PCS 7 V7.0为过程控制系统报警能力设定了一个新的工业标准。
报警系统在现代化过程工艺企业的人机交互通讯中扮演了重要的角色,它为操作者提供流程不正常状态的相关信息,帮助操作者对情势做出相应的判断并采取必要的措施。为了使操作者的反应准确有效,报警系统必须要根据其需要特别设计,并且要考虑到人的内在局限性。
从根本上来说,报警系统必须满足以下几个要求:
·报告内部故障
·报告故障性质
·引导操作者发现最严重的故障
·帮助操作者估测同时发生的多个故障的轻重缓急
一个好的报警系统应该是:
·相关性—报警时必须有清楚的原因和充足的信息
·无歧义—不重复另外一个报警
·时效性—报警时间应与反应时间尽量接近
·层次性—报警时有重要性的分级
·意义简明—报警信息明确易懂
·诊断性—对故障做出明确的定位和定性
·导向性—建议所需要采取的措施
·焦点明确—指明主要的问题
隐藏的自动化报警装置由自动化系统中的工厂状态模块控制,
这些模块通过与“隐藏矩阵”通讯确定隐藏或者显示报警状态。
盲目报警的后果
在过程控制的起步阶段,报警是通过有线信号传输到中央控制室
随着分布式控制系统(DCS)的出现,安装报警装置不再要求大量的人力和物力。于是企业开始倾向于让所有的故障都得到报告。源源不断的报警信息实际上是对报警系统有效性的一种牺牲,也给操作者造成了不小的困扰。
一个工程用户协会EEMUA建议,每天的平均报警量应该不超过144次,也就是每十分钟左右报警一次。但对多个过程工业的调查表明,实际生产中的报警率远远高于这个数字,可以达到每天900到2000次。
效率低下的报警系统可能造成严重的后果。一项对1979年Three Miles核电站熔毁事故的调查表明,当操作者面对过多杂乱的报警以及误导性的信息的时候,他们没有及时地注意并关闭安全阀门。在1994年英国Milford Haven炼油厂爆炸事件中,两名操作者在爆炸发生前9分钟正面对着275条需要处理的报警信息。
更有效的处理方式
SIMATIC PCS 7提供了一个更加精确有效的报警方式,它为操作者提供了一系列避免和控制不正常状态的功能。
这些功能包括:报警的优先性—确保操作者及时注意到最重要的信息;报警抑制—允许某个测量点暂时退出服务;可设定的报警过滤—比如根据日期、时间、信息级别进行过滤;报警分析—对已有的信息进行统计和计算以显示报警的频率和平均的故障发现时间等。PCS 7 V 7.0的新颖之处在于它提倡了“智能报警隐藏”的概念。隐藏报警的目的在于让操作者只需要处理那些有效的信息,也就是那些和目前流程状况密切相关的信息。比如说,当一个子系统在换油的时候进入到“维护”模式,这个时候低油量报警就是不相关信息。
智能报警隐藏建立在一个允许报警根据特定的流程和设备状态动态隐藏的系统之上。这个系统包含了对设备和流程状态全球通用的简单定义,于是报警隐藏过滤就很容易通过检查框得到设置。当一个已定义的工厂状况发生时,相应的诊断报警信息会隐藏在操作员视窗之外,但会被储存在历史记录里。
手动隐藏功能也是可以实现的,它允许操作者暂时隐藏报警信息。中央定时器会计算报警信息被搁置的时间,超时之后信息会再次进入操作者视窗。隐藏信息的完整清单同时包含了由智能隐藏系统自动隐藏的报警信息和被操作者人工隐藏的报警信息。