данные обновляются на экране с заданной частотой. Если какой-либо параметр достигает аварийного значения, соответствующее поле начинает мигать, привлекая внимание оператора.

    Сигналы ввода/вывода и исполнительные механизмы отображаются на мнемосхемах в виде интерактивных графических символов (иконок). Каждому типу сигналов и исполнительных механизмов присваивается свой символ: для дискретного сигнала это может быть переключатель, кнопка или лампочка; для аналогового – ползунок, диаграмма или текстовое поле; для двигателей и насосов – более сложные фейсплейты ( faceplates). Каждый символ, как правило, представляет собой отдельный ActiveX компонент. Вообще технология ActiveX широко используется в SCADA-пакетах, так как позволяет разработчику подгружать дополнительные символы, не входящие в стандартную библиотеку, а также разрабатывать свои собственные графические элементы, используя высокоуровневые языки программирования.

    Допустим, оператор хочет включить насос. Для этого он щелкает по его иконке и вызывает панель управления ( faceplate). На этой панели он может выполнить определенные манипуляции: включить или выключить насос, подтвердить аварийную сигнализацию, перевести его в режим “техобслуживания” и т.д. (см. рисунок 7).  
    4882
    Рис. 7. Пример фейсплейта для управления насосом.
      Оператор также может посмотреть график изменения интересующего его технологического параметра, например, за прошедшую неделю. Для этого ему надо вызвать тренд ( trend) и выбрать соответствующий параметр для отображения. Пример тренда реального времени показан на рисунке 8.
     
    4883
    Рис. 8. Пример отображения двух параметров на тренде реального времени.
    Для более детального обзора сообщений и аварийных сигнализаций оператор может воспользоваться специальной панелью ( alarm panel), пример которой изображен на рисунке 9. Это отсортированный список сигнализаций (alarms), представленный в удобной для восприятия форме. Оператор может подтвердить ту или иную аварийную сигнализацию, применить фильтр или просто ее скрыть.
    4884
    Рис. 9. Панель сообщений и аварийных сигнализаций.
    Говоря о SCADA, инженеры часто оперируют таким важным понятием как “тэг” ( tag). Тэг является по существу некой переменной программы визуализации и может быть использован как для локального хранения данных внутри программы, так и в качестве ссылки на внешний параметр процесса. Тэги могут быть разных типов, начиная от обычных числовых данных и кончая структурой с множеством полей. Например, один визуализируемый параметр ввода/вывода – это тэг, или функциональный блок PID-регулятора, выполняемый внутри контроллера, - это тоже тэг. Ниже представлена сильно упрощенная структура тэга, соответствующего простому PID-регулятору:

    Tag Name = “MyPID”;
    Tag Type = PID;

    Fields (список параметров):

    MyPID.OP
    MyPID.SP
    MyPID.PV
    MyPID.PR
    MyPID.TI
    MyPID.DI
    MyPID.Mode
    MyPID.RemoteSP
    MyPID.Alarms и т.д.

    В комплексной прикладной программе может быть несколько тысяч тэгов. Производители SCADA-пакетов это знают и поэтому применяют политику лицензирования на основе количества используемых тэгов. Каждая купленная лицензия жестко ограничивает суммарное количество тэгов, которые можно использовать в программе. Очевидно, чем больше тегов поддерживает лицензия, тем дороже она стоит; так, например, лицензия на 60 000 тэгов может обойтись в 5000 тыс. долларов или даже дороже. В дополнение к этому многие производители SCADA формируют весьма существенную разницу в цене между “голой” средой исполнения и полноценной средой разработки; естественно, последняя с таким же количеством тэгов будет стоить заметно дороже.

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных SCADA-пакетов, наиболее популярные из которых представлены ниже:

    1.    Wonderware Intouch;
    2.    Simatic WinCC;
    3.    Iconics Genesis32;
    4.    Citect;
    5.    Adastra Trace Mode

    Лидирующие позиции занимают Wonderware Intouch (производства Invensys) и Simatic WinCC (разработки Siemens) с суммарным количеством инсталляций более 80 тыс. в мире. Пакет визуализации технологического процесса может поставляться как в составе комплексной системы управления, так и в виде отдельного программного продукта. В последнем случае SCADA комплектуется набором драйверов ввода/вывода для коммуникации с контроллерами различных производителей.   [ http://kazanets.narod.ru/HMI_PART1.htm]

    Тематики

    Синонимы

    EN

    Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > operator-machine communication

См. также в других словарях:

  • система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Бензин — (Petrol) Бензин это самое распространенное топливо для большинства видов транспорта Подробная информация о составе, получении, хранении и применении бензина Содержание >>>>>>>>>>>>>> …   Энциклопедия инвестора

  • Нефтяная вышка — (Oil derrick) Устройство, предназначение и использование нефтяных вышек Информация об устройстве, назначении, описании и использовании нефтяных вышек Содержание — это разрушения с помощью специальной техники. Различают два вида бурения:… …   Энциклопедия инвестора

  • ГОСТ Р 50889-96: Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 50889 96: Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения оригинал документа: 6 абонентская линия местной телефонной сети: Линия местной телефонной сети, соединяющая оконечное абонентское телефонное… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ВНТП 3-90: Нормы технологического проектирования разветвленных нефтепродуктопроводов — Терминология ВНТП 3 90: Нормы технологического проектирования разветвленных нефтепродуктопроводов: 22. Блокировочный трубопровод Трубопровод, являющийся перемычкой между параллельными линейными участками, предназначенный для осуществления… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Интернет в Белоруссии — В Беларуси действуют множество компаний посредников, оказывающих услуги по доступу в Интернет как физическим лицам, так и корпоративным клиентам. 1 февраля 2010 года Президентом Республики Беларусь[1] был подписан «Указ № 60 „О мерах по… …   Википедия

  • Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация — (CNPC) Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация это одна из крупнейших нефтегазовых компаний мира Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация занимается добычей нефти и газа, нефтехимическим производством, продажей нефтепродуктов,… …   Энциклопедия инвестора

  • ГОСТ 20765-87: Системы смазочные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 20765 87: Системы смазочные. Термины и определения оригинал документа: 38. Адаптивная смазочная система Смазочная система с автоматическим управлением для смазывания в зависимости от режима работы объекта или от состояния… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • постоянная времени — 3.2 постоянная времени: Величина, характеризующая инерционность динамической системы при изменении регистрируемого сигнала по экспоненциальному закону. Источник: ГОСТ Р 53375 2009: Скважины нефтяные и газовые. Геолого технологические исследования …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ТЭ1 — ТЭ1 …   Википедия

  • СО 03-04-АКТНП-014-2004: Нормы технологического проектирования магистральных нефтепродуктопроводов — Терминология СО 03 04 АКТНП 014 2004: Нормы технологического проектирования магистральных нефтепродуктопроводов: 3.20. Блокировочный трубопровод Трубопровод, являющийся перемычкой между параллельными линейными участками, предназначенный для… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»