POWRÓT

SEMESTR III

Testy, kontrola i utrzymanie systemów obrazowania informacji na przykładzie HMI/SCADA


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Testy, kontrola i utrzymanie systemów obrazowania informacji
System wizualizacji SCADA dla inteligentnego domu - elementy systemu
System wizualizacji SCADA dla inteligentnego domu - wizualizacja
Prezentacje


 

Testy, kontrola i utrzymanie systemów obrazowania informacji
(Opracowano na podstawie - Wiedza projektanta systemów HMI/SCADA w pigułce według Wonderware)

     
   

  Praca projektanta systemów HMI/SCADA nie kończy się na samej znajomości technik projektowania wizualizacji. Dla każdego projektanta systemów SCADA ważna jest świadomość, że wygląd i grafika wizualizacji nie jest jedynym wyróżnikiem jej wydajności - wizualizacja, którą zaprojektuje projektant, ma działać niezawodnie i spełniać wszystkie kryteria niezbędne do efektywnego zarządzania i monitorowania produkcji.
  Testy wizualizacji pozwolą sprawdzić, czy wizualizacja spełnia wszystkie kryteria, wymogi, założenia i oczekiwania. Do testów zaangażuj operatorów, którzy będą pracowali na zaprojektowanej przez Ciebie wizualizacji. Pamiętaj, że wizualizacja HMI/SCADA powinna być czytelna i zrozumiała dla wszystkich operatorów.

  Bez wcześniejszego sprawdzenia wizualizacji nie możesz przystąpić do jej wdrożenia - celem takiego podejścia jest upewnienie się, że wszystko działa poprawnie i że nowa wizualizacja jest bardziej funkcjonalna i daje lepszy komfort pracy dla operatora niż poprzednia.
Operator powinien wykonać testy wizualizacji przygotowanej przez projektanta systemów HMI/SCADA w zakresie:

  • zastosowania obowiązujących procedur dotyczących monitorowania i zarządzania,
  • aspektów dotyczących efektywnego korzystania z wizualizacji HMI/SCADA dopasowanego do danej operacji i zadania (czy operator może intuicyjnie, bez problemów wykonywać swoje zadania)
  • powodów, dla których wizualizacja HMI została zmieniona oraz tego, czy błędy zostały poprawione, a oczekiwane korzyści osiągnięte,
  • weryfikacji, czy grafiki spełniają odpowiednie zadania oraz reprezentacji alarmów i zarządzania nimi; w tym punkcie operator powinien sprawdzić, czy wszystkie elementy wizualizacji są dla niego jasne i czy w czasie normalnego zarządzania procesem oraz w sytuacjach alarmowych jest w stanie bez problemu zinterpretować wszystkie elementy,
  • sprawnej nawigacji pomiędzy ekranami wizualizacji HMI/SCADA,
  • odpowiedniego wykorzystania wykresów - czy na wykresach zostały przedstawione wszystkie wskaźniki kluczowe dla operatora i procesu,
  • zastosowania hierarchii w wizualizacji - czy wszystkie najważniejsze informacje są widoczne na głównym ekranie, a dotarcie do szczegółowych informacji jest intuicyjne,
  • weryfikacji działania elementów graficznych przeznaczonych do kluczowych zmian w procesie, takich jak zmiana wytwarzanego produktu, przejście do innej zmiany lub zatrzymania - czy operator jest w stanie z łatwością dokonać kluczowej zmiany w procesie,
  • porównania poprzednich grafik z nowymi grafikami - czy nowa wizualizacja rozwiązuje problemy, które pojawiały się w poprzedniej wizualizacji oraz czy nowo wprowadzone grafiki są wprowadzone w taki sposób, że nie generują dodatkowych problemów?

    Do góry


 

System wizualizacji SCADA dla inteligentnego domu - elementy systemu

     
   

  Określenie "budynek inteligentny" po raz pierwszy pojawiło się w latach 80. XX wieku w USA i przyczyniło się do określenia nowych wymogów wyposażenia budynków w infrastrukturę techniczną. Mianem budynku inteligentnego określa się obiekt, którego zintegrowane systemy zapewniają maksymalną wydajność jego funkcjonowania oraz komfort i bezpieczeństwo użytkowników, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów eksploatacyjnych dzięki maksymalnemu wykorzystaniu dostępnych zasobów.
  Inteligentny budynek posiada system czujników i detektorów oraz jeden, zintegrowany system zarządzania wszystkimi znajdujacymi się w budynku instalacjami.



Inteligentny dom (na postawie e-automatyka)

  Zbudowany system ma za zadanie zapewnić komfort i zadbać o bezpieczeństwo użytkowników budynku mieszkalnego usytuowanego na osiedlu domków jednorodzinnych, wyposażonego w rolety antywłamaniowe oraz system ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego. Układ opiera się o współpracę systemu sterowania komfortem zrealizowanym z wykorzystaniem sterownika PLC z układem alarmowym. Wizualizacja działania automatyki przedstawiona jest z wykorzystaniem oprogramowania typu SCADA.
  Układ zarządzający komfortem działa w oparciu o sterowanie oświetleniem, ogrzewaniem, chłodzeniem i roletami antywłamaniowymi. Sterowanie oświetleniem odbywa się dzięki wykorzystaniu czujników obecności, natężenia oświetlenia oraz przycisków zainstalowanych w pomieszczeniach. System ogrzewania powierzchniowego wykorzystuje wężownice z gorącą wodą zainstalowane w podłogach i ścianach pomieszczeń: wszystkich pokojach, kuchni i łazienkach. Układ chłodzenia wykorzystuje wężownice z zimną wodą zainstalowane w sufitach w pokojach i kuchni. Praca obu systemów i w poszczególnych pomieszczeniach jest od siebie niezależna, uzależniona jest od wartości nastaw i aktualnych temperatur oraz trybów pracy. Układ sterowania roletami swoje działanie opiera o sygnały pochodzące z przycisków, systemu alarmowego, a także z czujników temperatur wewnętrznych i zewnętrznej, deszczu, aktualnego położenia rolety i godziny pochodzącej z zegara czasu rzeczywistego



Inteligentny dom - elementy funkcjonalne

  W przypadku wszystkich podsystemów sterowania komfortem możliwe jest sterowanie nadrzędne z wykorzystaniem oprogramowania SCADA. System sygnalizacji włamania i napadu funkcjonuje dzięki wykorzystaniu czujek ruchu umieszczonych na terenie chronionego obiektu i ochrony obwodowej zrealizowanej poprzez instalację kontaktronów oknach, drzwiach, furtce i bramie wjazdowej.
  Zadanie układu sygnalizacji pożarowej, którym jest możliwie najwcześniejsze wykrycie pożaru, zanim pojawi się płomień, pociąga za sobą konieczność wykorzystania czujek dymu, zamontowanych w pomieszczeniach o zwiększonym ryzyku wystąpienia pożaru (piwnica - kocioł gazowy, kuchnia, salon - kominek), a także w korytarzu na parterze i poddaszu

Sposób działania układu

  Oświetlenie W pokojach załączenie oświetlenia uzależnione jest od stanu przycisku trójpozycyjnego - dzięki jego wykorzystaniu możliwe jest stałe włączenie lub wyłączenie oświetlenia, natomiast w pozycji neutralnej załączenie oświetlenia uzależnione jest od sygnałów z czujników obecności i natężenia oświetlenia. W pozostałych pomieszczeniach przycisk trójpozycyjny został zastąpiony przez monostabilny (chwilowe załączenie oświetlenia), natomiast w łazienkach i na korytarzach pominięte zostało kryterium związane z natężeniem oświetlenia. Naruszenie stref chronionych przez system alarmowy powoduje załączenie oświetlenia w całym budynku.

  W systemie sterowania temperaturą (ogrzewania i chłodzenia) występuje kilka trybów pracy:

  • komfortowy - brane są pod uwagę tylko i wyłącznie wartości nastaw i rzeczywistych temperatur dla danego pomieszczenia,
  • oszczędzanie energii - dodatkowym warunkiem dla załączenia ogrzewania lub chłodzenia jest załączenie (lub nie) okresu grzewczego,
  • sterowanie nadrzędne - wymuszenie załączenia obwodów ogrzewania lub chłodzenia z pozycji wizualizacji.

  Rolety w pokojach na parterze i kuchni mogą zostać wysterowane z pozycji wizualizacji i przycisków fizycznych lub można pozostawić je w trybie pracy automatycznej. W przypadku sterowania z pozycji SCADY możliwe jest dowolne ustalenie poziomu rolety ze względu na zamontowanie linkowych czujników położenia. W trybie pracy automatycznej rolety zostają podniesione w godzinach 6-19 i w tym czasie mogą wspomóc system chłodzenia poprzez częściowe opuszczenie w przypadku gdy temperatury zewnętrzna i wewnętrzna są wyższe od odpowiadających nastaw. W godzinach nocnych (19-6), w trybie pracy automatycznej następuje opuszczenie rolet.

  System alarmowy sygnalizuje naruszenie stref lub wystąpienie pożaru poprzez uruchomienie zewnętrznego sygnalizatora optyczno-akustycznego i wewnętrznego sygnalizatora optycznego, jednocześnie przekazując do sterownika PLC odpowiednie sygnały, które powodują odpowiednio opuszczenie roleti załączenie oświetlenia w całym budynku w przypadku wykrycia włamania, podniesienie rolet, odłączenie zasilania i zamknięcie elektrozaworu dopływu gazu, w przypadku wykrycia pożaru lub ulatniania się gazu (bez podnoszenia rolet), a także zamknięcie dopływu wody w przypadku zalania.

  Aby zbudowany system spełnił swoją rolę należy zbudować magistralę systemu uzbrojoną w takie elementy jak:

  • czujniki temperatury (np. cyfrowe czujniki typu DS18B20 charakteryzujące się dużą dokładnością pomiaru i poprawną transmisją danych nawet przy dużych długościach przewodów.
  • rozdzielnia (skrzynka przyłączeniowa) - moga być robione specjalnie dla budowanego systemu lub kupione gotowe.
  • osprzęt - to dowolnego typu przyciski, przełączniki, gniazda. Najprostszymi i najbardziej uniwersalnymi urządzeniami do sterowania Inteligentnym Domem są włączniki naścienne (przyciski), z wyglądu przypominające tradycyjny osprzęt. Są to dowolnie programowane urządzenia zawierające zestawy eleganckich przełączników, które można konfigurować w pary (np. jeden zapala, a drugi gasi światło), mogą też pracować osobno (np. naciśnięcie przycisku wywołuje określoną scenę świetlną).
  • źródła światła (oświetlenie),
  • urządzenia silnikowe - zamykające i otwierające rolety, bramy, drzwi.
  • okablowanie.
  • komputer (panel dotykowy).
  • elementy ogrzewania budynku. W systemie ogrzewaniem budynku sterujemy mierząc temperaturę w każdym pomieszczeniu niezależnie i sterując elektrozaworami zamykając lub otwierając dany obwód grzewczy. Aby system obsługi ogrzewania działał musi zawierać; elektrozawory, czujniki temperatury, pompy obiegowe, kotły, wymienniki ciepła.
  • moduły do podłączenia wszystkich elementów systemu.
  • jednostki zasilające.

  Panele dotykowe - najbardziej wyszukanymi urządzeniami do komunikacji z Inteligentnym Domem są panele dotykowe: przewodowe (zwykle montowane na ścianie) lub bezprzewodowe (umieszczane na stole lub z możliwością umieszczenia w uchwycie montowanym na ścianie). Istnieje bardzo wiele modeli paneli dotykowych, różniących się rozmiarem ekranu, rozdzielczością i możliwościami oprogramowania. Ich obsługa jest bardzo prosta, ponieważ wcszystkie informacje są przekazane w czytelny sposób za pomocą grafiki miłej dla oka.



