Kurs projektanta systemów HMI/SCADA cz.3 – Jak dopasować specyfikę wizualizacji HMI/SCADA do celu procesu i oceny wydajności procesu?

W poprzednim odcinku „Kursu projektanta systemów HMI/SCADA  cz.2 – Tradycyjne i nowoczesne praktyki tworzenia wizualizacji HMI/SCADA” pokazaliśmy dwa przykłady projektowania wizualizacji oraz metody, które sprawdzają się najlepiej. 

Jako projektant powinieneś/powinnaś wiedzieć, do czego będzie służyła wizualizacja, którą projektujesz oraz jakie cele ma pełnić w procesie. Na tym etapie ważne jest zrozumienie operatorów, ale również kadry zarządzającej.

„Kurs projektowania systemów HMI/SCADA” obejmuje następujące artykuły w formie poradników:

1. Jak efektywnie projektować wizualizacje?
2. Tradycyjne i nowoczesne praktyki tworzenia wizualizacji HMI/SCADA.
3. Jak dopasować specyfikę wizualizacji HMI/SCADA do celu procesu i oceny wydajności procesu?
4. Jak przedstawiać elementy dynamiczne oraz alarmy na wizualizacjach HMI/SCADA?
5. Jak zacząć projektowanie i tworzenie wydajnej wizualizacji zgodnie z dobrymi praktykami?
6. Testowanie, kontrola i utrzymanie nowej wizualizacji HMI/SCADA.
7. Jak rozwijać systemy HMI/SCADA w przedsiębiorstwach?

Wizualizacja HMI/SCADA jest oknem operatora na nadzorowany proces, dlatego tak bardzo wpływa na jego efektywność. Jak maksymalnie wykorzystać to powiązanie, żeby osiągnąć jak najwięcej korzyści?

Najpierw zadaj sobie pytania:

Jaki proces projektujesz? Jaki cel zamierzasz osiągnąć? Jak sprawdzić, czy wizualizacja spełni założone cele? Odpowiedzią na ostatnie pytanie jest logiczny proces oceny wydajności wizualizacji.

Najbardziej miarodajna jest opinia operatorów, obserwacja ich działania, ale również kwestionariusze lub listy kontrolne.  

Ocenę wizualizacji ułatwi Ci „Checklista: Spokojny dzień operatora”, którą otrzymałaś/eś na maila, jeśli zapisałaś/eś się na kurs. Formularz znajdziesz także w tym artykule.

W wyniku oceny wizualizacji otrzymasz jeden z 5 stopni: A, B, C, D lub F. Ocena końcowa buduje się od ostatniego stopnia i zdobywanie kolejnych, wyższych. Każdy stopień uzyskuje się przez spełnienie określonych kryteriów:

• Stopień D – spełnienie kryterium 1, 2 oraz 3
• Stopień C – spełnienie kryterium 4
• Stopień B – spełnienie kryterium 5
• Stopień A – spełnienie kryterium 6

"Stosuj metodę oceny wizualizacji nie tylko przy ocenie wizualizacji, która pracuje już w zakładzie, ale również w procesie projektowania, zanim wizualizacja trafi do użytku." – radzi Wojciech Pawełczyk, specjalista ds. Wonderware

W zakres kryteriów wchodzi: sposób projektowania wizualizacji, projekt konsoli operatorskiej, środowisko control room oraz praktyki zarządzania systemami HMI/SCADA. 

Nie wszystkie te kryteria zastosują projektanci, ale ważne jest zestawienie całości, żeby dostrzec cele wprowadzania takich systemów.

O procesie oceny przeczytaj na - www.astor.com.pl/poradnikautomatyka

Kiedy możesz się spodziewać pliku Kryteria oceny wydajnej wizualizacji HMI / SCADA cz.2?

W szóstym artykule kursu: „Testowanie, kontrola i utrzymanie nowej wizualizacji HMI/SCADA”

Pamiętaj, że…
Nie jest wystarczające osiągnięcie najwyższego stopnia. Należy regularnie sprawdzać, czy wizualizacja nadal spełnia wszystkie kryteria.

Kto lub co ma wpływ na wydajność wizualizowanego procesu?

Użytkownicy wizualizacji

Wizualizacja ma służyć głównie operatorom, dlatego powinna być projektowana z uwzględnieniem ich potrzeb. Operatorzy korzystają z wizualizacji ciągle, jako głównego narzędzia swojej pracy – nadzorowania procesu produkcyjnego. 

Wypracowany standard projektowania wizualizacji

Wszystkie ekrany wizualizacji powinny być projektowane według ściśle ustalonych zasad, tak aby były ze sobą zgodne i spójne. Dzięki temu kodowanie kolorów będzie jednoznaczne dla wszystkich operatorów, a nawigacja i obsługa ekranów – intuicyjna.

Taki dokument powinien zawierać zasady projektowania, wdrożenia, działania, monitorowania, modyfikacji i zmian. Każda osoba związana z systemami HMI/SCADA powinna mieć do niego dostęp. Dokument ten powinien być dostosowany do kontrolowanego procesu. Ustandaryzowane powinny zostać również: layout, hierarchia, kolory tła, linie, tekst, elementy procesu, wykresy oraz nawigacja.

Obiekty i biblioteki elementów

Każdy przewodnik stylów powinien zawierać:

• opisy tekstowe i dokumentację,
• kod programu i dokumentację zachowania wszystkich obiektów,
• ustandaryzowane elementy wizualizacji, które nie powinny być modyfikowane indywidualnie na pojedynczych ekranach.

Wskazówka: Upewnij się, że zachowałeś/aś backup kodu.

Jakie są źródła wskaźników (nie)wydajnego HMI?

3 zasady maksymalnie wydajnej wizualizacji HMI/SCADA:

Przejrzystość:

• grafiki są czytelne i intuicyjnie rozumiane,
• grafiki jasno pokazują stan procesu i jego warunki,
• elementy graficzne użyte do sterowania procesem są łatwo rozróżnialne i konsekwentnie wdrażane,
• grafiki nie zawierają niepotrzebnych szczegółów,
• grafiki przekazują istotne informacje, nie tylko dane,
• informacje mają różną wagę – ich znaczenie jest uszeregowane,
• alarmy i powiadomienia o sytuacjach krytycznych są jasne, widoczne i rozróżnialne.

Spójność:

• funkcje grafik są ustandaryzowane, intuicyjne, bezpośrednie i wymagają minimum wykorzystania myszki lub klawiatury,
• wizualizacje HMI/SCADA są zaprojektowane w logiczny, hierarchiczny sposób, skierowany na jak najlepsze działanie.

Działanie:

• elementy grafiki i sterowania muszą działać w sposób ciągły we wszystkich sytuacjach i ekranach,
• ważne działania z kluczowymi konsekwencjami muszą mieć mechanizmy potwierdzania, aby uniknąć błędnych aktywacji,
• zasady projektowania są przestrzegane w celu minimalizacji zmęczenia użytkowników wizualizacji.

Celem jest dostarczenie operatorom informacji, której potrzebują w jasnej i intuicyjnej postaci oraz w sposób minimalizujący prawdopodobieństwo popełnienia błędu.

3 zasady projektowania wizualizacji minimalizujących popełnienie błędu przez operatora

Jako projektant wizualizacji zaangażuj inżynierów procesu, nadzorowania i działania oraz operatorów, żeby zdobyć informacje niezbędne do zaprojektowania wizualizacji.

Cele i działanie procesu powinny być uzależnione od następujących czynników:

• bezpieczeństwo,
• tempo produkcji,
• wydajność,
• czas działania,
• stan sprzętu i maszyn,
• środowisko (np. kontrola emisji gazów),
• kosztów produkcji,
• niezawodności.

Wraz z celami i założeniami należy udokumentować powyższe czynniki. Wizualizacja powinna odzwierciedlać cele produkcji.

Najczęstsze tryby działania procesu produkcyjnego i ich wpływ na zawartość wizualizacji:

Cele procesu będą się różniły w zależności od aktualnego trybu procesu. Każdy z trybów musi być ściśle zdefiniowany. Oto najczęstsze z nich:

• uruchomienie,
• działanie standardowe,
• działanie w częściowym tempie produkcji,
• wyłączenie,
• wytwarzanie produktów alternatywnych,
• wykorzystanie surowców alternatywnych,
• spodziewane sytuacje krytyczne,
• aktywacja systemów bezpieczeństwa wyłączania.

Dla każdego trybu działania określ specyficzne cele działania, bo właśnie od nich będzie zależało, jak zaprojektujesz wizualizację.

Analiza zadań

Analiza zadań w kontekście projektowania wizualizacji HMI/SCADA jest bardzo ważna, ale nie musi być skomplikowana. Wymaga od Ciebie jedynie przemyślenia scenariuszy procesu i odpowiedzenia sobie na kilka kluczowych pytań.

Po zidentyfikowaniu celów i zmiennych występujących w procesie, określ niezbędne zadania operatorów w celu uzyskania efektywnego monitorowania. Główne zadania to:

• nastawa sterownika i manipulacja trybem,
• cyfrowa, punktowa manipulacja (on-off) – pompy, przełączenie,
• aktywacja i monitoring zaawansowanych systemów sterowania
• obserwacja wskaźników i parametrów procesu,
• skierowanie zewnętrznych operatorów do wykonywania zadań niezautomatyzowanych,
• integracja planowania celów i zmian z codzienną produkcją,
• rozwiązywanie problemów,
• działanie w sytuacjach krytycznych.

Przećwicz wiedzę w praktyce

W kolejnym artykule z cyklu „Kurs projektanta systemów HMI/SCADA”:  Jak pokazywać elementy dynamiczne oraz alarmy na wizualizacjach?

• jak przedstawiać alarmy na wizualizacji HMI/SCADA,
• zróżnicowanie i priorytety alarmów,
• zalety i wady różnych metod przedstawiania alarmów,
• czym jest Situational Awareness,
• jak wprowadzać elementy dynamiczne nadzorowanego procesu na wizualizacjach.

www.astor.com.pl

źródło: Astor