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自动化基础:批量报警系统

   日期:2019-09-23     浏览:22    评论:0    
核心提示:警报配置和管理的核心原理非常基本。警报必须代表需要响应的异常情况。有效的警报必须提醒,通知和引导。但是,在当今的批量生产行业中,操作员对工厂技术人员感到沮丧,因为他们对信息和知识的内容没有进行太多的警报数据挖掘。常见的情况涉及工厂自动化系统,该系统会生成警报并存储埋在大量其他数据中的警报记录,包括干扰的警报和通知记录。而且它们通常缺乏足够的上下文来促进解释和分析。

警报配置和管理的核心原理非常基本。警报必须代表需要响应的异常情况。有效的警报必须提醒,通知和引导。但是,在当今的批量生产行业中,操作员对工厂技术人员感到沮丧,因为他们对信息和知识的内容没有进行太多的警报数据挖掘。常见的情况涉及工厂自动化系统,该系统会生成警报并存储埋在大量其他数据中的警报记录,包括干扰的警报和通知记录。而且它们通常缺乏足够的上下文来促进解释和分析。

其实,业界是十分需要对生成警报的系人机界面和历史环境的系统和技术进行一些改进。批处理警报管理的一种愿景是采用当前的警报金矿,该矿现在散布着大量的“愚人金”和其他信息性干扰,并逐渐发展成为更小,更集中的真正的金块矿。这一设想涉及对金矿石进行适当的预处理(用适当的标签对其进行标记),然后引进设备(软件实用程序),以有效地从原始数据记录中提取信息和知识内容。

大多数工厂通过电子方式将大量连续和离散事件数据收集到其过程控制和历史计算机系统中。但是,除了出现在列表和趋势图上以外,大多数数据都保持为原始数据。在警报管理中尤其如此。不少工厂使用大量警报,部分原因是合理化和配置警报时的最佳实践不足,供应商警报管理软件功能不足以及警报系统中的常规通知消息。另一个主要因素是在当今的自动化系统中轻松配置警报。

大量的警报反过来导致操作员偶尔出现信息过载(特别是在紧急情况下),并且大量的警报记录包含大量的“愚蠢的金币”(有害警报)。他们是如此繁琐的分析工作,以致于植物历史数据库中许多有价值的警报信息和知识仍然被掩埋和休眠。更糟糕的是,操作员可能会对警报系统感到迷惑(尤其是当存在许多令人讨厌的警报时),失去对它的尊重,开始忽略某些警报系统的输出(尤其是当他们忙于其他活动时),有时会错过实际的过程偏移。随着通过数字网络进行通信的智能传感器和阀门正在创建更多数据进入过程控制计算机系统,情况变得越来越糟。

对于批处理过程来说,这个问题尤其严重,部分原因是批处理过程中有许多单独的处理步骤和阶段,而且大多数批处理都具有非稳态特性。问题的另一部分是商业产品缺少在用户可以理解和解释的上下文中显示信息的功能,例如相对时间而不是日历时间。为了应对大量其他数据中埋藏的警报记录,该行业已经开发了一些定制的第三方解决方案,例如警报记录器和专家系统,以填补一些空白,但挑战和机遇依然存在。

采矿建议

工厂和自动化工程师需要精通前瞻性地合理化警报,并将仅将那些警报配置到真正代表普遍接受的警报定义的系统中(异常情况需要响应)。他们应该通过扩大警报限制范围或为那些与警报无关的批次步骤和阶段以及过程状态禁用警报,从而自动或手动调整警报配置。

PC,PLC和DCS自动化供应商应在其警报生成系统中包含丰富的if-then-else规则词汇表。这样可确保逻辑可以超越单个控制回路的设定值和当前值。在得出智能结论并生成警报之前,它可以查看过程控制和历史系统中的所有适当信息。这样的规则可以在最小化讨厌的警报的同时发挥重要作用。

过程测量的趋势(斜率)可能是有用的属性,可以包括在警报逻辑中,特别是对于警告警报。一些过程使用在线电化学探针(pH,溶解氧,溶解二氧化碳),通常运行良好,但已知会漂移或发生故障。与其配置一个简单的警报来检查例如pH值是否与设定值之间的差异是否超过某个特定值,不如检查pH值和设定值,还可以检查所有已安装的冗余pH探针,这很有用以及在处理步骤中添加的酸或碱的量。通过检查所有相关信息,自动化系统可能会生成一个更智能的结论,即pH探头漂移或发生故障,而不是肉汤pH值与设定值有所不同。该结论可以更好地告知操作员当前情况。此外,在这两种情况下,操作员所需的响应将有所不同。

关于强大的if-then-else逻辑来生成警报,许多商业自动化系统都很薄弱。为此,已将第三方产品(专家系统和警报记录器)用于此目的。专家系统(人工智能的一个分支)尤其擅长提供强大的规则词汇表和管理用户生成的规则(这些规则已进入知识库)。供应商提供的推理引擎负责链接和执行规则。用户不需要手动链接规则或确定编码规则的位置,就象使用过程语言编写代码一样。


 
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