Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza niezawodności systemu programowalnego w ujęciu wieloprocesowym.

Bednarek M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

Vol. 40, nr 3

47-59

PL

W rozproszonych systemach sterowania można wyróżnić kilka obiektów: stację procesową, stację operatorską (diagnostyczną) i stację inżynierską. Konfigurację przeprowadza się z poziomu stacji inżynierskiej. Stacja operatorska służy do wizualizacji procesu, diagnostyki i oddziaływania operatorskiego. W zależności od rodzaju uruchomionego oprogramowania stacja operatorska może pełnić rolę stacji diagnostycznej lub inżynierskiej. Stacją procesową jest regulator lub sterownik cyfrowy sterujący procesem technologicznym lub urządzeniem wg programu zapisanego w pamięci. Problemy niezawodności i diagnozowania stacji procesowej należy rozpatrywać z punktu widzenia powiązania programowalnego regulatora wielofunkcyjnego z obiektami otoczenia (w szczególności ze stacją operatorską), co tworzy programowalny system wielofunkcyjny. Wyróżnia się w nim pewne obiekty diagnozowania. Zgodnie z zaprezentowanym w artykule podziałem są nimi: układ sterowania, stacja procesowa, stacja operatorska i układ komunikacji. Podczas eksploatacji programowalnego systemu wielofunkcyjnego można wyróżnić trzy współbieżne procesy: proces użytkowania obiektu, który prowadzi do osiągnięcia wymaganego efektu użytkowego; proces destrukcyjny powodujący utratę zdatności, a nawet niszczenie obiektu i proces przeciwdestrukcyjny zapobiegający inicjacji oraz hamujący lub przerywający proces destrukcyjny. W każdym wydzielonym obiekcie programowalnego systemu wielofunkcyjnego przebiega główny proces użytkowania. Jest nim: proces sterowania (realizowany przez układ sterowania), proces realizacji programu sterowania (stacja procesowa), proces komunikacji (stacja operatorska i procesowa) lub proces wizualizacji (stacja operatorska). W procesie destrukcyjnym wydzielono procesy: inicjujący (uaktywnianie się czynników inicjujących), uszkodzeniowy i awaryjny (intensywnie rozwijający się proces uszkodzeniowy). Dla każdego z wydzielonych obiektów podano wybrane czynniki wyzwalające proces destrukcyjny. Przedstawiono podział czynników na zewnętrzne i wewnętrzne. Opisując proces uszkodzeniowy i awaryjny dokonano klasyfikacji czynników inicjujących. Jako główne kryterium klasyfikacji przyjęto źródło pochodzenia czynników inicjujących proces uszkodzeniowy. Dla każdej klasy spośród przedstawionych w artykule występuje pewna liczba sygnalizowanych błędów, które są objawem stanu niezdatności. Powodują one niewykonanie jednego z zadań procesu użytkowania, a w konsekwencji mają negatywny wpływ na wskaźniki niezawodnościowe systemu. Analiza tych błędów może pozwolić na genezowanie przyczyn powstawania określonego uszkodzenia oraz na odpowiednie zaprogramowanie układu dozorująco-terapeutycznego. Procesom destrukcyjnym przeciwdziałają przeciwdestrukcyjne: osłonowy, interwencyjny i przeciwawaryjny. W artykule zaprezentowano przykłady ww. procesów dla każdego z wydzielonych procesów użytkowania. Utrzymanie systemu w stanie zdatności polega na spowalnianiu lub przerywaniu procesów destrukcyjnych. Cel ten realizują sterowane procesy przeciwdestrukcyjne. Wielkością charakteryzującą proces przeciwdestrukcyjny w określonej chwili jest potencjalność przeciwdestrukcyjna. Podobnie - wielkością charakteryzującą proces destrukcyjny jest potencjalność destrukcyjna. Różnicę tych wielkości można nazywać odpowiednio nadmiarem lub niedomiarem potencjalności przeciwdestrukcyjnej. Całość artykułu uzupełniają przykłady dotyczące układu sterowania oraz komunikacji ilustrujące niedomiar potencjalności przeciwdestrukcyjnej.

EN

In distributed control systems some objects may be differentiated: a process station, an operator station and an engineering one. Configuration is carried out on the engineering station level. The operator station serves a visualisation process, as well as diagnostics and operator influence. Depending on the software, the operator station may play a role of the diagnostic station or the engineering one. A digital controller serves as a process station that controls either processing or equipment, according to the program recorded in memory. Problems of reliability and diagnosing of the process station should be examined in consideration of a connection between a programmable multifunction controller and environment objects, especially the operator station, which together forms a programmable multifunction system. Within that system some diagnosed objects may be differentiated, according to the division presented in the article: a control system, a process station, an operator station and communication system. During the use of the programmable multifunction system three concurrent processes take place: a usage process of the object leading to required effect of use, a destructive process causing loss of the object fitness or even object damage, and finally an anti-destructive process preventing or stopping the destructive process. In each object of the programmable multifunction system the main usage process takes place which is a control process (carried out by the control system), a process of a controlling program completion (the process station), a communication process (the operator and process stations) or a visualisation process (the operator station). In the destructive process some sub-processes have been differentiated, namely: an initiating process (activating initiative factors), a damage process and a breakdown one. For each of the objects some chosen factors starting the destructive process have been given and divided into external and internal factors groups. While describing the damage and breakdown processes, a classification of initiating factors has been carried out. The source of factors starting the destructive process has been taken as a main criterion of the classification. For each presented class there is a certain number of signalled errors which are symptoms of unfitness. They cause unfeasibility of one of the usage process tasks and consequently have a negative influence on reliability indexes of the system. An analysis of these errors may help to determine causes of a certain damage and to program properly a supervision and therapeutic system. Destruction processes are counteracted by antidestruction ones: protective, intervention and anti-breakdown. The examples of such processes are given in the article for each of the differentiated usage process. Maintaining the system fitness consists in slowing down or breaking destructive processes, which can be achieved by controlled anti-destructive processes. A quantity characterizing those processes at a given moment is anti-destructive potentiality. Similarly, a quantity describing destruction processes is destructive potentiality. The difference between those two quantities should be called anti-destructive potentiality redundancy and deficiency of anti-destructive potentiality respectively. The article is supplemented with examples of anti-destructive potentiality redundancy referring to the control and communication systems.

2

Wybrane funkcje systemu dozorująco-terapeutycznego w układzie komunikacji

Bednarek M., Będkowski L., Dąbrowski T.

Diagnostyka

|

2005

|

Vol. 34

31--36

PL

Scharakteryzowano komunikację pomiędzy stacją operatorską (komputerem nadrzędnym) a stacją procesową (programowalnym sterownikiem wielofunkcyjnym) rozproszonego systemu sterowania. Przedstawiono wybrane funkcje systemu dozorująco-terapeutycznego układu komunikacji. Podano przykład diagnozowania komunikacji (wykorzystującej protokół Modbus) bazujący na zastosowaniu standardowych funkcji odczytu protokołu. Objaśniono algorytm grupowania komunikatów jako jedną z metod terapii przywracającej zdatność układowi komunikacji, w przypadku przeciążenia magistrali komunikacyjnej.

EN

The communication between an operator station (a host computer) and a process station (a multifunction programmable controller) of a distributed control system is briefly characterized. Selected functions of a supervision and therapeutic system of the communication system are presented. An example of communication diagnosing (a communication according to Modbus protocol) based on an application of standard reading functions of protocol is given. The messages grouping algorithm as one of the therapeutic methods restoring communication system fitness in case of bus overload is described.

3

Wieloprocesowe ujęcie eksploatacji układu komunikacji

Bednarek M., Będkowski L., Dąbrowski T.

Diagnostyka

|

2005

|

Vol. 34

37--42

PL

W artykule przedstawiono eksploatację układu komunikacji w ujęciu wieloprocesowym. Układ komunikacji łączy stację procesową i stację operatorską (diagnostyczną) rozproszonego systemu sterowania. Scharakteryzowano komunikację pomiędzy komputerem nadrzędnym (master) a sterownikiem (slave). W procesie eksploatacji układu komunikacji wyróżniono trzy współbieżne procesy: proces użytkowania, który prowadzi do osiągnięcia wymaganego efektu użytkowego; proces destrukcyjny prowadzący do utraty zdatności i proces przeciwdestrukcyjny zapobiegający inicjacji i hamujący lub przerywający proces destrukcyjny. Przedstawiono procedury przeciwdestrukcyjne systemu dozorująco-terapeutycznego z uwzględnieniem podprocesów procesu przeciwdestrukcyjnego: osłonowego, interwencyjnego i przeciwawaryjnego.

EN

The operation of a communication system in a multiprocess approach is presented in the article. The communication system connects a process station and an operator station (diagnostic) of a distributed control system. The communication between a host computer (master) and a controller (slave) is briefly characterized. During the operation of the communication system three concurrent processes are differentiated: a usage process leading to a required effect of use; a destructive process causing loss of the fitness and an anti-destructive process preventing or stopping the destructive process. The anti-destructive procedures of supervision and therapeutic system are given, considering sub-processes of the anti-destructive process: protective, intervention and anti-breakdown ones.

4

Nadmiarowość dynamicznie sterowana.

Będkowski L., Dąbrowski T. M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2004

|

Vol. 39, nr 2

49-64

PL

Podczas użytkowania systemów technicznych zawsze występują procesy destrukcyjne, przebiegające wolniej lub szybciej. Proces destrukcyjny można podzielić na trzy stadia: aktywizacja czynników uszkodzeniowych, proces uszkodzeniowy, proces awaryjny. Czynniki uszkodzeniowe inicjują proces uszkodzeniowy. Proces ten doprowadza do uszkodzenia i do stanu niezdatności, w którym ustaje realizacja funkcji systemu. Jeśli stan niezdatności jest stanem niestabilnym, to następuje dalszy rozwój destrukcji, czyli proces awaryjny. Doprowadza on do rozległego zniszczenia systemu, czyli do stanu awarii oraz często do zniszczenia efektu wytworzonego przed uszkodzeniem. Procesem odwrotnym do procesu destrukcyjnego jest proces przeciwdestrukcyjny. Proces ten dzieli się na trzy stadia: - stadium osłonowe, w którym następuje deaktywacja czynników inicjujących; zapobiega to rozpoczęciu procesu uszkodzeniowego; - stadium interwencyjne, w którym następuje przerwanie procesu uszkodzeniowego; zapobiega to powstawaniu uszkodzenia; - stadium przeciwawaryjne, w którym następuje przerwanie procesu awaryjnego; zapobiega to awarii. Proces przeciwdestrukcyjny realizowany jest przez system przeciwdestrukcyjny, zawierający trzy odpowiednie moduły: moduł osłonowy, moduł interwencyjny, moduł przeciwawaryjny. Każdy z tych modułów charakteryzuje się pewną, uogólnioną wielkością, określającą ich zdolność przeciwdestrukcyjną. Wielkość tę nazwiemy potencjałem przeciwdestrukcyjnym odpowiednio: osłonowym, interwencyjnym i przeciwawaryjnym. Proces destrukcyjny również charakteryzują pewne wielkości, które można nazwać destrukcyjnym potencjałem inicjującym, uszkodzeniowym i awaryjnym. Przykładem potencjału destrukcyjnego może być niszcząca energia kinetyczna rozpędzonego samochodu. Przykładem potencjału przeciwdestrukcyjnego może być praca, którą może wykonywać układ hamulcowy samochodu przed uderzeniem w przeszkodę. W ogólnym przypadku, działanie systemu przeciwdestrukcyjnego jest skuteczne, jeśli potencjał przeciwdestrukcyjny jest większy od potencjału destrukcyjnego. Ta różnica stanowi uogólniony nadmiar potencjału przeciwdestrukcyjnego. Nowoczesne, elektroniczne systemy zawierające szybkie procesory oraz szybkie układy pomiarowe i wykonawcze, pozwalają na: - wczesne wykrywanie czynników inicjujących, procesów uszkodzeniowych oraz awaryjnych we wczesnej fazie ich rozwoju. czyli dozorowanie; - szybkie uruchamianie zasobów przeciwdestrukcyjnych i skierowanie ich na ogniska destrukcji. Pozwala to na dynamiczne utrzymanie nadmiaru potencjału i wskutek tego na utrzymanie zdatności. Wynikiem tego może być podniesienie wskaźników niezawodnościowych. W artykule przedstawiono rozwinięcie tych tez oraz zilustrowano problem przykładami praktycznymi.

EN

At use of technical systems always step out destructive processes, taking place (running) solver or more quickly. Destructive process one can divide in three levels: activation of damage factors, damage process, breakdown damage. Damage factors initialize a damage process. This process leads to damages and to state of unfitness, in which system function realization stops. If state of unfitness is an unstable state, then further destruction development follows, that is to say a breakdown process. This leads then to extensive system destructions that are to say, to state of damage and to effect destructions, which were produced by the system before damage. An inverse process to destructive process is an anti-destructive process. This process splits into three levels: - protection level, in which devising factors deactivation follows; damage process is beginning; - intervention level, in which the damage process break follows, this prevents damage arise; - anti break-down level, in which the interruption of damage breakdown process follows; this prevents a breakdown. The anti-destructive process is realized by the anti-destructive system, containing three, suitable modules: protection module, intervention module, and anti-breakdown module. Every from these modules characterizes certain, generalized magnitude, qualifying their anti-destructive ability. This magnitude we will call as anti-destructive potential, properly: protection, intervention and anti-break-down. Destructive process also characterizes certain magnitudes, which one call with destructive potential initializing, damaging and breaking-down. Example of destructive potential can perhaps be the destructive kinetic energy dispersed by a brought up to speed car. Example of anti-destructive potential can perhaps be the work, which can execute a car brake arrangement - before the knock in hindrance. In general chance, system acvtivity is efficient, if anti-destructive potential is greater then the destructive potential. This difference determines a generalized anti-destructive potential redundancy. Modern, electronic systems containing quick processors and quick measuring and executive arrangements, permit on: - early damage factors, damage processes and break-down damage detecting, that is to say, permit multilevel supervising; quick anti-destructive supplies starting and directing them on destruction fireplaces. Permits then an anti-destructive potential redundancy dynamic maintenance and in consequence of this on fitness maintenance. Result of this can be the ability coefficients elevation. In this article one represents these arguments development at one illustrated this problem with practical examples.