Современные требования к системам управления

Форум для всех, интересующихся промышленной электроникой, автоматизацией...
Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 18:49

Предлагаю сформулировать современные требования к системе управления промышленным оборудованием.

Поясню вопрос:
1 Понятно, что лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным. Поэтому все требования необходимо соотносить с Российской действительностью (уровень квалификации работников, обслуживающего персонала, бюджетом и т.п.).
2 Проектируемое оборудование должно соответствовать современным требованиям, стандартам.
3 Оборудование рассматриваем среднестатистическое, которое обычно проектируем. Приветствуется описания реальных объектов, а не "сферических коней в вакууме".
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 19:20

Вот возьмем например линию клепки сварки крышек люка в ц.340. Было изготовлено и внедрено 4 линии. Первые 2 линии были созданы на базе отечественного контроллера ПИЧИКОН в восьмидесятых годах. Для отображения состояния линии (в диагностических целях) использовалась мнемосхема на светодиодах. Огонечки мигали, горели - демонстрировали работу/неисправность.

И вот лет 10 назад спроектировали новую линию №3. Сделали на базе контроллера Siemens S7-200. Программирование поручили Степе. Да, дело было давнее, он был молодой аще, денег дали мало, много не спрашивали. В итоге: из документации был сделан граф (даже не на все позиции). Диагностика осталась светодиодная.

Потом был сделан проект линии №4. Были добавлены частотники на все двигатели, был добавлен контроль перемещения горелки. Но в остальном все осталось на уровне прошлого века.

Какой должна быть современная линия? Только помните, что цена и сроки должны быть реальные.
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 19:36

Могу начать:
1 Светодиодная индикация заменяется панелью оператора. Процесс работы отображается на экранах. В случае аварии появляется окно с сообщением об ошибке.
2 Задание скорости инверторам производится с помощи панели оператора по Модбас. Правильность значений при вводе контролируется. (Раньше скорость настраивалась в инверторе при наладке)

Вопрос:
Надо ли объединять все позиции в одну систему, где на панели отображается состояние всей линии, сводится статистика работы оборудования и т.п.?
Почему 2 действующие линии не оснастили подобной системой? Это же можно было провести без останова, поверх?
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 18 апр 2012, 20:34

-AA- писал(а):Диагностика осталась светодиодная.
Диагностики не стало никакой. Вообще.
-AA- писал(а):Потом был сделан проект линии №4.
Вот тут вернулись к наработкам линий 1 и 2: кой-какие события вывели на лампочки.

А в целом все четыре линии одного поля: из документации только схемы.
-AA- писал(а):Почему 2 действующие линии не оснастили подобной системой?
Запланировано было. Теперь проект вам отдали... От вас теперь зависит.
-AA- писал(а):1 Светодиодная индикация заменяется панелью оператора. Процесс работы отображается на экранах. В случае аварии появляется окно с сообщением об ошибке.
Изначально, кстати, была идея панель для подобных линий, где оператору панель не нужна, сделать панель на ноуте /или какую-то панельку переносную/: наладчик подошел, подключил, запустил некую прогу /или она сама там запустилась/ и любуется мнемосхемами и прочими картинками. Потому как на мой взгляд, вот тут ставить постоянную индикацию - неоправданно удорожать проект. А ставить одну панельку на всю линию смысла нет... На одну панельку если только какую-то общую информацию /не работает-наладка-автомат, пропущено деталей, текущие ошибки, лог ошибок и т.п./ и куда-нибудь к начальству... Вот типа такого:
-AA- писал(а):Надо ли объединять все позиции в одну систему, где на панели отображается состояние всей линии, сводится статистика работы оборудования и т.п.?
На третьей можно попробовать: там уже кой чего для подобной системы в программу заложено - я на ней обкатывать начал идеи под Алика...

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 20:44

Степа писал(а): -AA- писал(а):Почему 2 действующие линии не оснастили подобной системой?
Запланировано было. Теперь проект вам отдали... От вас теперь зависит.
Я имел ввиду дооснащение действующих линий. Если это не сделано, то значит не очень надо. Зачем тогда удоражать проект №5 (модернизация линии №2)?

Переносная панель Сименс стоит кучу денег (на память 2400 Евро). Да и хранить ее надо где то.
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 21:02

Контроллер в виде черного ящика. Пережиток прошлого или реальность?
Панель оператора, как средство общения оператора с контроллером - стандарт или экзотика?
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 18 апр 2012, 21:11

-AA- писал(а):Я имел ввиду дооснащение действующих линий.
Ну если только третью: там хоть что-то уже есть в расчете на верхний уровень /хоть и не все/. Первую и вторую просто некуда подключать. Четвертую - там проги править придется.
-AA- писал(а):Переносная панель Сименс стоит кучу денег
Ну не обязательно Сименс. Если предусмотреть стандартный протокол /скажем, Модбас или Модбас TCP/, то можно какую другую панельку подобрать... Скажем, что-то навроде этого: поместить в ящик с ручкой, на разъем на шкафу вывести питание и информационную линию. А лучше всего на буке: в случае серьезных заморочек все равно в программу лезть /особенно поначалу, пока у нас нет отработанных методик создания панелей визуализации/...
-AA- писал(а):Контроллер в виде черного ящика. Пережиток прошлого или реальность?
Смотря где. Если система необслуживаемая, то реальность. Да и на обслуживаемых системах могут быть вопросы....
-AA- писал(а):Панель оператора, как средство общения оператора с контроллером - стандарт или экзотика?
Опять же смотря где. Скажем, вот на той линии панель нафиг никому не нужна: рабочим хватает тех элементов управления, что есть.

Кстати, у меня там под Алика была идейка по дополнительному уровню автоматизации. Если интересно, то... Можно убрать одно рабочее место. Цеховые на словах были не против...

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 21:19

Степа писал(а):Смотря где. Если система необслуживаемая, то реальность. Да и на обслуживаемых системах могут быть вопросы....
Я имею ввиду типовое заводское: станки, автматизированные линии и т.п.
Степа писал(а):Опять же смотря где. Скажем, вот на той линии панель нафиг никому не нужна: рабочим хватает тех элементов управления, что есть.
Рабочим хватает. А наладку как удобней делать? Лазить в преобразователь или с помощью панели оператора?
Степа писал(а):Кстати, у меня там под Алика была идейка по дополнительному уровню автоматизации. Если интересно, то... Можно убрать одно рабочее место. Цеховые на словах были не против...
Ты как то уже говорил.
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 18 апр 2012, 21:22

-AA- писал(а):Я имею ввиду типовое заводское: станки, автматизированные линии и т.п.
Надо по месту смотреть. Вот, скажем, на тех линиях панели не нужны. А вот, скажем, на сварке боковой стены не помешало бы...
-AA- писал(а):А наладку как удобней делать? Лазить в преобразователь или с помощью панели оператора?
А вот для наладки и нужна переносная панелька или бук. Хоть целее будет, если будет лежать где-то в ящике.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 18 апр 2012, 21:31

А кто на светодиоды линии смотрит? Если отказ?

Может надо панель? АСК хотел и светодиоды и панели
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 18 апр 2012, 21:40

-AA- писал(а):А кто на светодиоды линии смотрит?
Наладчики. Никому больше та инфа не интересна...
-AA- писал(а):АСК хотел и светодиоды и панели
Надо будет поискать тот проект... Может там уже политическая конъюнктура вмешалась... Был у нас уже провальный проект на модернизацию. За бумажки все-все сказали "шедевр" /это стопа бумаги высотой в метр, как не больше/. А потом все эти бумажки отправили на помойку и начали подыскивать поставщика новой: новая получается дешевле, чем модернизация старого. А все потому, что там кругом политика правила бал и комитет: никто ни за что не отвечает, но все хотят видеть что-то свое. Скажем, вместо одного датчика стоимостью 13 тыс. появилось два стоимостью 190 тыс. Почему? А потому что одному дядечке на выставке те датчики очень понравились.

