VDI VDE 3699 Blatt 2-2014 Process control using display screens - Principles.pdf

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1、 ICS 13.180, 25.040.40 VDI/VDE-RICHTLINIEN Januar 2014 January 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Prozessfhrung mit Bildschirmen Grundlagen Process control using display screens Principles VDI/VDE 3699 Blatt 2 Ausg. deutsch/englisch Issue Germa

2、n/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authoritative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachbereich Industrielle Informations

3、technik VDI-Handbuch Informationstechnik, Band 1: Angewandte Informationstechnik VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik VDI-Handbuch Energietechnik Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag

4、GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved (a)Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Frhere Ausgaben:05.05,08.12 Entwurf,deutschFormereditions:05/05,08/12 Draft,in German onlyInhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise

5、 3 3 Ziele der Prozessfhrung . 3 4 Zehn Grundstze der Mensch-Maschine-Schnittstelle . 4 5 Organisation von Leitpltzen . 8 5.1 Leitpltze . 9 5.2 Bildschirme pro Leitplatz . 14 5.3 Fenster pro Bildschirm . 16 6 Konzepte der Darstellung. 17 6.1 Fr wen und wofr ist darzustellen? 18 6.2 Was ist darzustel

6、len? 20 6.3 Wie ist darzustellen? 23 6.4 Organisation von Darstellungen . 30 7 Darstellungstechnik 30 7.1 Aufbau und Bestandteile von Bildern 31 7.2 Grundlagen der Codierung . 39 8 Grundlagen der Bedienung 53 8.1 Allgemeines . 53 8.2 Prozessbedienung . 54 8.3 Quittieren . 54 Schrifttum 57 Preliminar

7、y note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references 3 3 Objectives of process control 3 4 Ten rules for human-machine interfaces . 4 5 Organisation of control workstations 8 5.1 Control workstations 9 5.2 Number of screens per control workstation . 14 5.3 Number of windows per screen 16 6 C

8、oncepts of presentation . 17 6.1 Whom and for what purpose does the representation serve? 18 6.2 What must be represented? . 20 6.3 How must it be represented? 23 6.4 Organisation of representations 30 7 Representation technique 30 7.1 Structure and components of displays 31 7.2 Coding 39 8 Principl

9、es of operation . 53 8.1 General . 53 8.2 Process operation 54 8.3 Acknowledgement 54 Bibliography . 57 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02 2 VDI/VDE 3699 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhal

10、t dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Ric

11、htlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this stan

12、dard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), stor-age in data processing systems and translation, either of the full text or of extract

13、s. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Die Richtlinienreihe VDI/VDE 3699 nennt R

14、egeln und gibt Empfehlungen fr die Gestaltung von Darstellungen (Fliebilder, Kurven, Meldungen) bei Verwendung vollgrafischer Bildschirmsysteme zur Prozessfhrung sowie Grundlagen fr Bedie-nungen. Sie besteht aus den Blttern: Blatt 1 Begriffe Blatt 2 Grundlagen Blatt 3 Fliebilder Blatt 4 Kurven Blatt

15、 5 Meldungen Blatt 6 Bedienverfahren und Bediengerte Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3699. Introduction The series of standards VDI/VDE 3699 specifies regulations, and gives recommendations, regarding the design of displays (

16、mimics, curves, messages) for cases where full-graphics display systems are used for process control, and it provides the basic principles of interaction procedures. It consists of the following parts: Part 1 Terminology Part 2 Principles Part 3 Mimics Part 4 Curves Part 5 Messages Part 6 Interactio

17、n procedures and devices A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the internet at www.vdi.de/3699. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie schafft durch Vermitteln von Grundlagen die Basis zum Verstndnis und zur zutreffenden Anwendung der brigen Bltter die-ser R

18、ichtlinienreihe. Zugleich dienen die hier auf-gefhrten Fakten dem Nachweis der in VDI/ VDE 3699 Blatt 3 bis Blatt 6 gemachten Vorga-ben. Die Richtlinienreihe VDI/VDE 3699 gilt fr die Prozessfhrung mit Bildschirmen in Anlagen der chemischen und petrochemischen Verfahrenstech-nik, fr Anlagen zur Dampf

19、erzeugung sowie fr verfahrenstechnische Anlagen im Bereich der Ei-senhttenindustrie, soweit nicht fr die genannten Anlagen oder Teilanlagen besondere Vorschriften zu beachten sind (z. B. bei Anlagen, die mit Kern-energie betrieben werden). 1 Scope By explaining the basic principles, Part 2 of VDI/ V

20、DE 3699 aims at providing a basis for the under-standing and accurate application of the other parts of this series of standards. The facts given here serve to check compliance with the specifications given in VDI/VDE 3699 Part 3 through Part 6. The series of standards VDI/VDE 3699 is applica-ble to

21、 process control using display screens in plants of chemical and petrochemical process en-gineering, steam generation plants, and process engineering plants in metallurgy, provided that no special regulations are to be observed in these plants or plant sections, as is the case e.g. in nu-clear-power

22、ed plants. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3699 Blatt 2 / Part 2 3 Diese Richtlinie gilt im Kontext der brigen Blt-ter dieser Richtlinienreihe. Die Richtlinie ist ge-eignet als Grundlage

23、zur Entwicklung eines Style-Guides. This standard is applicable in the context of the other parts of this series of standards. This standard can be used for the development of a style guide. 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: VDI

24、/VDE 3699 Blatt 1:2013-10 (Entwurf) Prozess-fhrung mit Bildschirmen; Begriffe 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this standard: VDI/VDE 3699 Part 1:2013-10 (Draft) Process control using display screens; Terminology 3 Ziele der Prozessfhr

25、ung Prozessfhrung ist die Aufgabe des Operators mit dem Ziel, den bestimmungsgemen Betrieb einer verfahrenstechnischen Anlage wirtschaftlich und umweltvertrglich durchzufhren. Ergnzend dient dem sicheren Betrieb das Schutzsystem, das der Operator nicht beeinflussen kann. Das Ziel Wirtschaftlichkeit“

26、 erfordert: die Ausbeute, das heit die Einhaltung vorge-gebener Produktqualitt und -menge, mglichst ohne Ausschuss und trotz schwankender Eigenschaften der eingesetz-ten Rohstoffe Strungen in der Anlage schwankendem Durchsatz die Verfgbarkeit trotz Strungen in der Anlage oder der Leittechnik zu maxi

27、mieren den Energiebedarf zu minimieren den Durchsatz den aktuellen Markterfordernis-sen anzupassen die Anlage, im Sinne langer Lebensdauer, schonend zu betreiben Das Ziel Umweltvertrglichkeit“ wird erreicht durch Einhalten der Emissionsgrenzwerte z. B. fr Abgas, Abwasser, Lrm. Zwischen den beiden ge

28、nannten Zielen bestehen Wechselwirkungen. Die Aufgabe Prozessfhrung“ erfordert das Ver-richten folgender Ttigkeiten: berwachen Eingreifen Diagnose Die detaillierte Diagnose einer Strungsursache, das heit festzustellen, welches Teil zu reparieren bzw. auszutauschen ist, gehrt zur Aufgabe des Wartungs

29、personals. Der Operator braucht und kann die Strungsursache nur insoweit ermitteln, als er sie fr die Entscheidung seiner Gegenma- 3 Objectives of process control Process control is the task of the operator that aims at specified normal operation of a process plant in an economically efficient and e

30、nvironmentally compatible way. Safe operation is supported by an additional protection system which cannot be in-fluenced by the operator. The objective of “economic efficiency” requires keeping the yield, i.e. high product quality and output, without rejects, if possible, within speci-fied limits i

31、n spite of variations in the raw materials used faults in the plant variations in throughput maximising availability in spite of faults in the plant or in instrumentation and control (I any conflicts arising from deviations from the familiar situation should be resolved. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43E

32、DB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02 6 VDI/VDE 3699 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Beispiel Bei Bestandsanlagen: Abstimmung der Bildentwrfe mit den Operatoren Example For existing installations: Coordination of the designs with the opera

33、tors Grundsatz 4 Das Notwendige zum richtigen Zeitpunkt bereitstellen Dem Benutzer mssen an seinem Arbeitsplatz alle und nur diese Informations- und Eingriffsmglich-keiten bereitgestellt werden, die er in seiner Rolle zum Durchfhren seiner aktuellen Aufgabe ben-tigt. Beispiel Dem Operator sind Leitt

34、echnikinformationen auf seine Rolle zugeschnitten darzustellen (Handlungsanwei-sung). Rule 4 Provide what is necessary at the right time At his workplace, the user must have at his disposi-tion all and just those information and control op-tions he needs to perform his present task. Example Process

35、control information must be given to the opera-tor tailored to his role (instructions). Grundsatz 5 Alle Ereignisse darstellen, die ein Eingreifen erfordern Um die Reihenfolge der Eingriffe zu untersttzen, muss die Aufflligkeit der Darstellung der Dring-lichkeit und Bedeutung (Auswirkung auf Prozess

