ПРЕСС-ЦЕНТР

Управление аварийными сигнализациями с CitectSCADA Reports

Автоматизация в промышленности 10/08

Системы аварийной сигнализации всегда были неотъемлемой частью системы управления безопасностью в течение долгого времени. Они играют главную роль в предупреждении операторов об изменении текущих операций, сообщают им о природе такого изменения и помогают осуществить корректирующие действия.

Выполнение программы эффективной системы управления аварийными сигнализациями потребовало создания документа о принципах всесторонней и последовательной сигнализации, сборе и анализе данных о сигнализациях для рационализации и усовершенствования системы, постоянного мониторинга и управления системой и предоставления анализа сигнализаций соответствующим заинтересованным лицам. 

В результате плохо организованной системы аварийной сигнализации возможно:

  • увеличение времени простоя;
  • уменьшение производительности;
  • снижение качества;
  • снижение эффективности, увеличение стрессовых ситуаций и удорожание работы оператора;
  • появление несчастных случаев в связи с беспорядком аварийных сигнализаций;
  • увеличение затрат на страхование или штрафов за несоблюдение требований к производству.


Система аварийной сигнализации стала «слишком хорошим инструментом», изначально задуманным для эффективного обеспечения безопасности и производительности, но привела к потере функциональности.

Массовое применение SCADA-систем существенно снизило стоимость ведения аварийных сигнализаций, тем самым увеличив количество таких сигнализаций в системе управления. В конце концов, у инженеров не было сдерживающего фактора в формировании чрезмерного числа сигнализаций.

Кроме того, уменьшилась и видимость срочных и основных проблем, увеличился объем данных, который оператор должен был обрабатывать, и время его реакции на события, требующие корректирующих действий.

Резко возросшее количество аварийных сигнализаций стало отрицательно влиять на конечный результат работы всей системы управления – бессвязность данных об авариях, ложные и частые срабатывания, потеря видимости отложенных и отключенных тревог, неэффективная корреляция между сигнализациями и оперативными данными и снижение безопасности объекта и оператора.

Чтобы помочь организациям перейти от устаревшего частного подхода создания систем аварийной сигнализации к более систематическому и рациональному, в 1999 году Ассоциация пользователей инженерного оборудования и материалов (EEMUA – Engineering Equipment and Materials Users Association) выпустила 191-й стандарт «Система аварийной сигнализации: инструкция по проектированию, управлению и поддержанию». Этот стандарт заслуженно стал отправной точкой для создания систем управления аварийными сигнализациями. Его вторая редакция была выпущена в июне 2007 года.

Проектировщики систем управления и операторы могут извлечь большую пользу от использования стандарта EEMUA 191, совершенствуя существующую систему аварийной сигнализации или разрабатывая новую. Чтобы понять, как лучше это сделать, рекомендуется подойти к задаче, используя принцип «шести сигм» (методика точной настройки процессов, применяемая с целью минимизации вероятности возникновения дефектов в операционной деятельности).

Успешное управление аварийными сигнализациями основано на всестороннем и последовательном документе о философии аварийной сигнализации, который определяет:

  • потребности производства;
  • потребности и требования пользователей системы сигнализации;
  • принципы построения системы сигнализации;
  • параметры согласования;
  • роли и обязанности;
  • критерии для генерации, управления, приоритетности и представления аварийной сигнализации;
  • управление изменением (MOC – Management Of Change). Например, отслеживание несанкционированных изменений в параметрах сигнализаций, подтверждения или отсрочки их срабатывания;
  • принципы изменения статуса (переключение режима работы от дежурного, когда операторы пытаются держать процесс в пределах «рамки», к чрезвычайной ситуации).

Как правило, очень важно перед внесением каких-либо изменений произвести «инвентаризацию» существующих процессов, сигнализаций и трендов, особенно если их число измеряется тысячами. Несмотря на то что инженеры и проектировщики высоко ценят преимущества такого подхода, задача, из-за её масштаба, может быть весьма сложной для реализации.

Как раз для этих целей используется ПО класса Historian, которое может упростить такую задачу, – центральное хранилище данных, осуществляющее сбор, хранение и представление производственных данных. Например, CitectSCADA Reports, система хранения данных и генерации отчетов производства компании Citect, способна регистрировать все аварийные сигнализации и значения переменных с высокой точностью и производительностью. Такой инструмент позволяет инженерам и операторам собирать и организовывать данные аварийных сигнализаций со всего объекта в единое хранилище.

Если сбор данных о тысячах сигнализаций кажется трудной задачей, то анализ этих данных, необходимый для получения объективной картины происходящего, задача куда более сложная. Некоторые системы класса Histroian помогают в этом инженерам и операторам следующими средствами:

  1. Анализ событий – сбор всех сигнализаций, которые произошли в выбранный конкретный момент времени, будь то сигнализация основных процессов, агрегированные сигнализации или даже критические сигнализации, связанные с безопасностью.
  2. Ведение архива сигнализаций и событий – хранение данных обо всех сигнализациях и событиях для долгосрочного анализа.
  3. Анализ сигнализаций, включающий:
  • идентификацию исходных сигнализаций, которые приводят к срабатыванию других сигнализаций;
  • идентификацию «назойливых» сигнализаций, таких как просроченные сигнализации (остающиеся в журнале тревог с расширенным промежутком времени), частосрабатывающие сигнализации (переходящие из активного состояния в выключенное и обратно за короткий промежуток времени) или дублированные сигнализации (происходящие в пределах короткого промежутка времени после срабатывания другой сигнализации). Парето-анализ может помочь оценить «назойливость» сигнализации по частоте срабатывания, чтобы помочь обнаружить лишние сигнализации;
  • идентификацию отложенных (временно отключенных) или надолго отключенных сигнализаций (чтобы не отображаться на экране оператора);
  • анализ уставок сигнализаций.


