I noen prosessanlegg styres operatørens hverdag av alarmer, hvor enkelte alarmer krever rask respons. Men det er også anlegg hvor det er få alarmer per dag. Dette kan være basert på anleggets natur og hvordan produksjonsprosessen ser ut, men også et resultat av godt systematisk arbeid med alarmsystemet og gode verktøy.

Uavhengig av type anlegg, er det viktig at man har en god alarmfilosofi som hensyntar prosess og drift, og at optimalisering og rasjonaliseringsarbeidet blir prioritert.

Her kan du lese mer om alarmhåndteringen i PCS 7 og hvilke verktøy systemet gir deg for enklere engineering, og også for bedre oppfølging for optimalisering og rasjonalisering.

PCS 7 sitt alarmoppsett er hovedsakelig basert på IEC 62682 og ISA 18.2. Disse igjen bygger på standarder og retningslinjer som EEMUA 191 og NAMUR NA 102.

Standardene adresserer alle faser i alarmsystemets livssyklus, inkludert strukturen rundt optimalisering og endringer. PCS 7 sin håndtering av alarmsystemet er hovedsakelig for engineering og drift, og selvfølgelig ha verktøy for å jobbe effektivt med rasjonalisering. For mer omfattende analyse og dokumentasjon rundt selve endringsprosessen trekkes det inn andre verktøy. Process Event Analytics er et softwareprodukt fra Siemens som du kan benytte, men på samme måte kan også 3.parts produkter kobles til.

Alarmkonseptet i PCS 7 er designet for å ivareta effektiv og sikker drift av industrielle prosesser. Det gir operatøren aktuell og relevant informasjon når dette er nødvendig. Funksjonene er basert på følgende nøkkelkomponenter:

prosessalarmer er en definert del av prosessobjektet (ventil, motor, transmitter, regulator osv.) Prosessobjektets alarmer trigges av alarmgrenser og regler. Dette konfigureres enklest ved bruk av standardbibliotekene for PCS 7. Det er lurt å gjøre en god jobb med typekretser og å legge alarmparametre tilgjengelig som modifiserbare innganger på typekretsene. Da vil masse-editering bli enklere. 

 At alarmen genereres i PLS og holdes i en alarmbuffer, gjør at det ikke er fare for å miste alarminformasjon ved eventuelle utfall av HMI eller nettverk.

Alarmklassene kan du editere og endre på, mens standardbiliotekene tar for seg følgende alarmtyper: Grenseverdi, Toleranse, og Gradient. I tillegg brukes alarmsystemet for alle meldetekster til operatør som klassifiseres som Alarm, Warning og Tolerance, men også systemfeil, vedlikeholdsmeldinger, diagnosemeldinger osv. Disse skilles fra hverandre ved hjelp av filtre for visning.

Oppsettet av dette samt HMI-oppsett for alarmer, som fargevalg, blinking og kvitteringsregler settes opp i en sentral prosjekteringsdialog der data også kan eksporteres/importeres om du har en kundespesifikk standard. [Figur 1]

Alarmer kategoriseres basert på viktighet og tids-kritikalitet. Dette for å hjelpe operatør med å fokusere på de viktigste alarmene først. I tillegg kan du legge til prioritering slik at visningen blir mest mulig informativ, og slik at viktigste alarm havner øverst.

Alarmene vises på operatørskjermer med bruk av ikoner, fargekoding, og med visning av alarmtype, klasse, prioritet og beskrivelsestekst. Alarmlistene kan filtreres. Alarmer i underordnede bilder vises i en gruppe-visning på høyere nivåer. Operatør kan åpne prosessbildet som alarmen kommer fra, direkte fra alarmliste og vil da også få merket objektet som har utløst alarmen. Alarmfiltre kan nøkles til bruker. 

Alle alarmer som kan settes opp via PCS 7 sitt standardbibliotek kan også deaktiveres eller undertrykkes. Dette kan gjøres via logikk på funksjonsblokk, eventuelt manuelt av operatør. Videre har funksjonsblokkene også inngangspinner/parametre for tidsforsinkelser (on-delay/off-delay).