36、 und/oder Produkt) entsprechen. Beispiel Priorisierung von Alarmen nach Priorisierungsmatrix Rule 5 Show all events which require control In order to support the sequence of interventions, the conspicuousness of the indication shall reflect the urgency and relevance (impact on the process and/or pro

37、duct). Example Prioritisation of alarms according prioritisation matrix Grundsatz 6 Nur wahre Information anzeigen Wahr“ sind Anzeigen, die bezglich Zeit, Ort, Wert, Zustand oder Ereignis zutreffen. Beispiel Fr den Ausfall von Messwerten durch Defekt eines Umformers und damit nicht mehr aktualisiert

38、er Mess-werte an der Bedienoberflche ist eine Strategie zu definieren. Dies kann die eindeutig gekennzeichnete Anzeige eines vordefinierten oder des letzten korrekten Werts sein. Rule 6 Indicate true information only The term “true” is taken to denote indications which are correct in terms of time,

39、place, value, state or event. Example A strategy must be defined in case the transducer at a measuring point has failed, and measured values are no longer updated at the user interface. This can include indicating a predefined value or the last correct value, which shall be labelled accordingly. Gru

40、ndsatz 7 Information situationsangepasst anzeigen Dem Operator ist eine Kombination von Bildern oder Fenstern anzubieten, die das Beurteilen, Ent-scheiden und Reagieren in der jeweils vorliegen-den Situation ermglicht. Beispiel Bilder sind ttigkeitsspezifisch zu projektieren, zum Beispiel fr Anfahre

41、n, Normalbetrieb und Wartung. Bilder fr das Diagnostizieren bentigen einen ande-ren Inhalt als die fr das berwachen. Rule 7 Indicate information as appropriate to the situation The operator shall be offered a combination of displays or windows which allows assessment, decision and response as approp

42、riate to the situa-tion in question. Examples Displays shall be designed specifically for the activ-ity in question, e.g. for start-up, normal operation, and maintenance. Displays for diagnostics purposes require contents different from those for monitoring. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7E

43、F8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3699 Blatt 2 / Part 2 7 Grundsatz 8 Eindeutigkeit sicherstellen Die Darstellung der Information muss nach einfa-chen Regeln zweifelsfrei interpretierbar sein. Beispiel Die Einheit hinter einem Wer

44、t macht diesen eindeutig. Rule 8 Ensure definiteness The representation of the information must allow an interpretation beyond doubt following simple rules. Example The unit following a value makes the value definite. Grundsatz 9 Fr Einheitlichkeit sorgen Gleiches muss stets gleich, Verschiedenes ab

45、er mglichst unterschiedlich dargestellt sein. Dies ist wesentliche Voraussetzung, um Fehler und Schwierigkeiten bei der Interpretation von Darstel-lungen zu vermeiden. Erreicht wird dieses durch Anwenden von Konsistenz und Kompatibilitt. Konsistenz bedeutet identisches Aussehen und Verhalten von Obj

46、ekten fr alle Darstellungen einer Aufgabe (hier Prozessfhrung). Beispiele Fr denselben Gegenstand oder Sachverhalt ist in den Darstellungen stets die gleiche Benennung (bzw. Anlagenkennzeichen), stets das gleiche Symbol, die gleiche Farbe usw. zu verwenden. Die gleiche Reaktion des Systems auf Bedie

47、nun-gen erfordert jeweils zeitlich hnliche Reaktions-zeiten. stets gleiche Bedienfolge: Anwhlen, Freigeben Kompatibilitt bedeutet zusammenpassend“ bzw. vertrglich“ bezglich Aussehen und Verhalten von Objekten. Fr verschiedene Auf-gaben, die dasselbe Objekt modifiziert benti-gen, ist Kompatibilitt zu

48、 wahren. Dies bezieht sich auf: Lage und Anordnung, das heit, die relative Lage der in verschiedenen Bildern vorkom-menden Objekte muss stets gleich sein. Begriffe Bewegungsrichtung z. B. nach oben“ be-deutet mehr“ Rule 9 Ensure consistency Identical things must always be represented in an identical

49、 manner, different things in the most dif-ferent manner possible. This is an essential prereq-uisite to avoiding errors and problems in the inter-pretation of indications on displays. It is achieved by means of consistency and compatibility. Consistency means identical appearance and behaviour of objects for all representations of one task (in this case: process control