Coraz częstsze stosowanie zaawansowanych systemów sterowania w połączeniu z układami bezpieczeństwa i diagnostyki sprawiło, że bardzo dużego znaczenia nabrała kwestia sprawnego zarządzania alarmami w procesach przemysłowych. Właściwe zarządzanie sygnałami alarmowymi okazuje się bowiem niezwykle istotne i pomocne dla operatorów i pracowników serwisu, którzy w razie wystąpienia awarii mogą szybciej przywrócić monitorowane procesy do normalnych warunków pracy. Bazujące na technice komputerowej układy sterowania i interfejsy operatorskie zapewniają elastyczność i ułatwiają dodawanie nowych alarmów w przypadku wprowadzania niezbędnych zmian i usprawnień w sterowanych i monitorowanych procesach.
Jeżeli jednak system ostrzegania byłby źle skonfigurowany, w efekcie mógłby powstać niekontrolowany zalew sygnałami alarmowymi, utrudniona ich identyfikacja i ostatecznie nadmierne przeciążenie samego systemu alarmowego, monitoringu i sterowania, co ostatecznie prowadziłoby do nadmiernego obciążenia operatorów procesów nie zawsze użytecznymi informacjami. Trzeba mieć również na uwadze, że niektórzy z operatorów w ciągu kilku najbliższych lat będą odchodzić na emeryturę, a wraz z nimi nabyte przez nich doświadczenie i intuicja, co w jeszcze większym stopniu podnosi znaczenie dobrze opracowanych i skonfigurowanych systemów monitoringu i ostrzegania.
Jakie podejście jest właściwe
Z pomocą projektantom i inżynierom przychodzą odpowiednie przepisy i unormowania w zakresie organizacji systemów alarmowych w przemyśle (międzynarodowe EEMUA 191 i ISA 18.02), ustalające podstawowe zasady ich projektowania i przeprojektowywania. Dobrym punktem wyjściowym jest przyjęcie trzech podstawowych zasad planowania alarmów: ich dobór i opracowanie, odpowiednie zarządzanie i okresowa weryfikacja.
Dobór i opracowanie – Rozpocząć należy od identyfikacji typów alarmów niezbędnych w danej aplikacji: wysokiego czy niskiego poziomu, wskazujące poziom czy wartość odchylenia od poziomu itp. Należy też ustalić, kto powinien otrzymywać informacje o określonych alarmach oraz kto będzie prowadził prace korekcyjne. Kolejny etap to określenie, w jaki sposób dany alarm wpisuje się w schemat funkcjonowania obsługiwanego procesu produkcyjnego – czy monitorowany parametr jest integralnym elementem systemu sterowania, czy też jest obsługiwany oddzielnie. Jak dużo czasu potrzebują pracownicy obsługi na interwencję i przeprowadzenie niezbędnych prac korekcyjnych w razie wystąpienia określonej awarii. Czy dany parametr procesowy ma ustaloną wartość, czy też dopuszczalne są jego wahania w określonych granicach – konieczne jest wprowadzenie pewnej strefy tolerancji lub filtra redukującego efekt oscylacji.
Podsumowując, na tym etapie niezbędne jest dokładne poznanie i ustalenie celowości wprowadzania określonych sygnałów alarmowych, wymaganych czasów i warunków reakcji oraz przeprowadzenia prac naprawczych lub korekcyjnych. Jeżeli nie ma precyzyjnie ustalonej funkcji dla danego sygnału alarmowego, nie powinno się go wprowadzać do systemu, ponieważ takie nieużyteczne sygnały alarmowe mogą w rzeczywistości zablokować lub spowolnić informacje i reakcje obsługi na sygnały krytyczne dla procesu, wymagające faktycznie szybkiej reakcji i korekty.
Zarządzanie – Maszyny i procesy technologiczne w trakcie swojego wieloletniego funkcjonowania podlegają licznym zmianom i modyfikacjom, dlatego też konieczne jest okresowe monitorowanie, rekonfigurowanie i korygowanie alarmów tak, by dopasować je do ewentualnych nowych warunków pracy systemów sterowania i monitoringu. Konieczna może się okazać również weryfikacja funkcji i celu określonych sygnałów alarmowych, zgodnie z pierwotnymi założeniami. Ponieważ system alarmowy zwykle jest integralną częścią systemu bezpieczeństwa procesu przemysłowego, winien być poddawany okresowym testom, dla zachowania jego pełnej funkcjonalności i prawidłowości działania. Zależnie od wielkości zakładu i skomplikowania systemów sterowania i bezpieczeństwa procedury te mogą dotyczyć wszystkich sygnałów alarmowych lub w szczególności alarmów o najwyższych priorytetach, kluczowych dla funkcjonowania obsługiwanego procesu.
Ponieważ liczne systemy alarmowe umożliwiają wprowadzanie zmian w trybie on-line, użytkownik i obsługa systemu powinni okresowo weryfikować konfigurację systemu, ustawienia parametrów pracy i kontrolować poziomy wartości granicznych. Jeżeli były wprowadzane jakieś ich modyfikacje, niezbędna jest ich weryfikacja i sprawdzenie, czy nowe parametry zapewniają poprawne funkcjonowanie układu. W razie konieczności przeprowadza się reset układu, do wartości zadanych przy jego pierwszej konfiguracji.
Weryfikacja – Wraz z postępującą rozbudową zakładu lub wprowadzeniem istotnych zmian w procesach produkcji, konieczne może się okazać dodanie lub eliminacja pewnych sygnałów alarmowych tak, by zachować zgodność systemu z aktualnymi potrzebami procesów. To podstawowy cel ciągłej weryfikacji zgodności i dopasowania systemów alarmowych do obsługiwanych procesów produkcyjnych.
Postępowanie zgodne z tymi trzema omówionymi zasadami pomoże na pewno w tworzeniu systemów alarmowych najlepiej dopasowanych do potrzeb i wymagań w zakładzie przemysłowym, redukując niezbędne nakłady pracy i dodatkowe działania, zmierzające do uzyskania zgodności ze standardami EEMUA 191 oraz ISA 18.02. Informacje na temat tego ostatniego dostępne są na stronie www.isa.org/standards. Odpowiednia troska o dobrą konfigurację i funkcjonowanie systemów alarmowych w zakładzie, może się przyczynić do poprawy poziomu bezpieczeństwa, niezawodności maszyn i wyższej wydajności produkcji.
Artykuł pod redakcją Andrzeja Ożadowicza
Autor: Michael J. Martinez
