Ассоциация Предприятий Промышленной Автоматизации Украины

І що це власне таке - ISA 88?

Ми - разом зі всією спільнотою, - багато говоримо про стандарти. Але насправді ще дуже мало є просвітніх матеріалів по кожному десятків міжнародних стандартів, важливих для промислової автоматизації. І тим більше – українською мовою. Разом з колегами з Робочого комітету «Просвіта та підготовка кадрів» ми починаємо виправляти цю ситуацію. Першим йде ISA-88 – стандарт для керування періодичними процесами. Олександр Пупена з НУХТ зробив переклад посібника рівня tutorial, частину з якого ми друкуємо.

3.Так що в дійсності таке S88?

Нижче наведене визначення з 2-х речень яке Ви можете дати своїм колегам або керівництву:

S88 визначає основу ієрархічного керування рецептами і сегментації процесу, яка розділяє продукти від того процесу, що роблять їх. Стандарт дозволяє повторне і гнучке використання обладнання, і забезпечує структуру для координації і інтеграції рецептурно-пов’язаної інформації через області ERP, MES та систем керування технологічним процесом.    

S88 – це стандарт не тільки для розробників програмного забезпечення, обладнання чи процедур, - це спосіб мислення, філософія розробки. Розуміння S88 допомагає краще розробити процеси та виробити продукти. Використовуючи  знання та досвід, що містяться в стандарті можна краще визначити потреби клієнта, спростити створення рецепту, і зменшити час що потребується для досягнення повного рівня виробництва на новій системі або нової продукції. Слідуючи концепції, поясненій в S88, можна покращити надійність операцій та зменшити вартість життєвого циклу систем автоматизованого керування періодичними процесами, включаючи зниження початкової вартості автоматизації операцій.       

Не дивлячись на те, що написано в самому S88.01, який був виданий в 1995 році, після цього було пророблено багато роботи по уточненню і розвитку стандарту, так що це був тільки початок. Деякі люди в промисловості виділили декілька основних правил або принципів призначення стандарту (або принаймні цілей комітету, що написав його). Так що перш ніж ми будемо заглиблюватися в даному посібнику в деякі деталі, ми подумали, що було би корисно навести ці принципи.

Принцип 1: Концепція керування має конкретний зміст

Визначимо керування (control) як діяльність, що примушує обладнання робити речі. Керування мусить відбутися, і це не має значення яким чином:

  • керування може бути повністю ручним (проводиться оператором)
  • керування може бути повністю автоматичним (проводиться комп’ютером)
  • керування може бути комбінованим (десь між повністю автоматичним та ручним)

рис1

 

Рис.1.Концепція керування.

Іншими словами, треба мати на увазі, що S88 був розроблений з урахуванням всіх рівнів автоматизації. Тобто стандарт може застосовуватися для повністю автоматичної системи або повністю ручної системи …, або якої-небудь змішаної.

Принцип 2: Відокремлення рецептів від функцій керування обладнанням

 Значним технічним потенціалом стандарту є здатність S88 у відокремленні рецептів від функцій керування обладнанням. Рецепт визначає процес для виготовлення продукту (або для невиробничого застосування - це послідовність дій). Керування, як ми вже коротко визначили вище, визначає поведінку обладнання. Це дві зовсім різні діяльності і концепції, і не треба думати про них як про єдине ціле. 

рис2

Рис.2. Відокремлення рецептів від функцій керування обладнанням

У традиційних системах керування, доволі просто зробити програмне забезпечення (ПЗ) для визначення продукту і для роботи обладнання в одному і тому самому пристрої, наприклад ПЛК або DCS. Проблема виникає, коли обидві частини ПЗ в тому ж самому пристрої, тобто два різні набори кодів стають нерозрізненими а в деяких випадках і нероздільними. Це робить керування рецептами і керування обладнанням важким, і навіть неможливим для супроводження. Для кожного нового продукту, добавлення чи зміна інгредієнтів або покращення технологічного процесу може потребувати сильно багато людино-годин для модифікації програмного забезпечення.    

Коли рецепти знаходяться окремо від функцій керування обладнанням, виробничий процес є більш гнучким і може представляти більш привабливі сценарії: інженери можуть спроектувати та розробити функції керування обладнанням що базуються на вимогах до повних можливостей і продуктивності обладнання, а не вимог до продукту або продуктів.  Аналогічним чином, особа що керує рецептами – вчений, спеціаліст по продуктам, або технолог – може створювати його і безпосередньо вносити в нього зміни. Якщо потрібен новий продукт або рецепт продукту потребує змін, чому технолог повинен іти до інженера-автоматника для внесення змін в програму, якщо не потребується використання нового обладнання?

Принцип 3. Все розбивається на частини

Один з ключових аспектів S88 є можливість сегментації процесу. Ми можемо також називати це модульністю процесу. Рецепти і процеси складаються з менших частин. Перший рівень рецептів називається Процедурами Апарату (UnitProcedures). Процес (або обладнання) складається з модулів (блоків, Modules), де перший рівень називають Апаратами (Units)  

 рис_3

Рис.3. Все розбивається на частини

Саме ця модульність і дозволяє гнучко і повторно використовувати компоненти рецептів і функцій керування обладнанням (часто реалізовується через системи керування і програмне забезпечення).


Далі 

Те, що Вам так просто пояснили на трьох ключових принципах про S88, також стосується й глибини в 20000 футів. Тому давайте занурюватися глибше.     

Щоб правильно розробити успішну систему керування періодичним процесом, необхідно визначити три важливих елементи: - як розробити продукт (рецепти) - які фізичні інструменти необхідно мати для створення продукту (обладнання) - як запустити це обладнання (керуючі дії) 

Далі ми дізнаємося про перший: рецепти. 

************

Завантажити весь документ - див. файл нижче

 

 

Комментарии: