VDI VDE 3699 Blatt 3-2014 Process control using display screens - Mimics.pdf

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1、 ICS 25.040.40, 33.200 VDI/VDE-RICHTLINIEN Januar 2014 January 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Prozessfhrung mit Bildschirmen Fliebilder Process control using display screens Mimics VDI/VDE 3699 Blatt 3 / Part 3 Ausg. deutsch/englisch Issue

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

3、ationstechnik VDI-Handbuch Informationstechnik, Band 1: Angewandte Informationstechnik VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik VDI-Handbuch Energietechnik Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:11.99;09.12 Entwurf,deu

4、tschFormeredition:11/99;09/12 Draft,inGermanonlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise

5、3 3 Zweck, Arten und Eigenschaften von Fliebildern 4 3.1 Zweck von Fliebildern . 4 3.2 Fliebilder auf Bildschirmen . 6 3.3 Arten von Fliebildern . 7 3.4 Hierarchie von Fliebildern . 11 4 Gestaltung von Fliebildern . 17 4.1 Anordnungs- und Darstellungsprinzipien . 18 4.2 Farben 19 4.3 Bildbestandteil

6、e 19 5 Bedienung . 20 5.1 Bildanwahl . 20 5.2 Bildwechsel- und Bildaktualisierungszeiten . 23 5.3 Bedienung im Fliebild 24 5.4 Druck von Bildern 25 Anhang A Darstellung von Sicherheitskonzepten in Fliebildern 26 Anhang B Informationsorientierte Prozessgrafiken 26 Anhang C Anforderungen an die Bilder

7、stellung 28 Anhang D Planungsablauf zur Implementierung von informationsorientierten Prozessgrafiken 30 Schrifttum 33 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references . 3 3 Purpose, types and properties of mimics . 4 3.1 Purpose of mimics . 4 3.2 Mimics on screens . 6 3.3 Types

8、 of mimics 7 3.4 Hierarchy of mimics 11 4 Design of mimics 17 4.1 Arrangement and presentation principles . 18 4.2 Colours 19 4.3 Display elements 19 5 Interaction . 20 5.1 Display access 20 5.2 Display switching and refresh times 23 5.3 Interaction in the mimic . 24 5.4 Printing of images 25 Annex

9、A Representation of safety concepts in mimics . 26 Annex B Information-oriented process images . 26 Annex C Requirements for display configuration . 28 Annex D Planning procedure for implementing informationoriented process images . 30 Bibliography 33 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9No

10、rmCD - Stand 2014-02 2 VDI/VDE 3699 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks,

11、der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sin

12、d, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including tho

13、se of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vd

14、i.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Die Richtlinienreihe VDI/VDE 3699 nennt Regeln und gibt Empfehlungen fr die Gestaltung von Darstellungen (vorgestaltete Darstellungen, Flie-bilder, Kurven, Meldungen) und fr die Bedienung b

15、ei Verwendung vollgrafischer Bildschirmsysteme zur Prozessfhrung. Sie besteht aus den Blttern: Blatt 1 Begriffe Blatt 2 Grundlagen Blatt 3 Fliebilder Blatt 4 Kurven Blatt 5 Meldungen Blatt 6 Bedienverfahren und Bediengerte Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Inter

16、net abrufbar unter www.vdi.de/3699. Diese Richtlinie beschreibt die Anforderungen an Fliebilder fr die Prozessfhrung beschrieben. Im Gegensatz zum statischen Fliebild (DIN EN ISO 10628) stellt das hier behandelte Fliebild die Struktur der Anlage sowie der Leittechnik dar und ermglicht dem Operator E

17、ingriffe zur Prozessfh-rung. Wichtiger Hinweis Um dem Anwender der Richtlinie eine reali-ttsnahe Darstellung der Fliebilder auf Bildschirmen zu zeigen, stehen die farbigen Bilder (Bild 4 bis Bild 6 und Bild 12 bis Bild 15) als Datei auf der beiliegenden Dis-kette zur Verfgung. Empfehlungen zu vorges

18、talteten Darstellungen mit semigrafischen Bildschirmen sind in der Richtlinie VDI/VDE 3695 enthalten. Introduction The series of standards VDI/VDE 3699 specifies regulations and gives recommendations regarding the design of displays (preformatted displays, mimics, curves, messages) and for using ful

19、l-graphics display systems in process control. It consists of the following parts: Part 1 Terminology Part 2 Principles Part 3 Mimics Part 4 Curves Part 5 Messages Part 6 Interaction procedures and devices A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet

20、 at www.vdi.de/3699. This standard specifies the requirements for mim-ics for process control. In contrast to static mimics in accordance with DIN EN ISO 10628, the mimic dealt with here represents the structure of the plant and the control system and enables the operator to intervene for process co

21、ntrol purposes. Important remark To show the user of this standard a realistic presentation of mimics on display screens the coloured Figure 4 to Figure 6 and Fig-ure 12 to Figure 15 are available as files on the attached disc. Recommendations with regard to preformatted displays with semi-graphic s

22、creens are contained in VDI/VDE 3695. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3699 Blatt 3 / Part 3 3 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie gibt Regeln und Empfehlungen zur Darstellung von verfahr

23、ens- und leittechni-schen Fliebildern auf Bildschirmen zur Prozess-fhrung. Das Befolgen dieser Regeln fhrt zu Dar-stellungen und Bedienungen, die kompatibel zu jenen fr vorgestaltete Darstellungen, Kurven und Meldungen sind, die konform mit geltenden Technischen Regeln sind und denen ergonomische Er

24、kenntnisse zugrunde liegen. Konsequentes Anwenden der Empfehlungen fhrt zu einheitlichen Benutzungsschnittstellen an unter-schiedlichen Arbeitspltzen. Hierdurch wird das Projektieren von Fliebildern einfacher, da beim einzelnen Projekt wiederkehrende berle-gungen und Vorgaben entfallen, die richtige

25、 Interpretation von Fliebildern beim Einsatz des Operators an unterschiedlichen Sys-temen (z. B. in verschiedenen Warten) sicherer und leichter. Die Richtlinie ist anzuwenden fr die Darstellung von verfahrens- und leittechnischen Fliebildern, die zur Prozessfhrung im bestimmungsgemen Produktions- bz

26、w. Forschungsbetrieb automatisier-ter Anlagen der chemischen und petrochemischen Verfahrenstechnik genutzt werden. Sie gilt auer-dem fr Anlagen zur Dampferzeugung sowie fr verfahrenstechnische Anlagen im Bereich der Ei-senhttenindustrie, soweit nicht fr die genannten Anlagen oder Teilanlagen besonde

27、re Vorschriften zu beachten sind, z. B. bei Anlagen, die mit Kern-energie betrieben werden. Diese Richtlinie gilt im Kontext der brigen Blt-ter der Richtlinienreihe VDI/VDE 3699. 2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: VDI/VDE 3699

28、 Prozessfhrung mit Bildschirmen 1 Scope This standard stipulates regulations and gives rec-ommendations for the display of process and con-trol mimics on process control screens. The appli-cation of these regulations leads to displays and controls which are compatible with those for preformatted dis

29、-plays, curves and messages, comply with valid Technical Rules, and are based on ergonomic knowledge. Appropriate application of the recommendations leads to uniform man-machine interfaces at various workstations with the following advantages. The planning of mimics becomes easier because repetitive

30、 consideration of recurrent delibera-tions and specifications is dispensed with in new projects. The correct interpretation of mimics is more reliable and easier for operators who work with different systems (e.g. in various control rooms). This standard is to be applied to the display of process an

31、d control mimics which are used for controlling processes in normal production or re-search operation of automated plants in chemical and petrochemical process engineering. It also applies to steam generation plants and to process engineering plants in the iron and steel industry, provided that no p

32、articular regulations are to be observed in these plants or plant sections, as is the case e.g. in nuclear-powered plants. This standard is applicable in the context of the other parts of the series of standards VDI/ VDE 3699 2 Normative references The following referenced documents are indispen-sab

33、le for the application of this standard: VDI/VDE 3699 Process control using display screens B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02 4 VDI/VDE 3699 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 3 Zweck, Arten und Eigenschaften v

34、on Fliebildern Neben den in VDI/VDE 3699 Blatt 2, Blatt 4 und Blatt 5 behandelten Darstellungen zur Prozessfh-rung sind Fliebilder eine bliche, aber nicht aus-schlieliche Mglichkeit, Daten und Informationen in verfahrenstechnischen Anlagen darzustellen. Zur Einordnung von Fliebildern dient das folge

35、nde Koordinatensystem 1 (Bild 1). Auf der Ordinate sind mgliche Arten der Darstel-lung dafr aufgetragen, wie eine verfahrenstechnische Anlage aussieht (physische Form, z. B. eine Pumpe, Messstellen an Rohrleitungen), wie sie funktioniert (fr den darin stattfinden-den Prozess, z. B. Wrmetransfer, che

36、mische Stoffumwandlung) und welches Ziel mit der Anlage erreicht werden soll (z. B. hoher Wirkungsgrad, Produktqualitt, geringe Umweltbelastung). Auf der Abszisse sind fr obige Darstellungsmg-lichkeiten verschiedene Detaillierungsgrade (Anla-ge, Teilanlage, Anlageteil) aufgetragen. Untersuchungen un

37、d Beobachtungen von Operato-ren beim Ausben ihrer Aufgaben in der Prozess-leitwarte 2 haben ergeben, dass sie sich beim Lsen von Problemen wie folgt verhalten: Reagieren auf Abweichungen vom Ziel des Pro-zesses berprfen der Funktion von Teilanlagen genaue Betrachtung einzelner Anlageteile Fr dieses

38、ideale Problemlsungsverhalten sollten sich Darstellungen bevorzugt entlang des im Bild 1 dargestellten Bereichs von links oben nach rechts unten einordnen lassen. Die in dieser Richtlinie behandelten Fliebilder knnen durch zustzliche Darstellungen ergnzt werden, z. B. durch bersichtsdarstellungen ge

39、m Anhang B oder durch Videoaufnahmen aus beson-ders wichtigen oder unzugnglichen Bereichen der Anlage. 3.1 Zweck von Fliebildern Im Fliebild werden verfahrenstechnische und/ oder leittechnische Einrichtungen zur Prozessfh-rung dargestellt. Die Anteile der verfahrens- und leittechnischen Informatione

40、n knnen verschieden stark ausgeprgt sein (Bild 2). Auerdem knnen mit Fliebildern auf Bildschirmen Eingriffe in den Prozess vorgenommen werden. 3 Purpose, types and properties of mimics In addition to the displays for process control dealt with in VDI/VDE 3699 Part 2, Part 4 and Part 5, mimics are a

41、common, but not exclusive, possibil-ity of displaying data and information in process-ing plants. The following coordinate system puts the use of mimics in context 1 (Figure 1). The ordinate shows possible purposes of display, such as showing how a process plant appears (physical form, e.g. a pump,

42、measuring points on pipes), how it functions (for the process taking place within it, e.g. heat transfer, chemical substance conversion), and what objective the plant wants to achieve (e.g. high efficiency, product quality, low environ-mental pollution). The abscissa shows various degrees of detail

43、(plant, plant section, plant component) for the above possible displays. Investigations and observation of operators when exercising their tasks in the process control room 2 have revealed the following problem-solving behaviour: reaction to deviations from the objective of the process checking the

44、functioning of plant sections precise examination of individual plant compo-nents For this ideal problem solving behaviour, displays should preferably be arrangeable from top left to bottom right along the area shown in Figure 1. The mimics dealt with in this standard can be sup-plemented by additio

45、nal displays, e.g. by overview displays as shown in Annex B or video pictures of particularly important or inaccessible regions of the plant. 3.1 Purpose of mimics The mimic displays processing and/or control equipment for the purpose of controlling the proc-ess. The proportion of process or control

46、 informa-tion can vary (see Figure 2). Furthermore, mim-ics on screens may be used to enable intervention with the process. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3699 Blatt 3 / Part 3 5 Bild 1.

47、 Fliebilder und ihr Umfeld Figure 1. Mimics and their position Fliebilder fr Bildschirme sollten so gestaltet sein, dass Folgendes zu erkennen ist: Anordnung von Anlageteilen oder Teilanlagen und deren Verbindung durch Transportwege, leittechnische Strukturen, aktuelle Stoffstrme sowie Informationen

48、 ber Zustnde Zustand des im Fliebild dargestellten Anla-genbereichs Strungen oder Abweichungen vom Sollzu-stand am Ort ihres Auftretens Verfgbarkeit von Teilanlagen oder Anlagetei-len Auswahl und Struktur der dargestellten Objekte (auf Aufgabenstellung des Operators ausgerich-tet) Mimics for screens

49、 should be arranged in such a way as to indicate the following: the arrangement of plant components or plant sections and their interconnection by transport paths, control structures, up-to-date substance flows and information on states, status of the plant area shown in the mimic, disturbances or deviations from the set state at the site of their occurrence, availability of plant sections