你的控制系统有风格吗?

定义系统语言看起来和操作参数一样重要。

通过杰森·蒂 2019年2月7日

当开始一个控制系统集成项目时,必须谨慎地从传达最终用户偏好的规范开始,以确保最终交付满足所有利益相关者的期望。这些规范的开发不仅对项目的初始成功至关重要,而且对系统的长期运行和可维护性也至关重要。

对于一个新的控制系统,硬端规格是最容易开发的,因为有很多可用的资源。结构规范研究所(CSI)有控制器和软件包的预构建部分。如果无法从这些来源找到所需的细节,控制系统硬件和软件供应商,如罗克韦尔或西门子可以提供详细的部分。如果终端用户正在寻找来自多个供应商的投标,则必须对这些供应商提供的规范进行梳理,以确保它们能够被多个投标方满足。

当最终用户试图指定控件的软方面时,挑战就来了。一开始就问几个基本的问题是很重要的:

  • 期望的屏幕外观和感觉是什么?
  • 运营商将如何使用它?
  • 那维修和工程人员呢?

从工作泵的颜色到控制器中标签的结构,这些都是定义用户与控制系统界面的最重要的项目,但它们很少在规范中得到解决。

最好的做法是从一份风格指南开始。风格指南一直存在于其他领域。美联社风格手册涵盖在新闻报道中使用大写,标点符号和其他语法。现代语言协会(MLA)出版了MLA手册对于研究论文,详细说明如何属性来源和写参考书目。在技术领域,电气和电子工程师协会(IEEE)的风格也处理研究论文。在营销领域,企业风格指南捕获字体、颜色、标识和其他信息,以便在多个媒体平台上使用。

控制系统风格指南中可以添加的内容没有限制,但以下六个领域的标准化工作具有最大的投资回报:

1.颜色

红停绿行吗?或者红色是有能量的,绿色是安全的?长期以来,机械系统依赖前者,而电气系统则依赖后者。正确的答案是保证操作者的安全。但正确的答案需要付诸实施。

首先列出在控制系统之外的设施中使用的颜色。工艺管道是否喷漆?控制面板上有指示灯吗?设备上有堆叠灯吗?操作和维护团队熟悉的现有颜色应该是样式指南的颜色部分的构建模块。

一旦主色列表被编译,不可避免地会有重复。要解决这个问题,请询问运营商的优先级是什么。正常情况下,这些状态为故障、告警或其他异常状态。这些应该是大胆的颜色。不太重要的项目可以通过增加不透明度或选择粉彩来赋予不太重要的颜色。

风格指南应该客观地呈现这些信息。冷凝器水管的浅绿色听起来不错,但浅绿色对不同的人意味着不同的东西。相反,指定RGB(144,238,144)或HEX代码#90EE90以及一个示例色块。还要注意“无颜色”和颜色选择一样重要,所以要确保样式指南捕获了不应该有颜色的背景项。

请记住,大约十分之一的男性是色盲,他们很难区分红色和绿色。这些和其他运营商特有的限制应包括在决策中。

2.符号。

操作员如何知道循环何时处于手动模式?画的是一只手,还是一个圆圈里的“M”,或者只是缺少一个粗体的“a”?过程自动化系统的人机界面,建议同时使用颜色和符号与操作员沟通。这种颜色/符号组合是智能手机开发者所采用的方法,并且取得了无可争议的成功。

手机用户一眼就能分辨出Facebook的“f”和Twitter的鸟标志。操作人员应该能够在他们的系统上进行相同的瞬时调用,符号的连续性是帮助实现这一目标的最佳方法之一。

如果可能的话,为这些符号的样式指南添加图片的位图。和颜色一样,“方框中的大写M”给出了一些信息,但举个例子可以减少混淆。不要在模式(自动、手动、维护)中选择停止符号。泵应该是什么样子的?一个吹风机吗?一个阀门吗?允许积分商自由选择他们最喜欢的符号,而不是有一个固定的标准,有可能导致运营商的混乱。

3.缩写词。

有多少次你看着别人的速记,想知道“他们在想什么?”有时,从一系列缩写中得出的结论与本意相反。在其他情况下,个人的速记看起来就像打字错误。即使在较大的27英寸显示器上,显示空间也是有限的。除非选择三点字体,否则文字可能需要缩短。就像颜色和符号一样,建立缩写标准是必不可少的。

从工程单元开始。压力的默认单位是否显示为“psi”或“psig”?加仑每分钟显示为“GPM”还是“gal”?一旦单位建立,转移到设备:罐,泵,热交换器,锅炉,冷水机等。它们都有对特定操作符有意义的工作缩写。那么原始组件、公用设施、设施位置和成品材料呢?编制一个缩略语列表,这些缩略语对将要使用它们的人来说是最重要的,并使用风格指南来保持一致性。

4.安全水平。

人员总是在变化,因此样式指南不是跟踪个人用户及其凭证的合适场所。它重要的是要概述适用于一般员工的安全级别。区分训练有素的操作人员和训练有素的机械和工程人员是很重要的。

除非有指导,否则操作人员可能只能使用只有经过培训的机械师才能使用的循环调优参数,或者他们可能无法使用他们习惯使用且足够胜任的警报搁置工具。试着从一个矩阵开始,如果可能的话,将分类的数量限制在3到5之间。

5.命名约定。

系统安装后,最终用户将不可避免地对系统进行维护和更新。这就是控制系统设计的“底层”部分变得重要的地方。没有什么比打开别人的程序却发现他们使用的缩写和简写与他们现在应用的流程毫无关系更令人沮丧的了。

任何特定的团队是如何考虑他们的过程的?例如,洁净室空气处理器上的送风温度变送器是否知道回路号(TT-123),或功能(AHU1SAT),甚至制造商(burnsRTD)?这就是如何在程序代码中找到标记,以及团队如何在午夜停机期间对设备进行故障排除。确保标签对团队成员而不仅仅是集成商有意义,可以节省时间和金钱。

关于流程和团队的相同问题也适用于可视化包。操作人员需要看到以他们能够理解的方式定义的流程。警报日志和历史趋势有数百、数千甚至数万个标签需要分类。这是确保他们可以有效地找到他们正在搜索的数据的机会。

6.组织代码。

现代编程平台允许比以往更高层次的组织。如果预计团队将在以后的某个日期维护代码,他们应该规定事情应该如何组织。结果可以根据工厂面积、功能、设备或其他类别进行组织,但它应该是团队可以立即确定为自己的内容。

可以添加到样式指南中的内容可以一直列下去。但和所有事情一样,凡事都有取舍。收益递减是其一;也就是说,在增加额外细节上投入的时间并没有得到回报。另一个原因是不必要的执行成本;例如,当一个人要求一些可能觉得有帮助的事情时,实现的成本超过了收益。

但这些成本很少会超过带着计划进入下一个项目的好处。确保风格指南捕获颜色、符号、缩写和团队的其他优先事项,这将有助于编制计划。请记住,系统集成商或顾问可能会为风格指南提供团队甚至没有想到的附加价值。

试着在内部完成初稿,然后在发布前聘请集成商或顾问进行现实检查。与所有好的规范一样,风格指南是一个活文档。保持更新,并将其与硬侧规范一起包含,以确保您的下一个控制系统项目满足团队的所有期望。

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作者简介:Jason Tippett拥有超过20年的工程咨询和控制协调经验。他是RMF中央公用事业项目的项目经理。