Alarm-skjuling (alarm hiding) går ut på å sette opp scenarier der alarmer ikke skal vises til operatør i standard alarmliste. Her har PCS 7 gode verktøy i form av alarm-matriser, som gir regelsett for alarm-skjuling. Disse verktøyene er viktige for at kun relevante alarmer blir synlige for operatør.

Standardbibliotekets funksjonsblokker: 
Figur 2 viser funksjonsblokk fra standardbiblioteket for en analog måleverdi. På standardvisningen av inngangene ser du l pinnene som har med høy-alarm å gjøre. PV står for prosessverdi. AH_Li er grenseverdien, AH_DC og DG er on-delay og off-delay og A_DC/DG er on/off-delay for hele alarmklassen. AH_En viser at alarmen er konfigurert og skal brukes. AH_MsgEn (kortet ned til AH_Ms i figurvisningen) vil undertrykke alarmen. Videre er det samme oppsett for Alarm Lav, Warning Høy og Lav, Gradient og Toleranse. I tillegg har funksjonsblokken inngangspinner for Deadband (dette har mer med den målte prosessverdien å gjøre) og MsgLock undertrykker alle alarmer og hendelser (konfigurerbart) på hele funksjonsblokken.

Standardbibliotekets betjentingsflate i HMI: 

 Figur 3 viser standardbibliotekets betjeningsflate for en analog måleverdi. Her er du inne på fanen for alarmoppsett. Tilgjengelig funksjonalitet her er satt i henhold til operatørens autorisasjonsnivå. Sjekkboksen foran hver alarmtype er for at alarmen vises, eller eventuelt ikke vises. Videre ser vi at operatør har mulighet til å endre alarmgrenser. Her er dialogen for å endre grenseverdien for Lav alarm åpnet.

Dette er en egen funksjon som gir mulighet til å tilsidesette en aktiv alarm for et gitt tidsrom. 

Det er også egne alarmlister for både aktive og inaktive alarmer som er tilsidesatt.

Systemet støtter kvitteringsregler basert på autorisasjonsnivå, krav til kommentar eller elektronisk signatur. Alle alarmer og hendelser i meldesystemet har også en kommentardialog med historikk, Figur 4 viser hvordan denne kan benyttes.

Ved oppsett av alarmer kan du også legge inn data rundt alarmen: Beskrivelse, sannsynlig grunn til at alarmen har blitt aktivert, anbefalt handling, og konsekvens. Figur 5 viser et eksempel på bruk av dialogen for alarm-hjelp.

 Alle alarmer arkiveres med tidstempel, og kan sendes videre til 3.parts systemer for analyse, og håndtering av videre rasjonalisering. Og for å kunne gå tilbake og se på operatørhandlinger i ettertid.

For enkel analyse har vi også innebygd alarmstatistikk og historikk. Figur 6 viser den innebygde alarmstatistikken som viser antall ganger alarmen er utløst, gjennomsnittlig varighet før den kvitteres og total tid der alarmen har vært aktiv. Skjermbildet er tatt fra et demosystem.

Process Historian er en løsning som håndterer langtidslagring av arkivdata og rapportering og beslutningsstøtte-systemet Information Server har ferdige dashbord-templater for alarmstatistikk.

Siemens har også lansert et produkt som heter Process Event Analytics. Dette er en rutine for datainnsamling og deretter rapportering.

Tjenesten er skybasert og du velger selv om du skal koble til automatisk datainnsamling eller om dette skal skje manuelt.

Applikasjonen kombinerer avansert data-analyse med standardene og retningslinjene (IEC-62682 og EEMUA-191) og målsetningen er å gi beslutningsstøtte til alarmoptimaliserings-arbeidet. Figur 7 og 8 viser aktuelle skjermbilder fra Process Event Analytics.

Dette er de viktigste delene av PCS 7 sitt alarmsystem. Mye basert på at du benytter PCS 7 sitt standardbibliotek, men PCS 7 er veldig fleksibelt for å bygge tilsvarende eller også mer omfattende systemer på egenhånd. Totalt sett jobber komponentene her sammen for å tilby robuste og effektive alarmsystemer i PCS 7, for å forbedre sikkerhet og effektiv drift.

Om du ønsker mer informasjon om SIMATIC PCS 7, Process Event Analytics eller er generelt interessert i Siemens sin portefølje for prosessautomasjon så ta kontakt med Steffen Andreassen i Siemens.