Inteligentny dom - panel dotykowy

Do góry


 

System wizualizacji SCADA dla inteligentnego domu - wizualizacja

     
   

  Wizualizacja pozwala na bardzo wygodne monitorowanie stanu inteligentnego domu i sterowanie nim. Wizualizacja umożliwia graficzne przedstawienie w sposób przejrzysty i dokładny każdego pomieszczenia i każdej kontrolowanej instalacji. Oprogramowanie wizualizacyjne nie występuje w postaci standardowej, lecz jest indywidualnie przygotowywane na etapie wdrażania systemu domu inteligentnego i instalowane na typowym komputerze stojącym na biurku lub specjalnym przeznaczonym do zabudowy w ścianie panelu. Obsługa poleceń jest realizowana za pomocą myszki lub bezpośrednio przez dotyk monitora.

   Na ekranie dedykowanego panela dotykowego, a także na ekranie dowolnego komputera podłączonego do lokalnej sieci lub za pośrednictwem sieci internet, możemy wyświetlić grafiki lub zdjęcia dowolnych fragmentów domu, z naniesionymi, w przystępnej formie graficznej, interesującymi nas informacjami, takimi jak np. stan urządzeń (włączone/wyłączone), temperatura w pomieszczeniu, stan obwodów oświetleniowych (włączone, ściemnione, wyłączone), stan urządzeń audio/video itp. Klikając na odpowiednie ikonki możemy zmienić stan dowolnych urządzeń (ściszyć radio, wybrać odtwarzanie innej płyty, wywołać określoną scenę świetlną, włączyć podlewanie trawnika itp.). Wizualizacja jest szczególnie użyteczna w dużych domach i budynkach.

  Oprogramowanie PROMOTIC doskonale nadaje się do tworzenia aplikacji zarządzających inteligentnym domem. Może być wykorzystywany przez firmy specjalizujące się w dostarczaniu takich rozwiązań, jak i przez hobbystów. Obsługa SCADY Promotic jest prosta i nie wymaga dużej wiedzy z zakresu automatkyi przemysłowej czy programowania. W połączeniu z tym, że dostępna jest darmowa licencja, jest to idealne rozwiązanie dla osób prywatncyh chcących stworzyć inteligentny dom.
Z systemem inteligentnego domu w prosty sposób można zintegrować kontrolę nad:

  • systemem ogrzewania
  • oświetleniem,
  • systemem alarmowym,
  • systemem nawadniania ogrodu,
  • monitoringiem.



Inteligentny dom - plan pomieszczen



Inteligentny dom - plan pomieszczen



Inteligentny dom - plan pomieszczen



Inteligentny dom - plan pomieszczen

Do góry


 

Prezentacje

     
   

1. Komputery przemysłowe - przykłady i różnice pomiędzy komputerami biurowymi.
2. Jak dobrać komputer przemysłowy pod system SCADA.
3. Systemy wizualizacji procesów produkcyjnych.
4. Testy, kontrola oraz utrzymanie wizualizacji HMI/SCADA.
(https://iautomatyka.pl/kurs-projektanta-systemow-hmi-scada-cz-6-jak-przeprowadzic-testy-kontrole-i-utrzymanie-wizualizacji/).
5. Panele HMI - rodzaje.
6. Programowanie systemów SCADA.
7. Systemy SCADA i HMI.
8. Systemy sterowania i nadzoru w przemyśle na przykładzie stacji elektroenergetycznych.
9. Zastosowanie systemów SCADA do sterowania.
10. System zdalnego sterowania i nadzoru dyspozytorskiego typu SCADA.
11. System MES - ciągły monitoring produkcji i wydajności.
12. Rodzaje systemów MES.
13. Rozwiązania Przemysłu 4.0.

Do góry


 

 (C) 2011 - 2020 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved