Pозробка людино-машинного інтерфейсу системи керування на базі Scada процесом отримання мідного купоросу

UKR: Метою даної роботи є створення в програмному середовищі SCADA ефективного людино-машинного інтерфейсу (HMI) системи керування процесом отримання мідного купоросу. HMI котрий в реальному часі інформує оператора про перебіг керованого процесу, дозволяє спостерігати значення всіх цільових технологічних змінних в цифровій та графічній формі, дає можливість здійснювати ручне керування процесом та налаштовувати алгоритми керування. В статті наведена стисла характеристика основних параметрів комп’ютерної моделі процесу отримання мідного купоросу реалізованої в універсальній моделюючий програмі CHEMCAD, котрі взаємодіють з елементами людино-машинного інтерфейсу реалізованого на базі SCADA. Представлена загальна структура та вигляд запропонованого HMI, котрий складається з інформаційної панелі для відображення основних параметрів процесу в цифровій формі, панелі налаштування дозаторів призначеної для налаштування алгоритмів керування дозаторами та меж дозування, трендів для виводу в графічній формі основних цільових параметрів процесу а також трендів що у графічному вигляді відображають роботу підсистеми дозування. Розглянуті особливості створення та налаштування окремих елементів людино-машинного інтерфейсу (трендів) та наведений перелік і стисла характеристика всіх аргументів – змінних людино-машинного інтерфейсу, котрі забезпечують його функціонування та інформаційний обмін між елементами HMI. Працездатність запропонованого HMI перевірена і доведена шляхом порівняння отриманих перехідних характеристик процесу з даними реальної лабораторної установки для отримання розчину мідного купоросу. Наведений в статті аналіз отриманих залежностей дозволяє зробити висновок про повну функціональність розробленого HMI та досягнення мети роботи. Запропоновані в роботі технічні рішення, принципи та особливості розробки людино-машинного інтерфейсу мають універсальний характер і можуть застосовуватись для розробки або удосконалення систем керування подібними технологічними процесами, що побудовані на базі SCADA та математичних або комп’ютерних моделей.

ENG: The purpose of this work is to create an effective human-machine interface (HMI) for the control system of the copper sulfate production process in the SCADA software environment. HMI, which informs the operator in real time about the progress of the controlled process, allows you to observe the values of all target technological variables in digital and graphical form, makes it possible to manually control the process and configure control algorithms. The article provides a brief description of the main parameters of the computer model of the copper sulfate production process implemented in the universal modeling program CHEMCAD, which interact with the elements of the human-machine interface implemented on the basis of SCADA. The general structure and appearance of the proposed HMI, which consists of an information panel for displaying the main process parameters in digital form, a batcher configuration panel designed to configure batcher control algorithms and dosing limits, trends for displaying the main target process parameters in graphic form, as well as trends that graphically display the operation of the dosing subsystem. The features of creating and configuring individual elements of the human-machine interface (trends) are considered and a list and brief description of all arguments – variables of the human-machine interface, which ensure its functioning and information exchange between HMI elements are given. The operability of the proposed HMI is checked and proven by comparing the obtained transient characteristics of the process with the data of a real laboratory installation for obtaining a solution of copper sulfate. The analysis of the obtained dependencies presented in the article allows us to conclude about the full functionality of the developed HMI and the achievement of the goal of the work. The technical solutions, principles and features of the development of the human-machine interface proposed in the work are universal in nature and can be used to develop or improve control systems for similar technological processes that are built on the basis of SCADA and mathematical or computer models.