Результатом такого анализа является избавление системы от множественности сигнализаций. В стандарте EEMUA 191 утверждается, что для оператора наиболее приемлемым числом сигнализаций является 150 в день (одна за каждые 10 минут), управляемым количеством сигнализаций считается 300 в день (одна за каждые 5 минут). На практике же оператор зачастую имеет дело с десятками тысяч значений в день, что делает систему очень уязвимой. Выявление повторяющихся, «назойливых» сигнализаций помогает устранить ненужные и неэффективные сигнализации, приводя тем самым общее их количество к вполне «управляемым» масштабам.

Среднее количество сигнализаций

Наиболее приемлемое

Менее 1 за 10 минут

Управляемое

Менее 2 за 10 минут

Завышенное

Свыше 5 за 10 минут

Нежелательное

Свыше 10 за 10 минут

Пиковое количество сигнализаций

Должно быть управляемым

Менее 10 за 10 минут

Затруднительное

От 20 до 100 за 10 минут

Определенно завышенное

Свыше 100 за 10 минут

Для этого следует давать четкое обоснование каждой сигнализации. Необходима уникальность условия срабатывания конкретной сигнализации, а также определенность реакции оператора. Если нет никакой проблемы, или если сигнализация не предполагает определенных действий оператора, то её законность должна быть подвергнута сомнению. Индикатор протекания процесса или тревога не должны автоматически выражаться сигнализацией.

Анализ отложенных сигнализаций также позволяет выявить возможные сокращения числа сигнализаций. Но важнее то, что, увидев, сколько времени отложенные или отключенные сигнализации находятся в неактивном состоянии, можно скорректировать работу оператора. При этом нет гарантии, что, отложив или отключив некоторую сигнализацию, оператор не забудет её потом реактивировать.

Выявление корневой или побочной сигнализации помогает убедиться в том, что побочная сигнализация не будет потеряна или незамечена во множестве других, благодаря правильности организации приоритетной модели. Для побочных сигнализаций и анализа событий большинство архивных серверов смогут предоставить возможность сравнить один набор данных сигнализаций с другим набором. Однако гораздо более удобно сравнивать информацию о сигнализациях со значениями трендов и текущими значениями переменных. Это очень важно, потому что сигнализации сами по себе не могут предсказать движение процесса к критической точке. Соотношение данных о срабатывании сигнализаций и трендов позволяет найти такие закономерности.

В то же время это может быть полезным для точной настройки свойств сигнализаций и отнесению срабатываний к специфическим состояниям процесса (пуск, останов, изменение уставки). Такое сравнение позволяет анализировать реакции операторов на сигнализации.

CitectSCADA Reports предоставляет такую возможность, поскольку изначально ведет архив сигнализаций и трендов. Таким образом, данные об авариях и событиях могут быть соотнесены со значениями трендов как на одном участке, так и в масштабах целого комплекса предприятий для рационализации или даже для разбора каких-либо инцидентов.

На стадии анализа каждая сигнализация рассматривается с точки зрения общей философии организации и типично приводится к определенным усовершенствованиям, таким как:

  • сокращение бесполезных сигнализаций;
  • перекалибровка параметров сигнализации (таких как действие, уставка, время обнаружения и других);
  • введение последовательности срабатывания, где нужно;
  • установление приоритетов;
  • перестройка представления сигнализации, если нужно, чтобы гарантировать восприятие оператора, видимость и прочее.


Процесс модернизации и усовершенствования системы сигнализации трудоемок, дорог и требует существенных усилий, но с помощью тщательного анализа можно существенно упростить эту задачу.

На этом этапе есть большое искушение сосредоточиться только на явно бесполезных сигнализациях, что мгновенно облегчит перегруженную систему. Однако большой поток сигнализаций, который включает в себя не только 5 или 10 самых частосрабатываемых, может быть сокращен только вследствие полной модернизации всех сигнализаций в системе.

В компаниях, проводящих анализ системы сигнализации, отчеты предоставляются всем заинтересованным лицам, которые необязательно находятся на производстве. Это удобно, когда инженеру требуется держать начальство в курсе работы системы управления аварийными сигнализациями и обосновывать будущие инвестиции в её совершенствование. Вместе с CitectSCADA Reports, использующей встроенный Microsoft SQL Server 2005, операторы, инженеры и управленцы будут иметь дело с инструментом для обмена и хранения информации, ставшим де-факто стандартом в промышленности. Отчеты могут быть составлены в различных форматах, таких как PDF для регулярных отчетов, таблицы Excel, позволяющие любому пользователю сразу же использовать данные для дальнейшего анализа, и web-страницы, которые могут быть встроены в другие бизнес-системы, работающие на предприятии.

CitectSCADA Reports уже включает набор готовых отчетов для анализа системы сигнализации, разработанных совместно с EEMUA. Таким образом, CitectSCADA Reports фактически является готовым решением для анализа и усовершенствования системы управления и мониторинга, позволяя хранить, анализировать и предоставлять оперативную информацию для широкого круга специалистов. Так, например, в многофункциональном офисно-производственном комплексе «Тойота Мотор» (Мытищинский район) с использованием CitectSCADA Reports компанией «Информсвязь Холдинг» была реализована система хранения и анализа производственных данных. А компания «Комис» внедрила систему генерации отчетов по использованию энергоресурсов в торгово-развлекательном комплексе «Панорама» г. Альметьевск. Примеры применения CitectSCADA Reports показывают, что использование открытых стандартов, удобного интерфейса и привычных средств разработки, не требующих уникальных знаний, позволяет быстро и эффективно внедрить этот продукт в любую систему управления.