Мишок
Сообщения: 3373
Зарегистрирован: 31 мар 2012, 18:12
Репутация: 29

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Мишок » 18 апр 2012, 23:04

У меня начальник ссыкует: часто склоняется к автоматике на релейных схемах. Я настаиваю на том, что линии и особенно испытательные стенды должны иметь панель оператора + ПЛК. Это очень выгодно на тех технологических процессах, которые имеют некоторые неясности и сложности. Есть обычно довольно много неясностей в том, как организовать "общение" автоматики с оператором. Человек-оператор - это тоже как бы часть техпроцесса, часть объекта управления.
Универсальных идей не бывает - вот универсальная идея. Думайте, не ждите готового! ;-)

Мишок
Сообщения: 3373
Зарегистрирован: 31 мар 2012, 18:12
Репутация: 29

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Мишок » 18 апр 2012, 23:37

Не забывайте, что ПЛК в отличие от реле могут передавать информацию "на верх" благодаря сетевым интерфейсам. Панель оператора может выводить больше всякой информации, стоимость сборки пульта с кнопками выше, стоимости сборки пульта с панелью, время сборки также учтите... Экономия времени у конструктора тоже, мне кажется, имеется.

Вообще, мне кажется, вопрос странный, что значит современная СУ? Ну сейчас графические сенсорные панели вытесняют кнопочные и текстовые.
Наверное, АА хотел спросить про навыки и оборудование, применяемые при разработке современных СУ и которые пока его подразделение не освоило. Так?

Перечислим:
1. ПЛК
2. Панели оператора
3. Промышленные компьютеры
4. Преобразователи частоты
5. Сервоприводы
6. Сетевое оборудование
7. Безопасность функциональная и электро-
8. Электромагнитная совместимость
9. Человеко-машинный интерфейс
10. Технический дизайн
11. Устойчивость машины к внешним воздействиям за счет контуров регулирования (обратные связи и все такое)
Универсальных идей не бывает - вот универсальная идея. Думайте, не ждите готового! ;-)

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 19 апр 2012, 17:56

Мишок писал(а):Наверное, АА хотел спросить про навыки и оборудование, применяемые при разработке современных СУ и которые пока его подразделение не освоило. Так?
Нет. Сегодня мы делаем не так, как 10 лет назад:
- используем все больше покупных изделий (мы сами делали шкафы управления, клеммные коробки, кабельные вводы),
- перешли на импортные комплектующие,
- преобразователи частоты сменили регуляторы ДПТ.

Сегодня требуется диагностика. Для этого надо использовать панели оператора (не лампочками же код ошибки передавать!).

Вот вы, Михаил, используете сообщения о текущем состоянии системы, выводите аварийные сообщения с подсказкой, как устранить неисправность?
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 19 апр 2012, 18:26

-AA- писал(а):Сегодня требуется диагностика. Для этого надо использовать панели оператора (не лампочками же код ошибки передавать!).
Таки да...
Идеи были... Но не особо пока... То, что уже есть, лично у меня бури восторга не вызывает. Еще работать и работать...

Мишок
Сообщения: 3373
Зарегистрирован: 31 мар 2012, 18:12
Репутация: 29

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Мишок » 19 апр 2012, 22:18

Ну меня пока цельной картинки нет, как делать диагностику.

Мысль такая: смотрим на все релейные цепочки в программе (особенно, если программа написана на чистой релейке, а не в представлении графа). Грубо говоря, катушка в конце каждой цепочки должна иметь лампочку или некоторый иной способ визуализации. Тогда можно определить, что вроде как лампочка горит (ПЛК включает выход), но соответствующий выход не включается: значит, так или иначе неисправен выходной канал. Естественно, это должно быть представлено в наиболее удобной форме для эксплуатанта или наладчика, и этот вопрос оптимизации в каждом конкретном случае реализуется по-разному, индивидуальный подход.
Иногда бывает неясно, почему не включается тот или иной выход (как лампочка на панели, так и фактический выход). На это дело можно сформировать сообщения типа warning (предупреждение). Я бы выделил следующие типы предупреждений:
1. Нажал на кнопку, но действует блокировка. Вывести поясняющее предупреждение о действии блокировки в тот момент, когда нажата блокируемая кнопка. При отпускании кнопки сообщение сразу пропадает. Очень удобное мое изобретение.
2. Затянувшаяся операция. Это про контроль времени активного состояния графа. Выводить сообщение об условиях в переходах, которые блокируют переход в следующее состояние.

Представляется еще другой подход, который может сильно облегчить разработку диагностической системы. Этот метод похож на анализ рисков (в промышленной безопасности, в информационной безопасности, в менеджменте - везде примерно схожий алгоритм) и даже может им и является. :D
1. Идентифицируем риски. Это может быть поломка конечника, пробой транзистора на выходе, пропадание контакта между проводом и зажимом и т.п. Наиболее важными рисками являются те, которые наиболее вероятны, и те, которые наиболее неприятны в плане последствий.
2. Придумываем методы автоматического обнаружения идентифицированных рисков. Концентрируем свое внимание на самых важных неисправностях. Риски с тяжелыми последствиями должны быть не просто продиагностированы, но и предотвращены путем блокировок и т.п. (это вы должны делать без всякой диагностики). Самые частые, но не опасные риски поломок являются основной целью для диагностирования. Если все грамотно сделаете, то покроете 80-90% неисправностей на установке, остальные 10-20% пускай сами определяют, все-таки не так уж и сложно. Зато голова программиста будет в покое.
Ну вобщем мы обычно так и разрабатываем системы диагностики. Сносный метод. Остается только развивать методы идентификации и методы отлавливания неисправностей.
Универсальных идей не бывает - вот универсальная идея. Думайте, не ждите готового! ;-)

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 21 апр 2012, 08:22

Мишок писал(а):1. Идентифицируем риски. Это может быть поломка конечника, пробой транзистора на выходе, пропадание контакта между проводом и зажимом и т.п.
Если говорить не по-научному, а простым человеческим языком, то выделить заведомо ошибочные комбинации состояний входов-выходов и в случае появления запрещенных комбинаций останавливать все процессы управления, связанные с отказавшим устройством. Ну и индикация за отказ.
Ошибочными комбинациями могут быть, например:
1. Сработали "В исходном" и "В конечном"
2. При движении "Вперед" сработал "В исходном"
3. При движении "Назад" сработал "В конечном"
4. При движении "Вперед" уменьшаются показания кодового датчика /абсолютного или инкрементного - не суть важно/
5. При движении "Назад" увеличиваются показания кодового датчика /абсолютного или инкрементного - не суть важно/
6. Соседние зафиксированные показания кодового датчика отличаются больше некой величины /если скорости обработки хватает, то плюс-минус 1/
7. При наличии команд движения показания кодового датчика не меняются
и т.д.
Операции было бы неплохо контролировать по времени: скажем, перемещение от концевика до концевика идет n секунд, при запуске перемещения запускаем таймер и, если за время [1.1..2.0]*n секунд не пришел сигнал от второго концевика - останов и сообщение за ошибку. Можно еще усилить этот же метод: контролировать время съезда с начального концевика - отказ приводов может быть диагностирован раньше.
Если есть возможность, то контролировать по косвенным данным. Скажем, с расходомера длительно расход один-в-один редко бывает. Т.е. длительно с расходомера одно и то же показание должно вызвать вполне естественный вопрос "а не отказал ли у нас расходомер?".
Если двигатели и другие могучие устройства, защищенные автоматическими предохранительными устройствами /АЗС, тепловые и т.п./, находятся вне прямой видимости оператора, то сброс отказа - разрешение на управление устройством, на котором срабатывала защита - должен производиться кнопкой, установленной в районе тех устройств. Кнопку не надо ставить на каждое устройство, достаточно одной на группу, которую можно так, взглядом окинуть по пути к кнопке. Скажем, стоит на крыше шесть вентиляторов рядочком, так поставить одну кнопку в районе самого дальнего по пути следования: пока до той кнопки идут, увидят если что не так.
За то, что некоторые устройства могут формировать сигнал "отказ" и данные сигналы игнорировать не следует, даже говорить смешно - это просто по умолчанию должно использоваться.
Уровень контроля определяется параноидальностью заказчика\проектировщика\программиста /чем тяжелее паранойя, тем только лучше/ и наличием ресурсов.

Степа
Сообщения: 5246
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 00:33
Репутация: 0

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение Степа » 21 апр 2012, 11:16

Мишок писал(а):Риски с тяжелыми последствиями должны быть не просто продиагностированы, но и предотвращены путем блокировок и т.п.
Никак Ленин жив и Ленин пишет новые статьи... Феерический словесный понос в том же стиле: с врагом надо бороться, с врагом надо уметь бороться /это фраза из статьи В.И. Ленина, написанной по горячим следам тех оглушительных побед, что празднуются 23 февраля - опубликована была 24.02.1918/... А до словесных испражнений гениальнейшего Вождя и Учителя никто и не знал, что с врагом надо, оказывается, бороться и так далее. Тут вот то же самое: надо не просто продиагностировать, но и предотвратить. Но не просто предотвратить, а именно путем блокировок... А мужики-то не знают...

Кстати, СТА 4/2011 опубликовал одну любопытную статью. А особенно интересно предпоследнее предложение:
Подобных казусов можно было избежать, поручив создание всей системы одной компании, или, как это было принято в прошлом веке, тщательно подготавливая проектную документацию, продумывая заранее каждый шаг.
До каких-то "эффективных" минетжеров стало доходить, что появление ПК, мышек и прочих инструментов никак не устраняет вопросов проектирования... Потому как первая половина предложения - поручив создание всей системы одной компании - красивая, но почти неосуществимая мечта.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 21 апр 2012, 14:53

Мишок писал(а):Я бы выделил следующие типы предупреждений:
1. Нажал на кнопку, но действует блокировка. Вывести поясняющее предупреждение о действии блокировки в тот момент, когда нажата блокируемая кнопка. При отпускании кнопки сообщение сразу пропадает. Очень удобное мое изобретение.
2. Затянувшаяся операция. Это про контроль времени активного состояния графа. Выводить сообщение об условиях в переходах, которые блокируют переход в следующее состояние.
Степа писал(а):Ошибочными комбинациями могут быть, например:
1. Сработали "В исходном" и "В конечном"
2. При движении "Вперед" сработал "В исходном"
3. При движении "Назад" сработал "В конечном"
4. При движении "Вперед" уменьшаются показания кодового датчика /абсолютного или инкрементного - не суть важно/
5. При движении "Назад" увеличиваются показания кодового датчика /абсолютного или инкрементного - не суть важно/
6. Соседние зафиксированные показания кодового датчика отличаются больше некой величины /если скорости обработки хватает, то плюс-минус 1/
7. При наличии команд движения показания кодового датчика не меняются
и т.д.
Это все хорошо. Только у меня вопрос не столько как вообще теоретически можно отловить ошибку, диагностировать отказ, а использование данных методов как СТАНДАРТ при разработке любой программы, вне зависимости от ее сложности. Это первое, а уже второе - это простые, но эффективные методы обнаружения неисправности, вывод сообщения обслуживающему персоналу.

Очень хорошо теоретизировать: вот так можно, вот так возможно... А на практике - запутанный код, лишь бы работал, черный ящик!

Предлагаю для начала хвастаться уже реализованными функциями (то, что уже не просто замена релейки, а более отвечающее современным представлениям).
А потом про будущее - типовые решения в проектах.
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Аватара пользователя
-AA-
Сообщения: 4807
Зарегистрирован: 24 мар 2012, 09:51
Репутация: 90

Re: Современные требования к системам управления

Сообщение -AA- » 21 апр 2012, 15:01

Да, вот давно уже думаю, как протоколировать действия оператора, собирать углубленную статистику работы оборудования. Простыми способами это сделать не получается. Да и ПЛК не ПК - ограничения есть по размеру свободной памяти. Но иногда полезно ткнуть носом оператора в его дерьмо :D

Мы проектируем нестандартное, уникальное оборудование, поэтому уже на стадии проекта надо создавать типовые решения, позволяющие без дополнительных затрат существенно расширять функционал ПО.
Интуиция — поразительное чутьё, которое подсказывает женщине, что она права, независимо от того, права она или нет.

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость