Home

Eine.Uranextraktionsanlage zur Demonstration der

Contents

1. D 5 5 0 no CH St Go Ansprung PHASE3 Abb 5 1 1 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil INITPH und ANPHAS In Steuerparametersatz Abwickler eintragen da Proze gestartet und Datensatz auf PL schreiben Kenndatensatz von PL holen enndaten und Eichdatensatz g ltig vereinbart Fehlertext ber SG aus geben LE Aktuellen Protokollblock von PL holen Gren und Plattenadresse entnehmen und auf PL schreiben Ansprung Anweisung Anweisung Freigabe des Funk des NEUSTART MIT IT ROZESSUEBERWA tionstastensatzes T lt 09 gt ber EE f r Taufendg 3 Programms SG ausgeben 59 HASE teils PHASE3 von PL STOP hereinrollen Freigabe des Freigabe des Funk Funktions tionstastensatzes tastensatzes vor Start PHASES Ansprung von vor Start Programmteil PHASEL PHASE3 Analyse R ck sprung in Programmteil ANPHAS Abb 5 1 2 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil STARTQ Programmteil Proze strecke berpr fen Anwahl Abwahl Ablaufsteuerparametersatz Abwickler von PL holen i Parameter f r Restart mit Ablaufsteuerparameter satz gesetzt Parameter f r en PARAMO Verwenden Steuer lt 3 mi i parametersatz setzen Parameter f r Verwen Parameter f r Verwen den Steuerparameter den Steuerparameter satz setzen satz l schen Steuerparametersatz verwenden und Testphase angefor
2. 0 Ve Lou set Eu ist CH dos CH 5011 s0117 CH ist CU s0111 P3 Ay alt eu ist 90 11760 ist 0 4057 CH 11 1 03 D3 eu doe soit le n doe soi Eu 11 dos EH soi mit V Fa volumen Avy Aus Av Nachdosiervolumen Uran S urel sung bzw Wasser 3 Cu 11 11 Cu ist CH ist Soll bzw Istkonzentrationen an Uran bzw S ure dos EH Uran und S urekonzentration der uranhaltigen U dos Dosierl sung CH dos S uregehalt der Dosiers ure 2 3 Speicherung der Daten Die vom Rechner erfa ten Daten sollen einerseits dem Bedienungspersonal zur Proze f hrung und verfolgung zur Verf gung stehen als auch anderer seits f r eine nachtr gliche St rfallanalyse die weitergehende Analyse von Versuchsl ufen und die Modellbildung bereitgestellt werden Werden 200 Ergebnisbl cke auf einem Direktzugriffsspeicher wie die Platte abgelegt so kann der Operateur bei einer durchschnittlichen Zykluszeit von 1 2 min das Proze geschehen ber den Rechner ber ca 3 5 6 5 std zur ckverfolgen F r die umfangreiche Auswertung der Me daten werden die Daten mit Angabe des Erfassungszeitpunkts auf Magnetband abgespeichert Um eine l ckenlose Analyse zu erm glichen werden alle Proze daten und Proze parameter in der Rohform und der verarbeiteten Form auf Band archiviert Die Daten w
3. 2043 Juli 1978 Eine Uranextrakt zur Demonstration der rechnergef hrten Proze berwachung bei der Wiederaufarbeitung Teil 3 Software f r die Datenerfassung und Proze berwachung mit CALAS H R Mache K Landmark Institut f r Datenverarbeitung in der Technik Projekt Wiederaufarbeitung und Abfallbehandlung Kernforschungszentrum Karlsruhe Als Manuskript vervielf ltigt F r diesen Bericht behalten wir uns alle Rechte vor KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE Institut f r Datenverarbeitung in der Technik Projekt Wiederaufarbeitung und Abfallbehandlung KfK 2043 47 78 TAMARA Eine Uranextraktionsanlage zur Demonstration der rechnergef hrten Proze berwachung bei der Wiederaufarbeitung Teil 3 Software f r die Datenerfassung und Proze berwachung mit CALAS H R Mache K Landmark Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH Karlsruhe Zusammenfassung Zur Versuchsanlage TAMARA wurde ein rechnergest tztes Datenerfassungs und Proze berwachungssystem entwickelt Dazu wurde die Anlage an das zentrale Realzeitrechnersystem CALAS des Kernforschungszentrums Karlsruhe angeschlos sen Der Teil 3 der Berichtsreihe gibt einen berblick ber die Programmausr stung zum berwachungssystem Es sind die Anforderungen und Randbedingungen angegeben und die Daten und Programmstruktur erl utert Die verschiedenen Programmteile werden einzeln von ihrem Aufbau
4. SL gt EICHEN GERAET ZYKLUS DOSIST Eingabe Mefwert Meflwert Ausgabe Eichwerte jausgabe 1 Jausgabe 2 Dosierdaten MASBIL Massenbi lanzierung Abb 4 2 Struktur des Programmsystems TAMARA CALAS Die schritthaltende Auswertung der Proze signale erfolgt entkoppelt von den oben genannten Realzeitprogrammteilen durch die Auswerteprogramme AUSWER AUSPRO und STATUS Sie werden durch Betriebssystemaufrufe von den Phasen programmen aktiviert und laufen innerhalb der Problemebene B des Betriebs systems ab AUSWER AUSPRO bzw STATUS dienen im einzelnen der Umrechnung der Rohdaten in physikalische Werte der Umrechnung der Rohdaten in ber pr fbare Stromwerte bzw der Analyse des Anlagenstatus Jeweils nur eines dieser Programme ist zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Auftragskette der Problemebene B eingetragen Um diese Programme des Kerns von TAMARA CALAS gruppieren sich die restlichen Programme Sie haben keine zeitkritischen Funktionen auszuf hren besitzen untereinander keine Wechselwirkung und werden nur alternativ vom Benutzer gestartet Sie sind alle der Problemebene B zugeordnet und k nnen quasi parallel zu den Programmen des Kerns aktiv sein Das Programm PARAMO dient der Eingabe von Ablaufsteuerparametern f r die Phasenprogramme und ist vor dem Start des Abwicklers zu aktivieren Die Pro ze kenndaten Apparatekonstanten und Eichwerte der Me ger te werden ber die Programme KENNDA
5. Initialisierung Nach Start von PHASE T wird im Kenndatensatz die Kennung eingetragen da die Datenerfassung begonnen wurde ber den Kontrollschirm wird die Tabelle der Funktionstasten ausgegeben Danach werden die Interrupt und Meldemaske gesetzt von Hand auf Rechnerbetrieb umgeschaltet und die asynchron zur Me datenerfassung laufende Differenzdich te gestartet ber ein Uhrverwaltungsprogramm das identisch zu dem der PHASE 3 ist wird ein Weckauftrag von 30 sec an die externe Uhr f r den n chsten Start der Differenzdichte abgesetzt Mit dem bergang in den Zu stand der halben Abwahl wird die Initialisierung beendet Eine Fortsetzung erfolgt durch Eingabe eines Funktionstastenwerts Funktio nstastenanalyse Der Funktionstastensatz von PHASE T zerf llt in 3 Gruppen einmaliger oder zyklischer Start der Datenerfassung in Zeitintervallen von 10 30 bzw 60 sec FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT Abb 5 4 lt 0D gt lt 09 gt lt 11 gt lt 12 gt lt 15 gt lt 17 gt lt 19 gt lt 1 gt lt 1B gt lt 14 gt lt 0 gt lt 0 gt lt 1D gt Start Einmalige Initialisierung der Daten bertragung nach Dr cken der Funktionstaste Verz gerung um ca 2 sec durch Reset und Start der Dich teme ger te Zyklische Me wertabfrage alle 10 sec Zyklische Me wertabfrage alle 30 sec Zyklische Me wertabfrage alle 60 sec Umschalten
6. CU HAP U HAW 04 07 78 14 23 02 UHR SEITE 1 TAMARA MESSR2 CALAS PROTOKOLL DPERATEUR KOMMANDOS TAMARA em Ep em rem men em o mm E mp E arm E Mm wm e ME ame be e rn wm PROZESS NR 171 BLOCK 001 04 07 78 14 21 32 NEUSTART 04 07 78 14 21 37 START PHASEL 04 07 78 14 21 38 START PHASE2 Ge 04 07 78 14 21 44 START PHASE3 04 07 78 14 21 47 AENDERUNG ZYKLUSZEIT 04 07 78 14 21 48 HUPE AN 04 07 78 14 21 48 RUL AN 04 07 78 14 21 55 RUL HUPE AUS 04 07 78 14 22 25 RUL HUPE AUS 04 07 78 14 22 43 RUL HUPE AUS 04 07 78 14 22 44 AENDERUNG ZYKLUSZEIT 04 07 78 14 22 44 HUPE AN 04 07 78 14 22 44 RUL AN 04 07 78 14 22 49 RUL HUPE AUS 04 07 78 14 22 49 HUPE AN 04 07 78 14 22 49 RUL AN 04 07 78 14 22 51 RUL HUPE AUS 04 07 78 14 22 53 HUPE AN 04 07 78 14 22 53 RUL AN 04 07 78 14 23 02 RUL HUPE AUS Abb 7 14 Druckerausgabe der Protokolleintr ge eines Proze laufs CASE Programmstart Operateur Aktuellen Protokolldatensatz von PL holen Wiederholen bis Endeparameter gesetzt Protokolldatensatz von PL holen 20 Eintr ge von Operateurkommandos tabellarisch ber SG ausgeben CASE Welcher Programmfort setzungsmodus ee Plattenadresse f r neuen Protokolldaten Endeparameter block berechnen Aktuellen Protokolldatensatz von PL ho len Text f r tabellarische Ausgabe von 20 Operateurkommandos vorbereiten Tabel le ber Drucker protokollieren setzen
7. parameter gesetzt Liste der Teiltabe len ber SG ausge ben Wahl der Teiltabel le ber TA Tabellarische Aus und Eingabe nur bei ANDERN d Pro ze kenndaten in Teiltabellen durch LISTE K Programm been Endeparame ter setzen Eich und Kenndatensatz Eichdaten von PL holen auf Band schreiben ze kenndaten Sollwerte ADC DAC Konstan ten und An Abfahrkenndaten durch die PT LISTEl LISTE2 LISTE3 LISTE4 und LISTES Proze kenn Nr zur cksetzen und Kenn Steuerparameter f r Restart freigeben datensatz auf PL schreiben Sequentielle tabellarische Eingabe der Pro CASE Welcher Modus NEUSTART oder AENDERN Eich und Kenndatensatz auf Band schreiben sonst Modus AENDERN Sollwert nderungen berechnen und in K i Kenndatensatz eintragen Meldung an PHASE3 ausgeben da neue Sollwerte auszugeben sind Abb 7 3 Struktogramm zu B Programm KENNDA R ckmeldung an PHASE3 da Archivierung der Eich und Kenndaten auf Band erfolgt ist Teiltabelle ber SG ausgeben Druckerausgabe angefor Anfrage an Operateur ob Para metereingabe abgeschlossen wer den soll Sequentielle Eingabe der Para meter ber TA Abb 7 3 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil LISTEK und das Programm in der oben beschriebenen Weise fortgesetzt Soll jedoch das Programm beendet werden so wird beim Modus AENDERN der neu erstellte Eich und Kenndatensatz auf Band archiviert Au erdem wird ein
8. Abb 7 15 Struktogramm zu B Programm PROTOK a f HAF CH HSR Tue CH HAW Cu Han T Line fiso gt 1C Batterie Cu Hax 1 T Eu icu F cx fhax gt 1 Chicx 7 Fuaw Ficx gt HA und 1C Batterie f Du ua fur Tu pen 1 1 Tel fuar Tuen gt feu ne fue fusr Chicx 7 H cu 1 fuar 3 Da die Konzentrationen nicht alle direkt durch in line Me ger te bestimmt werden k nnen m ssen die Werte vom Operateur ber Tastatur eingegeben wer den Die Durchflu werte sind dem Programmsystem bekannt der Benutzer kann w hlen ob die Soll oder Ist Werte der Durchfl sse f r die Bilanzierung a verwendet werden sollen F r das Programm HASBIL ergibt sich folgender grober Programmablauf siehe auch Struktogramm in Abb 7 16 Der Benutzer w hlt zu Beginn eine der 3 Massenbilanzarten aus und gibt an ob f r die Durchfl sse die Soll oder Ist Werte verwendet werden sollen MASBIL entnimmt die entsprechenden Durchflu werte aus dem Kenndatensatz oder aus dem letzten auf Platte abgelegten Ergebnisdatensatz Auswahl der Massenbilanz ber TA rn Welche Durchflu werte verwenden Kenndatensatz von PL holen Letzten Ergebnisdatensatz von PL holen Konzentrationswerte f r di
9. Da der Abwickler als Kurzzeitbenutzer im CALAS System in tegriert ist beschr nkt sich seine Aktivit t auf kurze Zeitspannen Die meiste Zeit ist er inaktiv und wird zur Freigabe des Hauptspeicherbereichs in den Swapping Bereich der Platte ausgelagert Die Reaktivierung erfolgt durch das Betriebssystem mit bergabe eines Codes f r die Art des Aktivie rungsereignisses Das Rahmenprogramm zerf llt daher in mehrere weitgehend voneinander unabh ngige Programmabschnitte die beim Ansto durch das Be triebssystem alternativ durchlaufen werden Der Programmablauf des Abwicklers ist schematisch in Abb 5 1 in Form eines Struktogramms wiedergegeben Im groben lassen sich die folgenden 5 Hauptbe arbeitungsteile unterscheiden Initialisierung Analyse Funktionstastenein gabe Stop Proze berwachung Analyse R cksprung aus Phasenprogrammen und Ausf hrung von Hilfsfunktionen Initialisierung F r den Start der Proze berwachung gibt es 3 verschie dene Arten Neu oder Kaltstart mit der sequentiellen Abfolge der Vorbereitungs Anfahr und berwachungsphase Re oder Warmstart mit direktem bergang in die berwachungsphase Fortstart f r die Wiederaufnahme der Proze berwachung nach einem Rech nerausfall Bei allen 3 Modi wird zuerst die Proze strecke durch die Ausf hrung der Proze an und abwahl gepr ft Danach wird der Steuerdatensatz f r den Ab wickler von der Platte geholt Bei Neustart wird die Zeitdifferenz z
10. Im spe ziellen Fall der Eingabeprogramme KENNDA und EICHEN wird erst dann ein Start des Abwicklers freigegeben wenn alle Kenn und Eichdatens tze g ltig verein bart und die Programme nicht vorzeitig abgebrochen worden sind Fehler am Proze interface oder Experimentkanal erkennt das Betriebssystem zentral und leitet sie an die Realzeitprogramme weiter Diese schwerwiegen den St rungen f hren bei der Proze berwachung zum gleichzeitigen Ausl sen der Warneinrichtungen Rundumleuchte und Hupe zur Ausgabe einer Fehlernach richt auf dem Kontrollsichtger t und zum Abbruch der rechnerunterst tzten Proze berwachung St rungen bei den Standard Ein Ausgabeger ten werden unterschiedlich abge handelt Bei A Programmen l sen diese Fehler den Abbruch der Proze berwa chung analog zu den Fehlern am Proze interface aus Lediglich f r die St run gen beim Schreiben auf Magnetband ist es m glich ber das Programm PARAMO durch Setzen eines Steuerparameters die Fortsetzung der Proze berwachung zuzulassen Tritt in B Programm ein Ein Ausgabefehler auf so wird eine Fehlernachricht auf Sichtger t ausgegeben bei Vorliegen eines Platten bzw Sichtger tefehlers das Programm beendet bzw bei Drucker oder Bandst rung das Programm fortgesetzt Die Meldung von Anlagenfehlern oder mehrfacher berschreitung von Me wert grenzen hintereinander bernimmt der Abwickler 41 Es st t die Aus gabe einer Alarmmeldung auf Sichtger
11. Meldung STATUS NICH Se START ANFAHRPROGRAMM OKT mit Tabelle der ber SG ausge falschen Anlagenzu ben st nde ber SG aus geben Meldungen an Abwick Meldung an Abwickler ler da Status in da Status fehler Ordnung haft R ckgabe der Regie an Abwickler Abb 5 2 Struktogramm zu Phasenprogramm Anwahl zum Proze herstellen Start der Daten bertragung gefragt F r die Aufnahme der Proze berwachung mu die Anlage sich im fol genden Zustand befinden Stromversorgung Proze und Me ger te eingeschaltet Feuchtef hler melden keinen Alarm Pumpen Mixermotore und Einstellsystem sind eingeschaltet Stellglieder und Schwimmerschalter in Zwischenposition Niveauschalter in Zwischenstellung Ist das Analysenergebnis des Anlagenstatus negativ wird die Initialisierung abgebrochen und der Abwickler beauftragt die Proze f hrung zu beenden Bei ordnungsgem en Anlagenstatus wird im Kenndatensatz eine Kennung eingetragen da die Proze berwachung l uft ber den Kontrollschein wird die Meldung PHASE 3 GESTARTET ausgegeben und die Alarmregister und Fehlermeldeliste werden normiert Danach werden die Proze Interrupt Maske und Meldemaske ge setzt und von Hand auf Rechnerbetrieb umgeschaltet Zum Start des 1 Me zyk lus wird das Start und Reset Signal f r die digitale Dichte und das Start Signal f r die Differenzdichte ausgegeben Gleichzeitig we
12. bergebenen Alarme Aufbereitung des Textes f r die Ausgabe Tabelle der Anlagenfehler Meldung KEINE FEHLERMEL DUNGEN SEIT OBIGEM DATUM ber SG ausgeben Tabelle der Anlagenfehler bzw Meldung ber Schnell drucker protokollieren Abb 7 8 Struktogramm zu B Programm FEMEAN ber SG ausgeben 04 07 78 14 14 04 UHR SEITE 1 MESSR2 CALAS ANLAGEN STATUS M ZYK 341 169 DATUM 02 06 78 UHRZEIT 16 32 04 EINSTELLSYSTEM EIN PUMPEN ALLE AUS MIXERMOTORE ALLE EIN REGELVENTILE ALLE UNDEF SCHWIMMERSCHALTER ALLE ZWST NIVEAU SCHALTER ALLE UNDEF FEUCHTEFUEHLER ALLE ALARM RECHNER HAND RECHNER Abb 7 9 Druckerprotokoll der Statustabelle zu den Anlagenkomponenten Rohdatensatz von PL holen WHILE Endeparameter nicht gesetzt Operateur CASE Initialisierung durch Verzeichnis der Teiltabellen ber SG ausgeben Art der Teiltabelle aus Alarm meldeliste entnehmen An CASE Welche Teiltabelle Analyse des Analyse des Anlagen Status der Analyse des Einstell Status des Analyse des systeme Me systems Status der Netzversorgung und des Verdampfers status Tabellarische Ausgabe vorbereiten Teilstatustabelle ber SG ausgeben ASE Initialisierung durch Operateur Teilstatustabelle auf Anforderung des ee Operateurs ber Drucker ausgeben Endeparameter Endeparameter setzen S Abb 7 10 Struktogramm zu B Programm STATUS 7 6 Bibliot
13. ft ob ein vollst ndiger Kenn und Eichdatensatz auf Platte abgelegt ist Wenn dies nicht der Fall ist so ist nur der Programm 04 07 78 14 12 38 UHR SEITE L TAMARA IHCH MESSR2 7 GAMMA ABSORP 8 DATUM 07 09 77 UHRZEIT 15 23 18 EICHIMPULSE 76932 IPM IPM NULKOR e Abb 7 4 1338 Druckerprotokoll der Grundtabelle f r die Eichwerte der y Absorptionsme stelle CALAS SZ 04 07 78 14 12 44 UHR SEITE 1 TAMARA IHCH MESSR2 CALAS 7 GAMMA ABSORP HAP 8 et vm mm pp em wm we E mem mm wm mm vm mp EN em DATUM 07 09 77 UHRZEIT 15 23 36 ANZAHL DER WERTEPAARE 9 N a NR IMPULSE KONZ 10 MG L 154000 10902 2 60000 19733 3 165000 18759 4 170000 17785 5 175000 6811 6 80000 15837 7 85000 14863 8 90000 13889 9 195000 12915 10 Abb 7 5 Druckerprotokoll der erweiterten Tabelle f r die Wertepaare der Eichkurve zur y Absorptions me stelle u G ltiger Kenn und Eichdatensatz vorhande e Abwickler gestartet Modus NEUSTART sperren Programmodus durch Operateur ber TA eingeben Nur Programm modus NEUSTART zulassen CASE Welcher Programmodus Me stellenverzeichnis ber SG ausgeb Me stelle ber TA ausw hlen Eichwerte der Me stelle ber SG ausgeben und bei AENDERN neue Eich werte ber TA eingeben mit
14. t und das Anwerfen der Rundumleuchte und oder Hupe an Im allgemeinen wird gleichzeitig eine Zeit berwachung der Alarmgeber gestartet Wird innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nicht ber Funktionstaste die Behebung der St rung vom Operateur dem Rech ner gemeldet so wird die Hupe mit Zeit berwachung eingeschaltet bzw der Proze vom Rechnersystem abgeschaltet Die Zeitintervalle k nnen mit Hilfe des Programms PARAMO vereinbart werden ebenso kann das Abschalten der Ver suchsanlage durch einen Steuerparameter berbr ckt werden Die Verriegelung der Funktionstasten erfolgt programmintern und abh ngig vom Proze ablauf Werden gesperrte Funktionstasten gedr ckt so wird die Tastatureingabe ohne sonstige Wirkungen verworfen Alle Parametereingaben ber die alphanumerische Tastatur werden auf ihre Zul ssigkeit und den Wer tebereich gepr ft Bei unerlaubten Eingabewerten wird ein Fehlerhinweis ber Sichtger t ausgegeben und die Parametereingabe durch R cksetzen des Cursors erneut angefordert 5 Funktionen und Aufbau der zeitkritischen Programmteile Entsprechend der Grobstruktur gibt es im Programmsystem TAMARA CALAS Pro grammteile mit unterschiedlichen Anforderungen an die zeitliche Bearbeitung Die Programme sind daher in zeitkritische Programmteile schritthaltende Auswerteprogramme und zeitunkritische Hilfs und Unterst tzungsprogramme eingeteilt und werden in getrennten Kapiteln beschrieben Im CALAS Betriebs system
15. AUSTOP Akt Datum und Uhrzeit in Rohdatensatz einsetzen ae Zyklische Daten bertragung A Nachricht LETZTER ZYKLUS ber SG ausgeben Bandkopf f r Rohdatensatz zusammenstellen und Rohda tensatz auf Band schreiben Rohdatensatz auf PL schreiben B Programm AUSWER starten Kerndatensatz von PL holen und neue Zykluszeit ent nehmen Timer ber Uhrverwaltung mit neuer Zykluszeit setzen Regie bergabe an PT STATPR f r weitere Initialisierung PHASE3 Halbe Abwahl ber Programmteil RUECK herstellen Programmteil HANDEN Verriegelung noch aufge hoben vi Verriegelung f r Rechnerbetrieb wie der einsetzen Eintrag der Verriegelung in den Protokol1lblock Abb 5 3 6 Fortsetzung Struktogramm zu Programmtei AUSTOP und HANDEN Anlagenstatus f r Proze berwachung abpr fen Anlagenstatus in Ordnung SR Kenndatensatz von PL holen eintragen da Proze l uft und auf PL zur ckschreiben Meldung PHASE3 GESTARTET ber SG ausgeben Fehlermeldeliste normieren und auf PL schreiben Alle Alarmregister in Grundzustand setzen Proze interrupt und Meldemaske setzen Proze auf Rechnerbetrieb umschalten Reset und Start der digitalen Dichte Timer ber Uhrverwaltung auf 2sec f r Start Daten bertragung setzen Start Differenzdichte Timer ber Uhrverwaltung auf 30sec f r n ch sten Start Differenzdichte setzen Halbe Abwahl he
16. AUSWER 56 6 2 Auswerteprogramnm AUSPRO 59 7 Funktionen und Aufbau der zeitunkritischen Programme 63 7 1 Eingabeprogramm PARAMO f r die Ablaufsteuerparameter 64 7 2 _Eingabeprogramm KENNDA f r die Proze kenndaten 69 7 3 Eingabeprogramm EICHEN f r die Eichwerte 74 7 4 Fehleranalysenprogramm FEMEAN 79 7 5 Ausgabeprogramm STATUS f r den Proze zustand 80 7 6 Bibliotheksprogramm GERAET f r die Einzelme stelle 85 7 7 Bibliotheksprogramm ZYKLUS f r die Me daten eines Zyklus 87 Seite 7 Ausgabeprogramm DOSIST f r die Dosierdaten 89 7 9 PROTOK f r die Protokolldatens tze 89 7 10 Bilanzierungsprogramm MASBIL 91 7 11 Eingabeprogramm EINMES f r den Proze ort der Differenz dichte 96 7 12 Hilfsprogramm RESETP f r die nderung der Proze kenn nummer 99 7 13 Simulationsprogramm AUTEST f r die Rohdaten 99 7 14 Hilfsprogramm LOESCH zum L schen der Bildschirme 102 8 Schlu bemerkungen 103 9 Literaturverzeichnis 104 Anhang A 105 1 Einleitung Die Versuchsanlage TAMARA Technikums Aufbau des Modells einer Automati sierten Reprocessing Anlage wurde f r die Erprobung und Demonstration der Zuverl ssigkeit von In Line Me ger ten und der rechnergest tzten Proze berwachung bei der Wiederaufarbeitung aufgebaut Sie stellt den verein fachten Uranextraktionsteil einer Wiederaufarbeitungsanlage im WAK Ma stab dar Im Teil 1 dieser Berichtsreihe ber TAMARA 1 wird vorwiegend die verf
17. DURCHFLUESSE Au erdem wird die Hupe angeschaltet und die Zeit berwachung f r die Hupe gestartet Quittierung Rundumleuchte Hupe Nach Abschalten der Rundumleuchte und oder Hupe durch den Abwickler wird die Zeit berwachung f r die Warnmel der beendet die Alarmregister zur ckgesetzt und die Eintr ge in der Fehlermeldeliste als auch die Alarmmeldungen auf dem Kontrollschirm ge l scht Verriegelung aufheben Es wird das Signal f r die Umstellung von Rechner auf Handbetrieb ausgegeben und ein Zeitintervall von 2 min f r die Wie derherstellung der Verriegelung ber die Uhrverwaltung gesetzt Meldung ber Nachdosieren von Programm AUSWER ber den Kontrollschirm wird entweder eine Warnmeldung oder eine Aufforderung zum Nachdosieren ausgegeben und die Rundumleuchte ohne Zeit berwachung eingeschaltet Ein Ausschalten Bildausgabe bei Programm AUSWER Es erfolgt lediglich eine Umschaltung eines Austauschparameters im Rohdatensatz Aufforderung zur Sollwertausgabe von Programm KENNDA Die Sollwertaus gabe erfolgt auf Anforderung von Programm KENNDA f r die Eingabe von Proze kenndaten Zun chst werden die Sollwerte aus dem Kenndatensatz entnommen Die Leitger te werden auf Rechnerbetrieb umgestellt und die neuen Sollwerte sequentiell an die einzelnen Leitger te ausgegeben Zum Abschlu werden die Leitger te wieder auf Handbetrieb zur ckgestellt R ckmeldung ber Bandschreiben von Programm KENNDA In dem Init
18. EI S i t 1 8 gt lt 211 Kernspeicher 5 Wortl D ortl nge 24 Bit N Zykluszeit N 900nsec i 1 D Lasa am um ad gt r Multiplex Kanal variabel Systemkonfiguration Realzeituhr RTU Leser Stanzer it Fernschreiber Trommel 1 Mess Prozess 2Mill Bytes 17 5msec Daten 1 1 Trommel 2 ie EXP ABWICKLER 1 2 mf 2 10 1 Schnelldrucker 3507 80 000 Bytes sec cI Problemebene A zeitkritische Benutzerprogramme Nachrichten Ebene Verarbeitung der Tastatureingaben Sichtger teebene Problemebene zeitunkritische Benutzerprogramme Zu jeder der Ebenen geh rt eine Warteschlange Die Ebenensteuerung arbeitet die Auftr ge entsprechend der obigen Reihenfolge hierarchisch ab Bei der Problemebene A k nnen die zeitkritischen Benutzerprogramme unterschiedliche Priorit ten besitzen Benutzerseitig sind direkt nur die Problemebenen A und B zug nglich Die Programme der Problemebene A kurz A Programme genannt dienen vorwiegend der Datenerfassung Alarmbehandlung schritthaltenden Auswertung und Steue rung Die 4 unterschiedlichen Benutzerklassen dieser Ebene und ihre Priori t t entsprechen den verschiedenen Zeitanforderungen und Datenraten Jeder Benutzerklasse ist ein fester Speicherbereich zugeordnet Bei Programmwech sel erfolgt ein Aus bzw Einlagern auf die
19. Gleichung Aey N ac ep Pa Pc Pa 2
20. Rollbereich transfe riert und aktiviert Mit Ausnahme des Fortstarts geht der Abwickler in den Wartezustand und wird erst nach erfolgter Funktionstasteneingabe fortgesetzt Funktionstastenanalyse Die Funktionstasten stellen eine direkte Kommuni kationsm glichkeit des Operateurs mit den Realzeit programmen dar Der Abwickler nimmt sie zun chst als Aktivierungsauftr ge entgegen und f hrt eine Grobunterscheidung durch je nachdem ob nur Aktionen in den Phasenprogrammen angesto en werden sollen oder ob einige Funktionen durch den Abwickler durchgef hrt werden m ssen Im ersten Fall wird der Funktionstastenwert direkt an das sich im Rollbereich befindliche Phasenpro gramm weitergeleitet Anderenfalls wird zu speziellen Programmteilen ver zweigt die die gew nschten Aktionen ausf hren Solche Programmteile sind z B die Initialisierung Wechsel von Phasenprogrammen das Anschalten der Rundumleuchte Quittierung der Dosieraufforderung R ckmeldung des Programms EINMES Ein und Ausschalten der Bildausgabe vom Auswerteprogramm AUSWER das Ausl sen des Fortstarts oder die Einleitung des Stops der Proze berwa chung Teilweise wird die Durchf hrung von Aktionen an die entsprechenden Phasenprogramme delegiert siehe Struktogramm in Abb 5 1 Am Ende der Funktionstastenbearbeitung geht der Abwickler mit Ausnahme der Bearbeitung der Stopanforderung in den Wartezustand ber Stop Proze berwachung Der Stop der Proze berwachung erfol
21. an das Phasenprogramm PHASE 3 ausge geben Bei den y Absorptions und nichtdispersiven R ntgenfluoreszenzme ge r ten schlie t sich eine Umrechnung in Konzentrationswerte anhand experi mentell gewonnener Eichkurven an Dazu werden die zum Me punkt benachbarten Wertepaare der Eichkurve bestimmt und durch lineare Interpolation der Kon zentrationswert ermittelt Aus den Ergebniswerten werden durch Differenz bildung zu den entsprechenden lteren Ergebniswerten die Tendenzen berech net Die Ergebniswerte werden in dem Ergebnisblock abgelegt Die Auswertung der Rohwerte zur digitalen Dichte geschieht nach Abarbeiten aller Me stel len in einem gesonderten Programmodul An diese Grundauswertung schlie t sich f r die pH und kombinierten Dichte Leitf higkeit eine sekund re Umrechnung an Die pH Werte werden in molare S urekonzentrationen umgerechnet ber ein experimentell bestimmtes 2 di mensionales Dichte Leitf higkeitsdiagramm werden die Dichte und Leitf higkeitswerte in Konzentrationswerte f r Uran und S ure umgesetzt Dazu Rohdaten Eichwerte und Katalog der Ergebnisbl cke von PL holen Prim re Auswertung der Me werte mit Hilfe der Status informationen und Eichwerte und Pr fung auf Grenzwert berschreitung Sekund re Auswertung f r die PH Me stellen und die kombinierten Me stellen Dichte Leitf higkeit Berechnen der Dosierwerte f r die Einstellsysteme Ergebnisdatenblock auf PL schreiben Katal
22. des Benutzersystems gen gend ber cksich tigen zu k nnen Um auftretende Fehler bei der Proze berwachung von TAMARA gut zu lokalisieren und das Programmsystem in einen definierten Zustand ber zuf hren sind in die Teilprogramme unterschiedliche Ma nahmen zur Programm berwachung Fehlermeldung und abhandlung eingef gt worden Die m glichen Fehler beim Betrieb von TAMARA CALAS lassen sich folgender ma en klassifizieren Fehler beim Start oder Ablauf des Programms Fehler am Proze interface oder Experimentkanalwerk St rungen bei den Standard Ein Ausgabeger ten 1 von der Versuchsanlage Eingabe unerlaubter Operateurkommandos ber Funktionstasten Fehlerhafte Parametereingabe Der Start und Ablauf der Programme wird vom Betriebssystem berwacht und f hrt bei Fehlern im allgemeinen zum Abbruch Bei den Realzeitprogrammen der Problemebene A wird das Warten auf Ereignisse nur teilweise zeitlich berwacht Bleibt ein erwartetes Ereignis aus so kann der Benutzer ber eine spezielle Funktionstaste eine Sofortanweisung absetzen und die Beendi gung des h ngengebliebenen Programms einleiten Da bei kommunizierenden Programmen ein Fehler in einem Programm R ckwirkun gen auf das andere Programm haben kann werden auftretende Fehler bei der Ausf hrung ber fiktive Funktionstasten an das bergeordnete Programm gemel det Andererseits werden Datens tze durch Sperrparameter verriegelt
23. ist die erste Programmart der Problemebene A zugeordnet w hrend die anderen Programme unter der Regie der Problemebene B ablaufen die Programme werden kurz als A bzw B Programme bezeichnet Um eine Entkopplung der Auswerte von den Hilfsprogrammen zu erreichen sind diese unter 2 verschiedenen Benutzernummern in das System eingetragen Damit ist es m glich da jeweils ein Auswerteprogramm und ein Hilfsprogramm gleichzeitig initialisiert sein k nnen und Hilfsfunktionen quasiparallel zur Datenerfassung und auswertung durchgef hrt werden k nnen Zu den Programmen werden die Funktionen und der Ablauf angegeben wobei zur Darstellung des Programmverlaufs Struktogramme zu Hilfe genommen werden 4 Auf die Bedienung der Programme wird nicht eingegangen Dazu wird auf das Benutzerhandbuch hingewiesen 5 Bei den Struktogrammen werden f r einige Ein Ausgabeger te die folgenden Abk rzungen verwendet PL Platte SG Sichtger t TA Tastatur 5 1 Rahmenprogramm EXPO41 Das Rahmenprogramm EXPO41 bzw Abwickler koordiniert und verwaltet alle Echtzeitaufgaben des berwachungssystems TAMARA C F r die Phasenprogram me stellt es die Verbindung zum Proze und Betriebssystem her Weiterhin bernimmt es die Initialisierung und Beendigung der rechnergest tzen Pro ze f hrung die Bearbeitung oder Weiterleitung der Funktionstasteneingabe durch den Operateur und die Bereitstellung allgemeiner Hilfsdienste f r die Phasenprogramme
24. pelelektronik entwickelt 2 Sie stellt die folgende Kapazit t an Ein und Ausg ngen bereit 63 Analoge Me werteing nge eingepr gte Str me 0 20 mA 11 Bit Aufl sung 8 Digitale Me werteing nge 16 Bit TTL Pegel 256 Statussignaleing nge TTL Pegel in Gruppen zu 16 zusammengefa t 64 Alarmeing nge gekoppelt mit den Statussignalen in Alarmregistern mit je 16 Leitungen zusammengefa t 16 1 f r Leitger teansteuerungen eingepr gte Str me 05 mA 10 Bit Aufl sung 48 Digitale Impulsausg nge TTL Pegel Pulsl nge 200 msec in 3 Relais registern mit je 16 Anschl ssen zusammengefa t Hinzu kommt ein weiterer analoger Signaleingang mit nachgeschalteten 128 Wort Speicher f r die Aufnahme von Spektren Eingang war f r Polaro graph vorgesehen 1 An diese Ein und Ausg nge sind zur Zeit 24 Analogme signale 1 digitaler Me wertgeber 2 Eing nge 94 Status und 51 Alarmmeldungen und 15 Schalt kontakte angeschlossen In Tabelle 2 1 sind die momentan angeschlossenen Proze signale zusammengestellt F r die zyklische Datenerfassung werden Zeitintervalle zwischen 10 sec bis 10 min gefordert Da die Koppelelektronik alle Proze signale in weniger als 30 msec abfragen kann ist im Vergleich zu den Zykluszeiten eine gleichzeitige Erfassung der Proze daten hinreichend gegeben Der exter ne Intervallzeitgeber besitzt eine Genauigkeit von maximal 1 sec die f r den Versuchsbetrieb
25. t mitgeteilt Das Programm FEMEAN gibt zu den allgemeinen Hinweisen FEHLER ANLAGE bzw FEHLER LEITGERAETE eine genauere Angabe der Fehlerquellen Nach Start des Programms FEMEAN wird die auf Platte abgelegte Alarmmelde liste geholt Die Alarmeintr ge dieser Lister werden analysiert In eine Tabelle werden die momentanen anomalen Proze zust nde zusammengestellt und ber Sichtger t und Schnelldrucker dem Operateur ausgegeben Abb 7 7 zeigt ein solches Fehleranalyseprotokoll Der Aufbau von FEMEAN ist recht einfach und ist in Abb 7 8 als Struktogramm dargestellt 7 5 Ausgabeprogramm STATUS f r den Proze zustand Das Programm STATUS gibt Auskunft ber den Status der verschiedenen Anlagen teile zum Zeitpunkt der letzten Datenerfassung Funktionell wird der Anla genstatus in 4 getrennten Teilen analysiert und in 4 Teilstatustabellen ber Sichtger t ausgegeben Es gibt Tabellen f r den Teilstatus der Anlagenkom ponenten der Einstellsysteme des Me ger tesystems und der Netz und Ver dampferversorgung Abb 7 9 gibt ein Druckerprotokoll der Statustabelle zu den Anlagenkomponenten wieder Gestartet wird das Programm STATUS entweder dynamisch durch die Testphase PHASE T oder durch den Operateur ber die Tastatur Der Programmablauf ist entsprechend dem Struktogramm in Abb 7 10 weitgehend f r beide Aktivie rungsarten gleich Zu Beginn holt STATUS den letzten auf Platte abgelegten Rohdatensatz Bei der Initialisierung durch P
26. und Ablauf funktional beschrie ben TAMARA An uranium extraction pilot plant for demonstration of computerized process control in reprocessing Part 3 Software for data acquisition and monitory by CALAS Abstract A computer supported data acquisition and monitor system was developed for the pilot plant TAMARA Therefore the plant was connected with the central real time data processing system CALAS of the Nuclear Research Center Karls ruhe Part 3 of the series of reports surveys the software system The requirements and environment are presented and the data and program structure is explained The different program parts are functionally described regarding to their structure Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung i 1 2 Anforderungen 2 2 1 Umfang und Art der Proze signale 2 2 2 Auswertealgorithmen 3 2 3 Speicherung der Daten 9 2 4 Ausgabe der Proze information 9 2 5 Bedienung und Verriegelungen 10 3 Rechnersystem CALAS 11 3 1 Hardwarekonfiguration 11 3 2 Betriebssystem CALAS 69 4 11 4 Grobstruktur 14 4 1 Datenstruktur 14 4 2 Struktur des Programmsystems 19 4 3 Fehlerabhandlung 22 5 Funktionen und Aufbau der zeitkritischen Programmteile 25 5 1 Rahmenprogramm EXPO41 25 5 2 _Phasenprogramm PHASE 1 Vorbereitungsphase 34 5 3 PHASE berwachungsphase 35 5 4 Phasenprogramm PHASE T Testphase 49 6 Funktionen und Aufbau der schritthaltenden Auswerteprogramme 56 6 1 Auswerteprogramm
27. und Hupe und en rf E CO EX 5 5 OH A3 e E OG e gt 0 Ansprung des Phasenpro gramms PHASEK im Rollbe reich Analyse des R cksprungs aus PHASEK durch PT ANPHAS Start Wiederholungsmes sung Einstellsystem und Aus schalten der RUL Ansprung Programmteil f r Stop Proze berwachung Parameter f r Fort start und Ansprung Programmteil STARTP Ansprung Programm teil STARTQ Abb 5 1 Struktogramm zu Rahmenprogramm EXPO41 und Programmteil FTANALY Programmteil INITPH Phasen Kenn Nr einsetzen und Start PHASE K in Proto kollblock eintragen Speziellen Funktionstastensatz f r die Bedienung w h rend des Betriebs der PHASE K freigeben Programnteil CASE Welcher R ckmeldecode der PHASE K Beendigung PHASE K Stop wegen Stop CASE Welche E A Feh Wegen Stop der Proze berwachung in Protokollblock eintragen ipa Ka mr r mr Ke OH CH Lo lt I 25 lt gt GC gt bel T N St a St OH N L I A Ansprung Programmteil STOP f r Stop der Proze berwachung Weitergabe des R ckmeldecodes f r die Regie bergabe des Abwicklers an das Betriebssystem Freigabe des Funktionstasten satzes vor Start der PHASE 2 4 A O S e 3 N lt O mw v lt 5 oa DN
28. wird die volle Anwahl zum Prozess hergestellt und die blockweise Datenerfassung der Me werte gestartet Weckauftrag Start digitale Dichte An das digitale Dichteme ger t wird das Restart und Startsignal ausgegeben Die Uhrverwaltung wird beauf tragt nach 2 sec den Me zyklus zu starten Weckauftrag Start Differenzdichte Nach Ablauf des vollen Me zyklus f r die Differenzdichte wird das Startsignal f r die neue Messung aus gegeben und an die Uhrverwaltung der Auftrag abgesetzt nach 30 sec die Differenzdichte erneut zu starten Weckauftrag Zeit berwachung Rundumleuchte Hupe Ist das Zeitintervall f r die Rundumleuchte abgelaufen so wird die Hupe eingeschaltet und die Zeit berwachung f r die Hupe ber die Uhrverwaltung gestartet Im anderen Fall wurde die Hupe nicht in der vorgegebenen Zeitspanne quit tiert Die Proze strecke wird in den Zustand der halben Abwahl ver setzt und der Abwickler wird beauftragt den Proze abzuschalten und die Proze berwachung abzubrechen Weckauftrag Verriegelung wiederherstellen Nach Ablauf des vorgegebenen maximalen Zeitraums von 2 min f r die Umstellung von Rechner auf Hand wird vom Rechner die Umschaltung auf Rechnerbetrieb vorgenommen Weckauftrag Wiederholung Start Programm AUSWER Wenn der Start des Aus werteprogramms AUSWER durch PHASE 3 nicht m glich war so wird ber die Uhrverwaltung in Abstand von 1 sec versucht den Start von AUSWER zu wiederholen Bearb
29. 659 1 3547 0 491 197 41 2 642 15 1934 8 116 42 10 0 81 0 0523 1 KONZ MESSTELLEN ne nn U En emm ger e E e am U vm m mm G L G L G L PH MOL L PH MOL L G CCM S CM G L MOL L 5 G L G L G GCM UHRZEIT 14 TENDENZ 0 93 0 99 T 2 e 8 1 0 93 0 005936 0 4 11 0 022528 0 0072 0 061 3 8 88 g t 8 6 8 9 9506 9 0989 0 27 0 02 0 8009 Schnelldruckerprotokoll der aktuellen Konzentrationswerte durch Programm AUSWER IHCH 09 Sequentiell werden die 36 ersten Analogme werte der Koppelelektronik in Stromme werte umgerechnet Die Werte der 4 digitalen Me werteing nge wer den von der BCD Darstellung in Bin rzahlen gewandelt Die bearbeiteten Werte werden anschlie end in eine vorgefertigte Tabelle ge speichert Diese Tabelle wird mit Angabe der Zyklusnummer des Erfassungs zeitpunkts der Me stellennummern und des Orts der Me stelle ber den Bild schirm f r die Me daten ausgegeben Abb 6 3 zeigt das Struktogramm zu Programmablauf von AUSPRO Rohdatensatz von PL holen Konstantstromquelle angeschlossen 4 ADC Konstante aus Digitalwert der Konstant stromquelle berechnen WHILE Nicht alle Analogwerte bearbeitet DO Berechnen des Stromwerts aus dem Rohme wert WHILE Nicht alle Digitalwerte bearbeitet DO Umwandlung der digitalen Rohme werte von BCD Code in Bin rzahl Umgewandelte Me werte Zy
30. Auftrag gegeben nach Ablauf der vorgegebenen Zykluszeit das Reset Startsignal an die digitale Dichte zu senden um die erneute Datenerfassung vorzubereiten Abb 5 5 zeigt das Struktogramm zum Ablauf des Phasenprogramms PHASE T 2 Start Anweisung Funk tionstaste Initialisie Analyse rung PHASET Funktions tasten und Durchf hrung grammteil der Aktion durch Pro STPHAS grammteil ANTAST 1 d Volle An wahl her Stop Da Analyse der on bertraao Interrupts Durchf hrung der Aktionen durch Pro Programmtei 1 AUSTOP stellen e e R ckgabe der Regie an Abwickler Programmteil zykl Datener fassung CASE Welche Funktion durch Funktionstaste angefordert gew nschte Zykluszeit bernehmen Reset und Start Ansteuerung Dichteger t ij Relaisre Auf Start B Programm Timer ber Uhrverwal AUSPRO tung auf 2 sec setzen tut Start umstellen f r Start Daten ber B Programm Fortschal STATUS ten auf mstellen R Alten An Abwahlzustand herstellen tragung Abb 5 5 Struktogramm zu PHASET und Programmteil ANTAST Programmteil STPHAS Kenndatensatz von PL holen akt Datum und Uhrzeit ein tragen Kennung da Proze l uft eintragen Kenndaten satz auf PL schreiben Timer ber Uhrverwaltung auf 30 sec f r n chsten Start Differenzdichte setzen Halbe Abwahl herstellen Programmteil AUSTOP Akt Datum und Uhrzeit in Rohda
31. Benutzer nacheinander auf die Me daten der letzten 200 Zyk len zur ckgreifen und sich diese tabellarisch auf dem Sichtger t darstel len lassen Wegen der begrenzten Ausgabekapazit t des Bildschirms ist die Information auf 2 Teilbilder aufgeteilt Teilbild 1 Tabelle der Konzentrationsme werte Ausgabe analog zu Pro gramm AUSWER Tabelle 2 Durchflu und Temperaturme werte Zu Programmbeginn gibt der Operateur das Datum und die Uhrzeit des gew nsch ten Me datenblocks ein Das Programm ZYKLUS sucht den Eintrag aus dem Ka talog der Eichdatens tze aus dessen Zeit dem eingegebenen Zeitpunkt am n chsten liegt Aus dem entsprechenden Ergebnisdatensatz werden die Me wer te entnommen und in die beiden Grundbilder zu den Teilbildern eingesetzt ber Sichtger t wird danach Teilbild 1 ausgegeben Die Programmfortsetzung richtet sich nach den Benutzerw nschen Verlangt er die Darstellung der Me daten eines lteren oder neueren Zyklus so wird der unmittelbar voraus gehende bzw nachfolgende Ergebnisdatensatz von Platte geholt und ausge geben Mit dem Modus ANDERE SEITE wird auf die Ausgabe des anderen Teil bilds zum gleichen Me zyklus umgeschaltet Der Programmablauf ist in Abb 7 12 schematisch wiedergegeben Datum und Uhrzeit ber TA eingeben Katalog der Ergebnisdatens tze nach Eintrag durchsu chen der dem eingegebenen Zeitpunkt am n chsten liegt WHILE Endeparameter nicht gesetzt D Ergebnisdatensatz von PL hol
32. ES wird entweder unmittelbar am Beginn des Abwicklers gestartet oder vom Operateur nachdem er den Me ort der Differenzdichte ver ndert hat Zu erst wird der alte Ort der Differenzdichte ber Sichtger t ausgegeben Der Operateur gibt ber Tastatur den neuen Me ort ein oder best tigt die alte Ortsangabe Die ver nderte Ortsbezeichnung wird in den Kenndatensatz ein getragen Am Programmende schreibt EINMES den neuen Kenndatensatz auf Band oder schickt eine R ckmeldung an den Abwickler je nachdem ob das Programm vom Operateur oder dem Abwickler gestartet wurde Das Struktogramm zu EINMES ist in Abb 7 18 wiedergegeben 04 07 78 14 19 14 UHR MASSENBILANZ HA DATUM 04 07 78 URAN MG L HAF 170 1 0 HSR 0 1 15 1 HAN e HAN 10 Lato HAP 168 0792 ERGEBNIS HAX URAN HAW SAEURE Abb 7 17 SEITE 1 TAMARA HCH MESSR2 BATTERIE UHRZEIT 14 17 10 SAEURE MMOL L 1200 003 1060 060 0 0120 G L 0 1998 MOL L Druckerprotokoll zur Massenbilanz ber die HA Batterie CALAS L6 Alte Ortsbezeichnung f r Differenzdichte ber SG ausgeben Eingabe der neuen Ortsbezeichnung ber TA Ortsbezeichnung in Kenndatensatz eintragen Operateur CASE Programmstart durch Kenndatensatz auf Band archivieren Abb 7 18 Struktogramm zu B Programm EINMES 7 12 Hilfsprogramm RESETP f r die nderung der Proze kennummer Jeder Versuchslauf erh lt eine Proze kennummer die beim Start der Proze b
33. Eingabe des Programmodus ber TA CASE Welcher Programmodus Ist Proze f hrung gestar mge tet u Berechtigungscode Text PROZESS erlaubt Programmteil LAEUFT AENDERN u PARAL NICHT MOEGLICH Programmteil j ber SG ausgeben PARAI Programmteil PARAL WHILE Endeparameter nicht gesetzt Verzeichnis Ablaufparameterlisten ber SG ausgeben Auswahl spezielle Ablaufparameterliste durch den Operateur ber TA Ablaufparameterliste ber SG ausgeben CASE Welcher Programmodus Eingabe der ge nderten Parameter durch den Operateur ber TA Neuen Parametersatz auf Platte schreiben Endeparameter setzen Bei Modus AENDERN Steuerdatensatz mit aktuel lem Zeitpunkt auf PL speichern Abb 7 1 Struktogramm zu B Programm PARAMO Tab 7 1 TESTPHASE PRUEFEN PROZESSKENNDATEN PROTOKOLLIERUNG OP KOMMANDOS TESTEINSCHUB ABPRUEFEN FEUCHTEFUEHLER ABPRUEFEN STATUS PUMPEN ABPRUEFEN STATUS MIXERMOTORE ABPRUEFEN STATUS EINSTELLSYSTEME ABPRUEFEN STATUS SCHWIMMERSCHALTER ABPRUEFEN STATUS NETZE Tabelle der Ablaufsteuerparameter Teil 1 Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Umschaltung auf PHASE T bzw PHASE 3 Pr fen kein Pr fen da Kenn und Eichdatensatz g ltig vereinbart Protokollieren kein Protokollieren der Operateurkommandos Testmuster bearbeiten normaler Status bearbeiten Pr fe
34. HASE T wird ber die Alarmmeldeliste die Art der auszugebenden Teiltabelle bestimmt Ansonsten w hlt der Operateur anhand eines Teiltabellenverzeichnisses den Teilstatus aus Die Analyse des Teilstatus und die Vorbereitung der tabellarischen Ausgabe wird in 4 voneinander unabh ngigen Programmteilen durchgef hrt Mit der Aus gabe der Teilstatustabelle auf Sichtger t ist beim Start durch PHASE T das Programm beendet Im anderen Fall hat der Operateur die M glichkeit die auf dem Sichtger t dargestellte Tabelle sich ber Schnelldrucker ausgeben zu lassen und durch Anfordern einer anderen Teilstatustabelle das Programm fortzusetzen 04 07 78 14 13 02 UHR SEITE 1 TAMARA IHCH MESSR2 FEHLERMELDUNGEN wen emp mn mm E om nur an e vn mm E e GER CE er din ET wm mm TE o gr w mi Tuer GERD arm em ep m wm DATUM 02 06 78 PUMPEN EINSTELLSYSTEM FEUCHTEFUEHLER VERDAMPFER STELLGLIEDER UNTEN OBEN UNDEF SCHW SCHALTER UNTEN OBEN UNDEF NIVEAUSCHALTER UNTEN OBEN UNDEF ANLAGENSTATUS UHRZEIT 16 32 07 PR KENN 169 HSR HAF 1 ICU 155 HAF 1 vD PP MX FF DRK DRH HSR HAF HAX ICX 1 0 155 HSR HELI 2 1 1 1C2 ICU 1 15 1 Abb 7 7 Fehleranalyseprotokoll zu TAMARA CALAS 18 Alarmmeldeliste von PL holen Verarbeitung der
35. Hilfe der neuen Werte ber TA f r al le Me stellen mit Hilfe von Sequentielle Ausgabe der alten Programmteil MSn Eichwerte ber SG und Eingabe I e von Programmteil MSn 03 OC er Do Dg nderungen ausgef hrt X e e Oo 5 gt 23 A ER Eichdatensatz auf Een schreiben LO o oo Abb 7 6 Struktogramm zu B Programm EICHEN Eichwerttabelle f r Me stelle n ber SG ausgeben CASE Programmodus NEUSTART oder AENDERN WHILE Korrekturparameter gesetzt DO Eingabe der Eichwerte ber TA mit H Plausibilit tspr fung Eichwerteingabe korri gieren Korrekturparameter e l schen BR Eingabedaten bearbeiten und im Eichdaten satz ablegen Eichdatensatz auf PL schreiben und Eich werttabelle ber Drucker protokollieren Programmodus NEUSTART fortsetzen 1 SS Endeparameter setzen S Abb 7 6 Fortsetzung Struktogramm zu Programm M n modus NEUSTART zugelassen der unmittelbar aktiviert wird Ansonsten wird der Benutzer aufgefordert den Programmodus zu w hlen bei laufendem Proze wird der Modus NEUSTART blockiert Beim Modus NEUSTART wird die Eingabe der Eichwerte erst freigegeben nachdem der Benutzer eine g ltige Berechtigungsziffer eingegeben hat F r die Me stellen werden sequentiell die Eichwertlisten ausgegeben und der Operateur mu f r jed
36. NNDA bei Soll wert nderungen der Durchfl sse die Initialisierung der Leitger teansteuerung und bei Beginn der Proze berwachung die Archivierung der aktuellen Kenn und Eichdaten auf Band Im letzteren Fall wird es dynamisch von Phasenpro gramm PHASE 3 gestartet Abb 7 2 zeigt das Schnelldruckerprotokoll von der Eingabetabelle f r die ADC DAC Konstanten der Durchflu messer und Thermoelemente Das Programm KENNDA hat den folgenden Ablauf siehe auch Struktogramm in Abb 7 3 Beim Start durch PHASE 3 werden der Kenn und Eichdatensatz von Platte ge holt mit einem Bandkopf versehen und als 2 getrennte Bl cke auf Band geschrie ben Die Ausf hrung der Datenarchivierung wird an PHASE 3 zur ckgemeldet Wird das Programm vom Operateur gestartet so w hlt der Bediener zun chst per Dialog einen der 4 Programmodi NEUSTART RESTART AENDERN oder DISPLAY aus Der Modus NEUSTART dient der sequentiellen Eingabe aller Proze kenndaten Nacheinander werden die verschiedenen Eingabetabellen mit den fr her verein barten Werten ber Sichtger t ausgegeben und der Benutzer gibt die einzel nen Parameter ein Jeder Parameter wird unmittelbar nach der Eingabe auf G ltigkeit gepr ft Am Tabellenende werden die eingegebenen Parameter f r die Weiterverwendung durch andere Programme bearbeitet der Kenndatensatz auf Platte abgespeichert und die Tabelle ber Schnelldrucker ausgegeben Nach der Eingabe des letzten Parameters werden der Eich u
37. ah renstechnische Seite die apparative Ausr stung und die Instrumentierung behandelt und ein berblick ber den Rechneranschlu und das Programmsy stem zur Proze berwachung gegeben Die Proze elektronik das Proze inter face und die Schnittstelle zum Rechnersystem CALAS Computer Aided Labora tory Automation System beschreibt ausf hrlicher der Teil 2 der TAMARA Berichte 2 Der vorliegende dritte Teilbericht ist dem Programmsystem f r die Proze berwachung von TAMARA gewidmet Er gibt Detailinformation zu den Anforde rungen Randbedingungen und der Struktur der Softwareausr stung Die Pro gramme werden einzeln von ihrem Aufbau und Ablauf her beschrieben 25 Anforderungen Das Proze berwachungssystem TAMARA CALAS hat die Aufgabe dem Betriebsper sonal eine zuverl ssige und einfache Proze f hrung der Versuchsanlage TAMARA zu erm glichen Dazu sind die proze relevanten Me und Statussig nale zu erfassen auszuwerten die Proze information abzuspeichern und in geeigneter Form darzustellen Der Operateur sollte zudem leicht den Ab lauf der Proze berwachung beeinflussen k nnen Da TAMARA eine Versuchs anlage ist sollte das Programmsystem flexibel an ver nderliche Versuchs bedingungen anpa bar und erweiterbar sein 2 1 Umfang und Art der Proze signale Zur Erfassung von Proze signalen und Ausgabe von Steuerinformationen wurde als Bindeglied zwischen Proze und CALAS Rechnersystem eine spezielle Kop
38. angesteuert Sollwert hat sich ge ndert Sollwert nderung an Leit ger t ausgeben Umstellen Leitger te auf Handbetrieb Abb 5 3 2 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil ENTKOP DOSIER und SOLLWE Programmteil STPHAS Kenndatensatz von PL holen CASE Welcher Startmodus Akt Datum und Uhrzeit im Kenndatensatz eintragen Alten Rohda tensatz von Kenndatensatz auf PL schreiben PL holen Alle Proze Interrupts l schen Initialisie B Programm KENNDA starten damit Kenn und Eich rung durch datensatz auf Band geschrieben werden Programmteil NSTARTI Halbe Abwahl herstellen und auf R ckmeldung B Programm KENNDA warten Programmteil NSTARTI Volle Anwahl zum Proze herstellen Start der Daten bertragung und Regie bergabe an Abwickler Abb 5 3 3 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil STPHAS und NSTARTI L schen aller Proze interrupts au er TIMER Interrupts andere Inter rupts vor Proze Kenn Nr aktuelles Datum und Uhrzeit in Fehlermeldeliste eintragen Liegen Alarme von Anlagenkomponen ten vor Grobanalyse der Alarme und Abspeichern in der Fehlermeldeliste Liegen nur Alarme von Niveau schaltern vor Rundumleuchte ein Rundumleuchte ein schalten schalten und Zeit berwachung f r Quit Se KC tierg d RUL starten Liegen Fehler bei den Leitger ten 6 Fehlermeldungen Fehlermeldeliste ein
39. asen ein oder f hrt bei Abbruch des Phasenprogramms wegen Fehler den Stop der Proze berwachung durch Bei normalem Abschlu der PHASE 1 Vorbereitungsphase wird der Start f r die PHASE 2 Anfahrphase freigegeben bei Ende der PHA SE 2 wird unmittelbar PHASE 3 berwachungsphase in den Rollbereich trans feriert und aktiviert In den brigen F llen erfolgt ein Stop der Proze berwachung Bereitstellung von Hilfsfunktionen Neben der Verwaltung und Koordination stellt der Abwickler den Phasenprogrammen allgemeine Dienstleistungen f r Einzelfunktionen in Form von Unterprogram men zur Verf gung Sie umfassen die Kommunikation mit dem Proze Anwahl Abwahl Masken setzen Start Daten bertragung die zentrale Verwaltung und Ausgabe von Fehler und Alarmnachrichten das Ein und Ausschalten der Warneinrichtungen Rundumleuchte und Hupe und die Protokollierung der wichtigsten Proze ereignisse und Operateurkommandos in den Protokolldaten bl cken Die gemeinsamen Unterprogramme sind in Tab 5 1 zusammengestellt Tabelle 5 1 1 2 ANWAHL 3 EAFEHL 4 EAFEHL2 5 FEHLER 6 FTSPEI 7 HAL DAD 8 9 LOEIT 10 LOESCH 11 12 RULHUP 13 SICHTZ 14 5 15 5 4 16 SPEBEF 17 5 2 Gemeinsame Unterprogramme der Phasenprogramme im Abwickler Aufheben der Experimentverbindung Aufbau der Experimentverbindung Ausgabe von Fehlernachrichten Ausga
40. auf Me werte der Me wertgeber Umschalten auf Statusinformation und Ausgabe Anlagenstatus Umschalten auf Statusinformation und Ausgabe des Status der Einstellsysteme Umschalten auf Statusinformation und Ausgabe des Status der Me systeme Umschalten auf Statusinformation und Ausgabe des Status der Netze Sequentielle Ansteuerung von Kontakten der Relaisregister Wiederholung der Kontaktansteuerung der Relaisregister Stop Proze TAMARA Funktionstasten bei Phasenprogramm PHASE T Wahl der Auswertungsart der Rohdaten Me datenauswertung Analyse des Anlagenstatus Status Einstellsystem Status Me system bzw Status Strom versorgung und Verdampfer Ansteuerung der Relaisregister Beim Dr cken der Starttaste f r einmalige bzw zyklische Datenerfassung wird ein Reset und Startsignal an das digitale Dichteger t ausgegeben und die Uhrverwaltung beauftragt nach 2 sec die blockweise Datenerfassung zu starten Die Festlegung der Auswertungsart erfolgt durch Umstellung entspre chender Parameter die den alternativen Start der Programme AUSPRO bzw STATUS bestimmen und zus tzlich die Analysenart bei STATUS angeben Durch Funktionstasten kann die Ansteuerung der Relaisregister sequentiell durch jede neue Tasteneingabe fortgeschaltet werden oder wiederholt werden PHASE T stellt den entsprechenden Ausgabeauftrag zusammen und bergibt ihn an das Betriebssystem Abhandlung Uhr Interrupt Da PHASE T keine Proze berwachung sonder
41. ausreicht 2 2 _Auswertealgorithmen Die Auswertung der Me signale soll schritthaltend mit der Datenerfassung erfolgen und Alarmmeldungen sind m glichst unverz glich zu analysieren und in Form von akustischen und optischen Warnsignalen und St rhinweisen an den Operateur weiterzuleiten Die Auswertung besteht berwiegend in der Umrechnung der Me signale in phy sikalische Werte Die Auswertealgorithmen sind f r die verschiedenen Me ger tearten unterschiedlich In den Tabellen 2 2 und 2 3 sind die Auswer tevorschriften zusammengestellt Sie umfassen lineare quadratische und nicht lineare Umrechnungen Bei den Dichte Leitf higkeitsme stellen ist zus tzlich eine gekoppelte Auswertung zur gleichzeitigen Bestimmung der Uran und S urekonzentration der Proze l sung durchzuf hren Der Zusammen hang zwischen Konzentrationen und Dichte und Leitf higkeitswerten wird durch 2 experimentell bestimmte Kurvenscharen gegeben f r die die Uran bzw S urekonzentration konstant ist siehe Abb 10 in 1 F r die ma schinelle Auswertung wurde dazu ein spezielles Verfahren entwickelt das im Anhang A erl utert wird F r das Einstellsystem wird zus tzlich ein Soll Istvergleich der Konzen tration durchgef hrt Ergeben sich Abweichungen die au erhalb der Toleran zen liegen so mu nachdosiert werden In diesem Fall sollen die Dosiervo lumina vom Programmsystem berechnet werden Die entsprechenden Formeln sind in Tabelle 2 4 zusam
42. be von Fehlernachrichten Erzeugung und Verwaltung der Warnmeldungen auf dem Kontrollschirm Protokollierung der Proze ereignisse Teilweises Aufheben der Experimentverbindung Setzen Interruptmaske L schen Experiment Interrupt L schen von Teilbildern L schen Experiment Interrupt Maske Anschalten RUL Hupe Ausgabe Uhrzeit letzter Zyklus auf Kontrollschirm Ausgabe Sichtger t Code Nummer Alle Bilder l schen Ausgabe Spezialbefehl an Koppelelektronik Start der autonomen Daten bertragung 5 2 Phasenprogramm PHASE 1 Vorbereitungsphase Die Aufgabe des Phasenprogramms PHASE 1 besteht im berpr fen des Anlagen zustands vor dem Proze start Sie kann durch Funktionstaste nach der Initia Tisierung des Abwicklers beim Modus NEUSTART gestartet werden Der Start kann vor dem bergang in die Anfahrphase PHASE 2 beliebig oft wiederholt werden PHASE 1 ist nur kurze Zeit aktiv und gibt den Rechnerkern schnell frei Sie zerf llt im wesentlichen in 2 Hauptbearbeitungsteile die Initialisie rung und die Pr fung des Anlagenzustands Initialisierung Zun chst wird durch Anwahl die volle Verbindung zum Pro ze hergestellt Danach wird der autonome blockweise Da tentransfer der 16 Statusregister vom Proze zum Rechner gestartet Das Phasenprogramm geht in den Wartezustand ber und bleibt bis zum Eintreffen des Signals Stop Daten bertragung inaktiv Pr fung Anlagenzustand Nach Abschlu der Daten bertragung wird der Pro gram
43. bzw von der Platte Swapping Die Problemebene B verwaltet die zeitunkritischen Anwenderprogramme Ein Programmwechsel wird im Zeitscheibenverfahren mit einer Taktfrequenz von ca 1 sec durchgef hrt Alle Benutzerprogramme werden gleichberechtigt bearbei tet soweit die Zentraleinheit nicht mit Auftr gen aus h heren Ebenen be legt ist und es gibt keine Priorit ten Eine ausf hrliche Beschreibung des Betriebssystems wird in 3 gegeben 4 Grobstruktur Bevor in den folgenden Kapiteln die einzelnen Programme beschrieben werden wird zun chst ein Gesamt berblick ber das berwachungssystem gegeben Dazu werden die verschiedenen Datens tze die funktionale Struktur und das Kon zept der Fehlerbehandlung vorgestellt 4 1 Datenstruktur Das Programmsystem TAMARA C baut auf einem Datensystem von 7 unterschiedli chen Datens tzen auf In Abb 4 1 ist die Datenstruktur und die Verkn pfung der einzelnen Datens tze schematisch dargestellt Die vom Rechner zyklisch zu erfassenden Me und Statussignale des Prozesses werden blockweise durch das zentrale berwachungsprogramm in einem Rohdaten satz abgelegt Der Rohdatensatz besitzt eine L nge von 100 Worten und ent h lt neben der Zeitangabe den Statusinformationen und Rohwerten zus tzlich Austauschparameter f r A und B Programme Letztere dienen im wesentlichen zur Steuerung der schritthaltenden Auswertung der Rohdaten Asynchron zur zyklischen Datenerfassung auftretende Pro
44. chnet und in die Tabel le eingetragen wenn keine Nachdosierung notwendig ist oder die Ist Konzentrationswerte au erhalb des Me bereichs liegen wird nur eine kurze Nachricht ber Sicht ger t ausgegeben und das Programm beendet Der Ablauf von DOSIST ist in Abb 7 13 als Struktogramm wiedergegeben 7 9 Ausgabeprogramm PROTOK f r die Protokolldatens tze F r die R ckverfolgung des Proze geschehens werden die Operateureingriffe und wichtigsten Proze ereignisse vom Abwickler in Protokolldatens tzen festgehalten Das Programm PROTOK dient zur Ausgabe dieser Protokollein tr ge ber Sichtger t und Schnelldrucker Ist ein Protokolldatensatz mit 20 Eintr gen gef llt oder wird die Proze berwachung beendet so startet der Abwickler das Programm PROTOK dynamisch Unabh ngig davon kann der Ope rateur PROTOK vor w hrend oder nach dem Proze lauf aufrufen Eich Dosierdatensatz von PL holen CASE Welche Fa nummer Dosierdaten bis auf Dosier volumina ber SG ausgeben Eingabe des Fa volumens ber TA Zudosiervolumina aus nor mierten Dosiervolumina be rechnen Zudosiervolumina ber SG ausgeben Dosierdaten ber Drucker protokollieren Meldung KEINE DOSIERUNG NOT WENDIG ber SG ausgeben Meldung ISTWERT EINSTELL SYSTEM HAF AUSSERHALB MESSBEREICH ber SG aus Abb 7 13 Struktogramm zu B Programm DOSIST Der Programmablauf ist von der Initialisierung abh ngig Beim Start durch den Benutze
45. dert Anweisung TESTSTART MIT Neu oder Restart FT lt 00 gt ber SG ausgeben Freigabe des Funktionsta Programm EINMES initia Ansprung e stensatzes vor Start von Tisieren Pro gramm Au EL Freigabe des Funktions teil tastensatzes f r Quittun Programmteil STOP Kenndatensatz von PL holen Restart Parameter zur cksetzen Proze Kenn Nr erh hen Kenndatensatz auf PL schreiben Steuerparametersatz Abwickler von PL holen Endepara meter setzen und Datensatz auf PL zur ckschreiben Programm PROTOK initialisieren f r Ausgabe Protokoll block ber Drucker Nachricht STOP PROZESS TAMARA oder STOP PROZESS VEBERWACHUNG ber SG ausgeben Abwickler beenden Abb 5 1 3 Fortsetzung Struktogramm 2 Programmteil STARTP und STOP EINMES Nach Beendigung des Programms EINMES und entsprechender R ckmel dung an den Abwickler wird die Initialisierung mit der berpr fung der G l tigkeit der Kenn und Eichdatens tze fortgef hrt Sind diese Datens tze unvollst ndig so wird die Initialisierung abgebrochen und zum Programmteil Stop Proze berwachung siehe weiter unten verzweigt Im anderen Falle wird je nach Startmodus bei Neustart der Funktionstastensatz f r den Start der PHASE 1 Vorbereitungsphase freigegeben bei Restart der Funktionsta stensatz f r den unmittelbaren Start der PHASE 3 berwachungsphase zuge lassen bzw bei Fortstart die PHASE 3 von Platte in den
46. e Aufstellung der gew nschten Massenbilanz tabellarisch ber TA eingeben Massenbilanz aufstellen und Uran und S urekonzentrationen berechnen Ergebniswerte sind negativ oder gt zu gro Fehlernachricht ber SG Berechnete Konzentrations ausgeben werte ber SG ausgeben Eingabewerte und Fehlermel Eingabe und Ergebniswerte dung ber Drucker protokol ber Drucker protokollieren lieren Abb 7 16 Struktogramm zu B Programm MASBIL In einem von 3 getrennten Programmteilen wird die gew nschte Massenbilanz aufgestellt Dazu mu der Benutzer in einer Tabelle die Konzentrationswerte zur entsprechenden Bilanz ber Tastatur eingeben Anschlie end werden die Konzentrationswerte nach den oben angegebenen Formeln berechnet und ber Sichtger t ausgegeben Die Eingabewerte und berechneten Konzentrationen werden gleichzeitig ber Schnelldrucker protokolliert siehe Druckerproto koll in Abb 7 17 Wenn die Berechnung zu hohe oder negative Werte er gibt so wird auf dem Bildschirm eine entsprechende Fehlermeldung ausgege ben die auch ber Schnelldrucker festgehalten wird 7 11 Eingabeprogramm EINMES f r den Proze ort der Differenzdichte Das Differenzdichteme ger t ist nicht starr an einem bestimmten Ort des TAMARA Prozesses installiert sondern kann beliebig zwischen den Kammern der HA und 1C Misch Absetzbatterien umgesetzt werden Das Hilfsprogramm EINMES dient zur Eingabe des Me ortes in das berwachungssystem EINM
47. e Meldung an das Phasenprogramm PHASE 3 abgesetzt wenn beim Vergleich der alten und neuen Sollwerte f r die Fl sse eine nderung festgestellt wird 7 3 Eingabeprogramm EICHEN f r die Eichwerte Gemeinsam mit dem Programm KENNDA verwaltet das Programm EICHEN die Appara tekonstanten und Eichdaten der Me stellen Mit Ausnahme der ADC DAC Kon stanten und Sollwerte f r die Durchflu messer werden die Me stellenparameter mit Hilfe von EICHEN eingegeben ge ndert oder auf Sichtger t ausgegeben Die Eichwerte der einzelnen Me stellen werden jeweils durch getrennte Pro grammteile bearbeitet Durch den modularen Aufbau von EICHEN ist es leicht m glich neue Me ger te in das Programmsystem einzuf gen und EICHEN um ent sprechende Programmoduln zu erweitern Die Eichdaten werden in tabellari scher Form ein und ausgegeben Die Me stellen mit experimentell bestimmten Eichkurven wird zus tzlich zur Grundtabelle eine erweiterte Eichwerttabelle angelegt die die Wertepaare der Eichkurve enth lt Abb 7 4 und 7 5 zeigen die Grund und erweiterte Eichwerttabelle f r eine y Absorptionsme stelle Das Programm EICHEN besitzt 3 verschiedene Programmodi NEUSTART f r die Ersteingabe der Eichwerte AENDERN f r die nderung von Eichwerten DISPLAY f r die Ausgabe von Eichwerten auf Sichtger t und Schnelldrucker F r EICHEN ergibt sich folgender funktionaler Programmablauf siehe auch Struktogramm in Abb 7 6 Zu Beginn wird gepr
48. eit die Art und den Zeitbereich der auszugebenden Daten frei zu w hlen Ebenso sollte er den Ablauf der Pro ze berwachung leicht beeinflussen k nnen Dazu bieten sich die Funktions tasten der Sichtger tetastatur an Jeder Funktionstaste kann direkt eine spe zielle Aktion zugeordnet werden wie z B das Quittieren einer Fehlermeldung oder der bergang von der Vorbereitungs zur berwachungsphase Es ist jedoch dabei zu beachten da es nicht zu Fehlbedienungen kommt Die ge w nschten Aktionen m ssen wirksam gegeneinander verriegelt sein Es sollte zudem f r den Versuchsbetrieb m glich sein w hrend des Proze laufs die Proze kenngr en Apparate und Eichkonstanten und die Sollwerte der Durchflu regelstrecken zu ver ndern Zu jedem Zeitpunkt mu gew hrleistet sein da die Datens tze konsistent sind Die Eingaben sind benutzerfreundlich zu gestalten so da die Abfragen be triebsnah formuliert sind und einfache und korrekte Antworten gegeben werden k nnen Jede Eingabe ist auf Zul ssigkeit zu pr fen 35 Rechnersystem CALAS Das Programmsystem TAMARA CALAS baut auf dem zentralen Proze rechnersystem CALAS des Kernforschungszentrums auf CALAS steht f r Computer Aided Labo ratory Automation System und ist ein Mehrbenutzersystem f r Echtzeitanwen dungen Sein Aufbau und seine Funktionsweise sind ausf hrlich in 3 be schrieben 3 1 Hardwarekonfiguration Die Rechnerkonfiguration wird in 1 vorgestell
49. eitung erfa ter Me werte Nach Abschlu der Me datenerfassung und blockweisen Daten bertragung wird PHASE 3 reaktiviert Sie setzt in den Rohdatensatz das aktuelle Datum und die Uhrzeit ein und verlangt die Ausgabe der Nachricht LETZTER ZYKLUS mit Angabe der Uhr zeit auf dem Kontrollschirm Der Rohdatensatz wird anschlie end auf Platte und Band abgespeichert F r die schritthaltende Auswertung wird an die Pro blemebene B der Auftrag zum Start des Programmes AUSWER gegeben Aus dem Kenndatensatz wird die z Zt g ltige Zykluszeit entnommen und an das Uhr verwaltungsprogramm weitergegeben damit es nach Ablauf dieses Zeitinter valls durch Ausgabe des Startsignals an die digitale Dichte die erneute Me datenerfassung vorbereitet Funktionstastenanalyse Das Rahmenprogramm f hrt nur eine Teilanalyse der Funktionstasteneingabe durch Die spezifischen Aktionen bei der Proze berwachung werden von PHASE 3 bernommen Hinzu kommen Mel dungen vom Auswerteprogramm AUSWER die an PHASE 3 in Form von fiktiven Funktionstasten bermittelt werden Die folgenden Funktionen lassen sich durch Funktionstasten ausl sen Rundumleuchte einschalten durch Programm AUSWER Es wird die Warnmeldung GRENZWERT MESSWERT ber den Kontrollschirm ausgegeben und die Rundum leuchte mit der Zeit berwachung durch die externe Uhr eingeschaltet Hupe einschalten durch Programm AUSWER Auf dem Kontrollschirm er scheint die Warnmeldung GRENZWERT
50. en Me werte aus Datensatz entnehmen und die Teilbilder f r die Ausgabe vorbereiten WHILE Parameter f r Ausgabe anderes Teilbild gesetzt DO Ke Teilbild 1 ausgeben See Konzentrationsme werte Durchflu und Tempe ber SG ausgeben raturme werte ber SG ausgeben Adresse EE Adresse nisdaten satz um 1 f r Ergeb parameter nisdaten ebben f Ausgabe satz um 1 Endepara anderes Teilbiig Meter setzen erniedri en g setzen Abb 7 12 Struktogramm zu B Programm ZYKLUS 7 8 Ausaabeprogramm DOSIST f r die Dosierdaten Bei der schritthaltenden Auswertung der Me daten bestimmt das Programm AUSWER ob eine Nachdosierung im Einstellsystem HAF notwendig ist und be rechnet die notwendigen Dosiervolumina Der Operateur wird durch die Nach richt NACHDOSIEREN HAF ber den Kontrollbildschirm und Einschalten der Rundumleuchte auf die Notwendigkeit der Neueinstellung der Feedl sung auf merksam gemacht Das Programm DOSIST dient zur Ausgabe der vom Programm AUSWER ermittelten Dosierdaten Nach dem Start durch den Operateur holt das Programm den auf Platte gespeicherten Eich Dosierdatensatz Es entnimmt die Dosierdaten und stellt sie als Tabelle auf dem Bildschirm dar Da das Programm die F llvolu mina der Einstellf sser nicht kennt mu der Operateur das Fa volumen ber Tastatur eingeben Danach werden aus den normierten Nachdosiermengen des Programms AUSWER die eigentlichen Dosiervolumina bere
51. en Parameter einen g ltigen Wert ber Tastatur dem Programm ber geben Die Ein und Ausgabe erfolgt durch selbst ndige Progranmoduln MSn zu den Me stellen 1 bis n Nachdem alle Eichwerte vereinbart sind werden der neue Eich und Kenndatensatz auf Platte abgespeichert und der Eichdaten satz auf Band geschrieben Wie bei NEUSTART ist beim Modus AENDERN zun chst eine Berechtigungsziffer einzugeben Danach wird das Verzeichnis der Me stellen auf Sichtger t ausge geben anhand dem der Operateur die Me stelle ausw hlen kann deren Eichwer te er ndern m chte Nach Abschlu der Eichwerteingabe f r eine Me stelle werden die Eichwerte bearbeitet und im Eichdatensatz abgelegt Der neue Eichdatensatz wird auf Platte gespeichert und die Eichwerttabellen werden ber Drucker protokolliert Entsprechend dem Benutzerwunsch wird das Pro gramm fortgesetzt und zum Beginn des Modus AENDERN zur ckgesprungen oder nach Schreiben des vollen Eichdatensatz auf Band das Programm beendet Der Modus DISPLAY l uft hnlich dem Modus AENDERN ab Es wird lediglich die nderungsm glichkeit der Eichwerte blockiert und die Bearbeitung der Eichwerte entf llt Zus tzlich kann der Benutzer ber Tastatur die Ausga be der Eichwerttabellen auf dem Schnelldrucker anfordern 7 4 _ Fehleranalysenprogramm FEMEAN St rungen oder Ausf lle an Anlagenteilen werden dem Operateur vom Rechner ber Rundumleuchte Hupe und eine Fehlermeldung auf dem Kontrollsichtger
52. enutzer aufgefordert sich f r die Fortset zung oder Beendigung von PARAMO zu entscheiden Bei der Programmfortsetzung kehrt PARAMO zur Ausgabe des Verzeichnisses der Parametertabellen zur ck Im Fall der Programmbeendigung wird in die Steuerdatens tze das aktuelle Datum und die Uhrzeit eingetragen der Datensatz auf Platte gespeichert und das Programm beendet 7 2 KENNDA f r die Proze kenndaten Das Programm KENNDA erlaubt dem Operateur vor und w hrend des Proze laufs Proze kenndaten Sollwerte f r die Fl sse und Konzentrationen und ADC DAC Konstanten f r die verschiedenen Me stellen im interaktiven Dialog einzuge ben und zu ndern Die Parameter sind dazu gruppenweise in 6 Tabellen zusammengefa t Tabelle 1 Allgemeine Kenndaten Zykluszeit Startzeit der Proze ber wachung Frequenz der Mixermotore Protokollierfrequenz f r Auswerteprogramm AUSWER Tabelle 2 Sollwerte und Toleranzgrenzen f r die Fl sse Tabelle 3 Sollwerte und Konzentrationen der Dosierl sungen f r die Einstellsysteme Tabelle 4A ADC Konstanten f r Durchflu messer und Thermoelemente DAC Konstanten f r Durchflu regler Untergrundkorrekturen Tabelle 4B ADC Konstanten f r Konzentrationsme ger te Tabelle 5 Kenngr en f r das An Abfahren der Anlage Zus tzlich kann durch das Programm KENNDA der Startmodus der Proze f hrung von NEU auf RESTART umgestellt werden Au erdem bernimmt KE
53. er Zugriff f r die einzelnen Datens tze zusammengestellt Alle sind auf Platte abgespeichert und werden bei Bedarf von den einzelnen Programmen geholt und oder auf Plat te abgelegt Rohdatensatz 1 Satz Alarmmeldeliste 1 Satz Steuerdaten 1 Satz s tze pro A Programm Protokolldaten 10 S tze s tze 1 Satz f r Drucker Eichdaten 100 13 21 65 1 Satz z Zt 500 PHASE 3 PHASE T Rohdaten Statusmeldungen Austauschliste A B Programme PHASE 3 Inhalt Alarmmelderegister Leitger tefehlermeldungen PARAMO Ablaufsteuerparameter max 20 Satz Eintr ge ber Operateur Abwickler eingriffe max 20 Satz Eichdaten Dosierdaten EICHEN Fehlerz hler Tabelle 4 1 Charakteristische Gr en der Datens tze von TAMARA CALAS Zugriff L nge Bezeichnung w rter Satz Inhalt schreibend lesend AUSWER AUSPRO AUTEST STATUS FEMEAN PARAMO Abwickler Phasen programme PROTOK DOSIST AUSWER Lat Bezeichnung Ergebnisdaten s tze Katalog Ergeb nisdatens tze Proze kennda tensatz Tabelle 4 1 L nge EN Zugriff lesend GERAET MASBIL ZYKLUS KENNDA Aufbau W rter Satz schreibend 200 S tze z Zt 53 1 Ergebniswerte Zugriff nur ber den Katalog 1 Satz 603 Eintr ge ber Ergebnisdaten AUSWER s tze max 200 Plattenadresse Erfassungszeitpunk
54. erden dazu so in Bl cken abgelegt da die Weiterverarbeitung durch die IBM Gro rechner 370 168 370 158 des Kernforschungszentrums Karlsruhe m glich ist 2 4 Ausgabe der Proze information Die Proze daten sollen dem Bedienungspersonal leicht zug nglich sein und in bersichtlicher Form dargestellt werden Durch die Sichtger testationen mit Tastatur kann die Proze information dem Operateur vor Ort angeboten wer den F r die sichere Proze f hrung sollten die aktuellsten Me daten und Meldungen ber Proze st rungen automatisch vom Rechner ber Bildschirm aus gegeben werden Unabh ngig davon sollte der Benutzer die M glichkeit be sitzen durch interaktiven Dialog ltere Proze daten und Parameterlisten sich ausgeben zu lassen Durch den Einsatz zweier Bildschirme kann die Ausgabe von Alarm und Feh lermeldungen und von Operateuranweisungen von der Darstellung von Me daten Anlagenzust nden und Proze parametern getrennt werden Dies ist vorteilhaft da die Alarm und Fehlermeldungen unvorhergesehen zu der brigen Ausgabe eintreffen k nnen Neben der Sichtger teausgabe und der Archivierung auf Band ist vielfach die Protokollierung der Information ber Schnelldrucker w nschenswert Wenn gleich ein Drucker nur im zentralen Rechnerraum zur Verf gung steht sind die Druckerprotokolle f r das Festhalten des Proze verlaufs sehr wichtig 2 5 Bedienung und Verriegelungen ber Tastatur hat der Benutzer die M glichk
55. erwachung automatisch vom zentralen Rahmenprogramm erh ht wird Durch das Programm RESETP hat der Benutzer die M glichkeit die Proze kennummer neu festzusetzen Das Programm RESETP besitzt die Modi AENDERN und DISPLAY Beim Modus AENDERN wird vor der Freigabe der Eingabe die Angabe der g ltigen Berechti gungsziffer verlangt und gepr ft ob die berwachungsphase PHASE 3 nicht ge startet ist Es wird die alte Proze kennummer ausgegeben und der Benutzer kann diese ber Tastatur ndern Die neue Kennummer wird in den Kenndaten satz abgespeichert Der Modus DISPLAY stellt lediglich die aktuell g ltige Proze kennummer auf dem Bildschirm dar Der Programmablauf von RESETP ist als Struktogramm in Abb 7 19 wiedergege ben 7 13 Simulationsprogramm AUTEST f r die Rohdaten Zur Erprobung des Programmsystems unabh ngig vom Proze ist ein einfaches Simulationsprogramm f r die Rohdaten entwickelt worden Mit Hilfe des Pro gramms PARAMO kann ein Ablaufsteuerparameter zur berwachungsphase PHASE 3 so gesetzt werden da nach der Datenerfassung und vor Archivierung des Auswerteprogramms AUSWER das Simulationsprogramm AUTEST gestartet wird AUTEST ist wie das Programm AUTEST in der Problemebene B unter einer ge sonderten Benutzernummer eingetragen Der Ablauf von AUTEST ist in Abb 7 20 dargestellt und wird im folgenden kurz erl utert Das Programm bernimmt den von PHASE 3 auf Platte gespeicherten Rohdaten satz und tr gt das akt
56. f die Zuverl ssigkeit des berwachungssystems intensiver zu untersuchen und weitergehendere Aus sagen ber die Benutzerfreundlichkeit zu gewinnen Bei der Programmerstellung Implementierung und dem Test haben die Herren J Jacko und J L Krug mitgearbeitet Die Abteilung Datenverarbeitung und Instrumentierung ADI des Kernforschungszentrums Karlsruhe hat freund licherweise Rechnerzeit auf ihren CALAS Systemen zur Verf gung gestellt und war behilflich bei der Integration der Programme in das CALAS Betriebs system und bei der Suche nach Hardwarefehlern 1 2 3 4 5 104 Literaturverzeichnis G Baumg rtel K Bier E Kuhn H R Mache S Radek TAMARA Eine Uranextraktionsanlage zur Demonstration der rechnergef hrten Proze berwachung bei der Wiederaufarbei tung Teil 1 Beschreibung der Anlage und Versuchsergebnisse KfK Bericht 2041 November 1975 H Barthel G tle H R Mache S Radek TAMARA Eine Uranextraktionsanlage zur Demonstration der rechnergef hrten Proze berwachung bei der Wiederaufarbei tung Teil 2 Hardware Interface und Rechnerschnittstelle f r die Proze berwachung mit CALAS KfK Bericht 2042 in Vorbereitung P Kursawe K Rietzschel H Veith CALAS 69 4 Ein Realzeitbetriebssystem mit interaktiver Da tenmanipulation zur Laborautomatisierung und Proze steuerung KfK Bericht 1749 August 1975 I Nassi B Schneiderman Flowchart techniques for structured
57. g und verwaltet die 4 Real zeit Programmoduln PHASE 1 PHASE 2 PHASE 3 und PHASE T Diese Programm moduln oder Phasenprogramme f hren die Einzelfunktionen durch die w hrend der unterschiedlichen Betriebszust nde von TAMARA auszuf hren sind Entspre chend den Proze phasen werden diese als Overlay Segmente alternativ in den Rollbereich des Rahmenprogramms geladen PHASE 1 bernimmt die Pr fung des Anlagenstatus bei Neustart des Prozesses unmittelbar vor dem Anfahren Mit Hilfe des Overlay Segments PHASE 2 kann das Anfahren von TAMARA erfolgen Die eigentliche Proze berwachung im sta tion ren Betrieb f hrt das Phasenprogramm PHASE 3 durch Zur berpr fung der bertragungsstrecke und der einzelnen Proze signale dient das Phasen programm PHASE T Eine ausf hrlichere Beschreibung wird in Kapitel 5 gege ben PHASE 2 existiert lediglich im Konzept Die Implementierung erfolgt erst nach Behebung der Schwierigkeiten bei der Ansteuerung der Leitger te 20 RESETP PARAMO Eingabe Eingabe Kenn Nr Ablaufpar EINMES Difi Dich PROTOK ff Dicht EE Protokol KENNDA zentrales Rahmenpr lierung Eingabe Kenndaten em P e AUSWER STATUS AUSPRO Auswertung Analyse Auswertg A Status B 2 NS N FEMEAN Analyse Alarme IPHASE 1 PHASE 2 PHASE 3 PHASET Vorberei Anfahren J berwachg Test ung na a N N TR S
58. gabe dieser Programme mit der Ausgabe des Auswer teprogramms AUSWER kommen Durch eine spezielle Funktionstaste siehe Kapi tel 5 3 ist es jedoch m glich die Sichtger teausgabe von AUSWER ab und wiedereinzuschalten Das Hilfsprogramm AUTEST f r die Simulation von Rohdaten stellt eine Ausnahme gegen ber den anderen Programmen dar da es die zeitkritische Generierung von Rohdaten durchf hrt und von der Benutzernummer den Programmen AUSWER und AUSPRO zugeordnet ist Hinsichtlich der Bedienung und der erlaubten Eingaben zu den Programmen sei auf das Benutzerhandbuch 5 verwiesen 7 1 Eingabeprogramm PARAMO f r die Ablaufsteuerparameter Um das Proze berwachungssystem an die von Versuchslauf zu Versuchslauf sich ndernden Betriebsbedingungen anzupassen wurden in das Rahmen und die Pha senprogramme Ablaufsteuerparameter eingef gt Das Programm PARAMO dient der Eingabe der Steuerparameter vor Proze beginn und der Ausgabe der Werte zu beliebigen Zeitpunkten Es existiert ein Standard Parametersatz Ge nderte Ablaufsteuerparameter wer den nur wirksam wenn die Proze f hrung d h der Abwickler innerhalb von 3 min nach Beendigung von PARAMO gestartet wird Die Steuerparameter sind in getrennte Listen f r den Abwickler und die einzelnen Phasenprogramme aufge teilt In Tabelle 7 1 sind die Parameter und ihre Bedeutung zusammengestellt Der Ablauf des Programms PARAMO ist im Struktogramm der Abb 7 1 wiedergegeben Er wird fu
59. gebenen Werten auf dem Sicht ger t dargestellt Die Fortsetzung besteht wiederum in der Abfrage nach der Programmfortsetzung Wenn als Fortsetzungsmodus die Anwahl einer neuen Me stelle gew hlt wird so kehrt das Programm GERAET an den Programmbeginn zu r ck Der Ablauf des Programms ist in Abb 7 11 dargestellt WHILE Endeparameter nicht gesetzt Katalog der Ergebnisdatens tze von PL holen Me stellenverzeichnis ber SG ausgeben Me stellen Nr Datum Uhrzeit und Zyklenabstand ber TA eingeben Katalog nach Eintrag durchsuchen der dem eingegebenen Zeit punkt am n chsten liegt WHILE Ende oder Wechselparameter nicht gesetzt DO berschrift ber Tabelle auf SG ausgeben WHILE weniger als 20 Ergebnisdatens tze f r Ausgabe bearbeitet und Ende des Katalogs nicht erreicht DO Ergebnisdatensatz von PL holen Me wert entnehmen und mit Erfassungszeitpunkt in Tabelle speichern Neue Adresse f r Ergebnisdatensatz berechnen Ausgabe von max 20 Me werten ber SG Adresse f r neuen Ergeb Adresse f r nisdatensatz eBstelle lteren Ergeb berechnen Wechselpara nisdatensatz meter setzen berechnen Endeparameter setzen Abb 7 11 Struktogramm zu B Programm GERAET 7 7 Bibliotheksprogramm ZYKLUS f r die Me daten eines Zyklus Das Programm ZYKLUS gibt die Me werte der Durchflu Temperatur und Kon zentrationsme stellen zu einem Me zyklus aus Durch Angabe eines Zeitpunk tes kann der
60. gt einerseits ber Funktionstaste durch den Operateur oder auto matisch beim Auftreten von Fehlern an dem Experimentkanalwerk den Periphe rieger ten oder von schwerwiegenden Anlagenst rungen Dazu werden im Kenrda tensatz und Steuerparametersatz die speziellen Parameter f r die R ckschal tung auf Neustart gesetzt und die Proze kenn Nummer erh ht Der Abwickler aktiviert das Programm PROTOK damit der letzte Protokollblock der Opera teurkommandos ber Schnelldrucker ausgegeben wird ber Sichtger t wird die Nachricht STOP PROZESSUEBERWACHUNG ausgegeben und der Abwickler beendet Analyse R cksprung aus Phasenprogrammen Die Phasenprogramme f hren ihre Aufgaben bis auf die Benutzung von gemein samen Unterprogrammen unabh ngig vom Rahmenprogramm durch Sie sind als ge trennte Overlay Segmente implementiert die bei Bedarf alternativ in den Rollbereich des Abwicklers geladen werden Nach Ausf hrung der angeforderten Funktionen geben die Phasenprogramme die Regie an den Abwickler ab Dieser analysiert den R ckmeldecode und veranla t die weiteren Aktivit ten Hat das Phasenprogramm lediglich die Durchf hrung einer Teilaufgabe abgeschlossen so fordert der Abwickler das Betriebssystem unmittelbar auf das Realzeit programmsystem in den Wartezustand zu versetzen Kennzeichnet der R cksprung eine vollst ndige Beendigung der Aktivit ten in dem Phasenprogramm leitet das Rahmenprogramm das Laden und die Initialisierung der Folgeph
61. hdatensatz eingesetzt und der Datensatz auf Platte abgelegt 7 14 Hilfsprogramm LOESCH zum L schen der Bildschirme Das Programm LOESCH dient lediglich zum L schen der Bildinformationen auf den beiden Sichtger ten Bevor der Operateur nach Ende des Proze laufs sich beim Rechnersystem CALAS abmeldet sollte er die Bildschirme l schen um den reservierten Bildwiederholspeicher freizugeben Au er den L schope rationen f hrt LOESCH keine weiteren Funktionen aus 103 8 Schlu bemerkungen Das Proze berwachungssystem TAMARA CALAS wurde berwiegend in den Jahren 1972 1975 entwickelt und hat mehrfache nderungen und Erweiterungen erfah ren Die Verf gbarkeit der Versuchsanlage war recht unterschiedlich und hat den Einsatz des Programmsystems stark beeinflu t Die Funktionsf higkeit der Einzelprogramme und des Gesamtsystems wurden in Einzeltests durch Si mulation von Proze daten und k rzeren Versuchsl ufen nachgewiesen ber die bisherigen Erfahrungen mit dem System wurde in 1 berichtet Die nderungen und die Wartung des Systems gestaltete sich als nicht ganz einfach und teilweise zu zeitaufwendig Die Gr nde daf r liegen bei der Implementierung des gesamten Programmsystems in Assembler die eingeschr nk ten Testm glichkeiten durch die Einbindung in das geschlossene Mehrfachbe nutzersystem CALAS und die l ngeren Stillstandspausen zwischen den Proze l ufen Es ist geplant in einem einw chigen Versuchslau
62. heksprogramm GERAET f r die Einzelme stelle Das Programm GERAET erm glicht dem Benutzer den zeitlichen Verlauf der Durchflu Temperatur und Konzentrationsme werte zu verfolgen Aus den maximal 200 Ergebnisdatens tze auf Platte werden 20 Me werte einer Me stel le herausgesucht und mit Angabe der Uhrzeit und der Zyklus Nummer auf dem Sichtger t aufgelistet Durch einen gef hrten Dialog kann der Benutzer die Me stelle den Anfangszeitpunkt und den Zyklusabstand zwischen den Me wer ten bestimmen Zus tzlich besteht die M glichkeit ber Tastatur weitere ltere oder neuere Daten anzufordern oder auf eine andere Me stelle umzu schalten Zu Programmbeginn wird die Liste aller Me stellen auf dem Bildschirm ausge geben Der Operateur gibt ber Tastatur die Me stellen Nummer das Datum und die Uhrzeit des ersten gew nschten Me werts und den Zyklenabstand an Danach durchsucht das Programm den Katalog der Ergebnisdatens tze nach dem Eintrag der dem eingegebenen Zeitpunkt am n chsten liegt Sequentiell wer den dann bis zu 20 Ergebnisbl cke von Platte geholt und die Me werte der ausgew hlten Me stelle entnommen In tabellarischer Form werden diese Me werte mit Zeitangabe auf dem Sichtger t ausgegeben Daran schlie t sich die Abfrage nach der Programmfortsetzung an Im Falle der Anforderung neuer Wer te werden 10 weitere Ergebnisbl cke mit lteren oder neueren Me werten von Platte und diese Me werte mit 10 vorher ausge
63. hte und oder Hupe einzuschalten Dieser Fall liegt vor wenn bei den Durchflu me wertgebern die u eren Grenzen berschritten wer den Einschalten von Rundumleuchte und Hupe beji den Durchflu me wertgebern und den brigen Me ger ten die Me werte dreimal hintereinander au erhalb der inneren Grenzen liegen Einschal ten der Rundumleuchte F r das Einstellsystem f hrt das Programm AUSWER einen Soll Istvergleich der Konzentrationen in den Einstellbeh ltern durch Liegen die S ure bzw Urankonzentrationen au erhalb bestimmter Toleranzgrenzen so werden die Do siervolumina zur Einstellung der Sollkonzentrationen entsprechend den For meln von Tabelle 2 4 berechnet Das Programm AUSWER ist stark gegliedert Dadurch ist es leicht m glich durch Einf gen oder Herausnehmen von Programmteilen die Auswertung an ver nderte Versuchsbedingungen anzupassen F r AUSWER ergibt sich der folgende grobe Ablauf siehe auch Struktogramm in Abb 6 1 Zu Programmbeginn werden durch eine Plattenoperation alle f r die Berech nung und Speicherung notwendigen Daten wie Roh Eichdatensatz und Katalog der Ergebnisbl cke gleichzeitig hereingeholt Im prim ren Auswerteteil wer den die Me daten sequentiell in physikalische Werte umgerechnet Dabei er folgt zun chst eine lineare Umrechnung und ein Vergleich mit vorgegebenen Grenzwerten Bei Grenzwert berschreitungen werden gegebenenfalls Anwei sungen zum Einschalten von Alarmgebern
64. ialisie rungsteil von PHASE 3 wird bei Neustart das Programm KENNDA gestartet KENNDA archiviert den Eich und Kenndatensatz auf Band und meldet die erfolgreiche Ausf hrung an PHASE 3 zur ck Erst nach Eintreffen dieser R ckmeldung wird die oben im Abschnitt Initialisierung beschriebene Vorbereitung der Proze berwachung fortgesetzt Der Programmablauf von PHASE 3 ist in Abb 5 3 dargestellt Initialisie rung der Phase3 durch Programmteil STPHAS Analyse der Funktions taste und Durchf hrung der Aktion durch Pro grammteil Analyse der Interrupts und Durch f hrung der Aktionen durch 2 Stop Daten bertrg Fortsetzung des Pro gramms nach Stop Daten 4 Meldung TAST Volle An wahl her stellen bertragung EXPIT durch AUSTOP R ckgabe der Regie an Abwickler Programmteil TAST RUL an schalten CASE Welche Funktion durch Funktionstaste ange fordert Quittie Gena RUL Hupe anschal ten Bild Ein Aus DOSIER Einschalten der RUL bei Grenzwert AUSWER berschreibung durch RULAN Einschalten der Hupe bei Grenz wert berschreitung Durchfl sse durch HUPEAN Ausschalten von RUL und Hupe und Normieren Fehlermeldeli ste durch RULAUS Abhandlung der Nachricht Aufheben der Verriegelung Rechner Hand durch ENTKOP vom Dosiersystem durch CH LO bel lt gt D 5 5 Ra VK pa AA Km ki D o g
65. klus Nr Datum und Uhrzeit in Text speichern Me werte mit Me stellen Nr und Ort tabellarisch ber SG ausgeben Abb 6 3 Struktogramm zu B Programm AUSPRO 7 Funktionen und Aufbau der zeitunkritischen Programme Die in den Kapiteln 5 und 6 beschriebenen Programmteile stellen die Haupt komponenten des Proze berwachungssystems TAMARA CALAS dar F r die benut zerfreundliche Proze f hrung sind Hilfsprogramme notwendig die die Eingabe und Verwaltung von Proze parametern die Ausgabe aktueller und lterer Pro ze information durchf hren und Hilfsdienste wie die Archivierung von Daten auf Band oder das Aufstellen von Massenbilanzen bernehmen Die Programme dieser Klasse sind nicht zeitkritisch und k nnen weitgehend parallel zur Datenerfassung und schritthaltenden Auswertung ablaufen Sie sind daher der untergeordneten Problemebene B zugeordnet die zu jedem Zeit punkt nur die Initialisierung eines dieser Programme erlaubt Die Abgrenzung der Programme gegen ber den zeitkritischen B Programmen f r die Auswertung erfolgt durch Vergabe von 2 unterschiedlichen Benutzernummern im System 3 Die wesentlichen Merkmale dieser zeitunkritischen Programme sind der inter aktive Dialog Uber die alphanumerische Tastatur ber die der Benutzer Para meter und Entscheidungen ber den gew nschten Programmablauf eingeben kann und die Informationsausgabe ber den Me datenbildschirm Dabei kann es zu berschneidungen bei der Aus
66. ktionen recht komplex F r den Start der berwachungsphase gibt es 3 M glichkeiten Entweder wird sie bei Neustart automatisch nach Beendigung des Anfahrens PHASE 3 ange sto en bei Restart nach Eingabe des Funktionstastenwerts aktiviert oder bei Fortstart sofort vom Abwickler gestartet Wiederum l t sich die berwa chungsphase in mehrere Bearbeitungsteilprogramme aufspalten die im folgen den funktional beschrieben werden Initialisierung Anhand des von Platte geholten Kenndatensatzes wird be stimmt ob es sich um einen Neu oder Restart der Proze berwachung handelt Bei Neustart wird das aktuelle Datum und die Uhrzeit in den Kenndatensatz eingetragen und das B Programm KENNDA gestartet damit der g ltige Kenn und Eichdatensatz auf Band archiviert werden Au erdem wird der Rohdatensatz normiert Im Fall des Restarts wird nur der auf Platte gespeicherte alte Rohdatensatz gelesen Nun wird der Anlagenstatus berpr ft um einen ordnungsgem en Beginn der Proze berwachung zu gew hrleisten Durch einen blockweisen Datentransfer wird der momentane Anlagenstatus ab Fortstart wird wie Restart abgehandelt Aktivierung PHASEl durch Abwickler 2 Startanwsg CASE Auftragscode Stop Daten bertragung Akt Datum und Uhrzeit in Rohdatensatz eintragen Abwahlzustand herstellen Rohdatensatz auf PL schreiben Anlagenstatus ber Statusmeldungen pr fen Anlagenstatus in Ordnung SS Meldung STATUS OK
67. m ssen die Me sig nale und Statusmeldungen verarbeitet werden Diese Aufgabe bernehmen die Auswerteprogramme AUSWER AUSPRO und STATUS die von den Phasenprogrammen unmittelbar nach Ablage eines Datensatzes gestartet werden W hrend AUSWER und AUSPRO nur unter der Regie der Phasenprogramme PHASE 3 bzw PHASE T laufen ist das Programm STATUS auch vom Operateur startbar Die beiden er sten Programme sind der Problemebene B des CALAS Systems ber eine speziel le Benutzernummer zugeordnet und k nnen unabh ngig von den brigen Program men der Problemebene B aktiviert werden Ist ein Start dieser Programme mo mentan wegen anderer Aktivit ten der Problemebene B nicht m glich so wie derholen die Phasenprogramme im Abstand von 1 sec den Startversuch Das Programm STATUS wird nicht in diesem Kapitel sondern gemeinsam mit den vom Benutzer startbaren B Programmen beschrieben 6 1 Auswerteprogramm AUSWER Die Umrechnung der w hrend der Proze berwachung erfa ten Rohdaten in phy sikalische Me werte f hrt das Auswerteprogramm AUSWER aus Das Programm verarbeitet zur Zeit die Me signale von 24 in line Me ger ten siehe Tabel le 2 1 bzw Tabelle 2 2 und 2 3 hinsichtlich Art der Me ger te und Auswer tealgorithmen Innerhalb der Umrechnung erfolgt eine Grenzwertpr fung Bei Grenzwert ber schreitungen erhalten die Me werte eine Fehlerkennung Zus tzlich kann an die berwachungsphase eine Meldung abgegeben werden die Rundumleuc
68. mengestellt Tabelle 2 1 Proze signale TAMARA Stand 2 11 1977 1 1 1 2 2 1 2 2 Me signale Analog Durchfl sse Temperaturen Konzentrationsme werte y Absorptiometrie Konzentrationsme werte nichtdispensive RFA pH Me werte Leitf higkeitswerte Dichtewert Differenzwert Konstantstromquellenwert 20 mA GA OD On Digital 1 Dichtewert BCD Code 2 W rter Statussignale Mit Alarmerzeugung 2x 9 Kontakte Schwimmerschalter F sser OBEN UNTEN 2x6 Endschalter Stellglieder Durchfl sse ZU AUF 4 Kontakte Feuchtef hler ALARM 2x2 Kontakte Niveauschalter OBEN UNTEN 6 Kontakte Pumpen EIN AUS 2 Kontakte Mischermotore EIN AUS 1 Kontakt Einstellsystem EIN AUS 2 Kontakte Netze EIN AUS 2 Kontakte Verdampfer Druck Heizdampf K hlmittel Ohne Alarmerzeugung 2x5 Kontakte Magnetventile F sser OBEN UNTEN 25 Kontakte Me ger te EIN AUS 3 Kontakte Me ger te EICHEN MESSEN 3 Kontakte Einstellsystem MESSEN FASS 1 2 oder 3 2 Kontakte Umschaltung RECHNER HAND Tabelle 2 1 Proze signale TAMARA Fortsetzung 3 Steuersignale 3 1 Analog 6 Sollwertdifferenzwerte f r Leitger te Durchfl sse 3 2 Digital 6 Kontakte Pumpen EIN AUS 2 Kontakte Alarmmelder Rundumleuchte Hupe EIN AUS 1 Kontakt Einstellsystem EIN AUS 1 Kontakt Einstellsystem Wiederholung Me zyklus 1 Kontakt Proze netze AUS 1 Startsignal Digitale Dichte 1 Startsignal Differenzdichte 1 Umstellsignal Modu
69. mteil f r die Pr fung des Anlagenstatus aktiviert Die im Rohdatensatz abgespeicherte Information wird erg nzt durch das Ein tragen des aktuellen Datums und der Uhrzeit Der Anwahlzustand zum Proze wird aufgehoben und der vervollst ndigte Rohdatensatz auf Platte abgelegt Es folgt nun die Analyse den Anlagenzustand anhand der bertragenen Status registerinhalte F r die Freigabe der Anfahrphase m ssen die folgenden Be dingungen erf llt sein Stromversorgung Proze und Me ger te eingeschaltet Feuchtef hler melden keinen Alarm Pumpen Mixermotore und Einstellsystem sind ausgeschaltet Schwimmerschalter stehen in Zwischenposition Ist der Anlagenstatus in Ordnung so wird auf dem Kontrollschirm die Anwei sung f r den Start der Anfahrphase ausgegeben die Vorbereitungsphase mit der R ckmeldung an den Abwickler beendet und der Start von PHASE 2 freige geben Wenn die Pr fung Fehler beim Anlagenstatus ergeben hat werden ber den Kontrollschirm in tabellarischer Form die falschen Anlagenzust nde auf gelistet PHASE 1 wird beendet und der Abwickler beauftragt die Anfahrphase weiterhin zu blockieren Der Programmablauf von PHASE 1 ist schematisch als Struktogramm in Abb 5 2 wiedergegeben 5 3 Phasenprogramm PHASE 3 berwachungsphase PHASE 3 dient der Proze berwachung f r den station ren Betrieb Sie stellt das Kernst ck des berwachungssystems TAMARA C dar und ist wegen der viel f ltigen Fun
70. n kein Pr fen der Feuchte f hler Pr fen kein Pr fen Status Pr fen kein Pr fen Status motore Pr fen kein Pr fen Status systeme Pr fen kein Pr fen Status schalter Pr fen kein Pr fen Status Pumpen Mixer Einstell Schwimmer Netze Tab 7 1 ABBRUCH BEI ZEITUEBERSCHREITUNG PRUEFEN STATUS PRUEFEN KONTAKT ES ABBRUCH BEI BANDFEHLER SIMULATION MESSWERTE AUSWERTUNG MIT FORMELN ZEIT FUER RUL ZEIT FUER HUPE Tabelle der Ablaufsteuerparameter Teil Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein 10 600 sec 10 600 sec 2 automat Proze stop kein Proze stop nach Ablauf des Zeitintervalls f r die Hupe Pr fen kein Pr fen Anlagenstatus vor Beginn der Proze berwachung Auswertung Me stellen Einstellsysteme nur w hrend der Me phase immer Abbruch kein Abbruch Proze berwa chung bei Bandfehler Simulation keine Simulation der Me werte Auswertung kombinierte Dichte Leit f higkeit ber analyt Formeln Kur venschar Zeitintervall f r Rundumleuchte Zeitintervall f r Hupe FFFF Maske f r Unterbrechungssignale A REGISTER B REGISTER D REGISTER Masken f r Alarmregister A bis F E REGISTER F REGISTER Phase 2 und Phase 4 z Zt noch keine Ablaufsteuerparametereingabe Tab 7 1 Tabelle der Ablaufsteuerparameter Teil 3 Bitsteuerung durch hexadezimale Eingabe DISPLAY wird anschlie end der B
71. n nur eine Datenerfassung durchf hrt ist durch die Interrupt maske nur die Meldung des Uhr Interrupts zugelassen Wie bei PHASE 3 wird dieser an das Uhrverwaltungsprogramm weitergeleitet das ber einen Sprung verteiler eine von vier m glichen Aktionen anst t Weckauftrag Start Differenzdichte Die externe Uhr wird auf ein Zeit intervall von 30 sec gesetzt nach dessen Ablauf die Differenzdichte neu gestartet werden soll Weckauftrag Start digitale Dichte An das digitale Dichteme ger t wird das Reset und Startsignal ausgegeben und die Uhrverwaltung beauftragt nach 2 sec die Datenerfassung zu starten Weckauftrag Start Datenerfassung Es wird die volle Anwahl zum Proze hergestellt und die autonome Datenerfassung der Statusinformationen und Me werte gestartet Weckauftrag Wiederholung Start B Programm Bei Abweisung des Startauf trags f r das Programm AUSPRO bzw STATUS wird im Zeitabstand von 1 sec der Start dieser B Programme erneut versucht Bearbeitung erfa ter Me werte Nach Abschlu der blockweisen Datenerfas sung tr gt PHASE T das aktuelle Datum und die Uhrzeit in den Rohdatensatz ein Auf dem Kontrollschirm wird die Meldung LETZTER ZYKLUS mit Angabe der Uhrzeit ausgegeben Danach wird der Rohdatensatz auf Platte abgelegt und entsprechend dem gew hlten Auswertemodus das Pro gramm AUSPRO bzw STATUS gestartet Wenn eine zyklische Datenerfassung ge startet wurde wird an die Uhrverwaltung der
72. nd Kenndatensatz auf Band geschrieben und das Programm beendet Der Programmablauf bei den Modi AENDERN und DISPLAY ist weitgehend gleich Zun chst wird ein Verzeichnis der Teil Eingabetabellen auf dem Sichtger t ausgegeben Nachdem der Operateur die gew nschte Teiltabelle ausgew hlt hat wird die entsprechende Tabelle mit den alten Parameterwerten auf dem Bild schirm dargestellt Im Fall des Modus AENDERN k nnen die Parameter ver n dert werden und am Ende der Parametereingabe wird die neue Tabelle ber Schnelldrucker protokolliert Danach erfolgt eine Abfrage hinsichtlich der Programmfortsetzung Wird die weitere Eingabe oder Darstellung von Parame tern verlangt so wird erneut das Verzeichnis der Teiltabellen ausgegeben 04 07 78 14 10 44 UHR SEITE 1 TAMARA MESSR2 CALAS ADC DAC KONSTANTEN CODE 1 DURCHFLUESSE DAC MA H ML NULKOR ML H 1 A HSR 2250 120 000 SS 2 A HAF 13400 030 1 3 A HAX 14300 000 4 A 1 7250 1367 110 5 ICU 16550 eicht 000 6 A 155 800 283 1067 2 THERMOELEMENTE 18 12250 19 HO6 12706 I 20 A H15 1500 I 10 3 GRAD MA 21 A 1 5500 I 22 A C05 12639 I 23 CIIL 2542 Abb 7 2 Druckerprotokoll der ADC DAC Konstantentabelle f r die Durchflu messer und Thermoelemente Kenndatensatz von PL holen CASE Initialisierung durch Operateur Wiederholen bis Ende
73. nktional im folgenden erl utert Der Benutzer w hlt zu Programmbeginn ber Dialog ob er die Steuerparameter ndern oder sich diese zur Kontrolle nur ber Sichtger t ausgeben lassen te Im letzteren Fall erscheint auf dem Bildschirm eine Liste der Parameterta bellen Anhand einer Ziffer sucht sich der Benutzer den gew nschten Parameter satz aus Die angeforderten Steuerparameter werden tabellarisch ber Sichtge r t ausgegeben Danach erfolgt die Abfrage ber die Programmfortsetzung Beim Modus ENDE wird PARAMO unmittelbar beendet w hrend beim Modus WEITER im Pro gramm zur wiederholten Ausgabe des Verzeichnisses der Parameterlisten zur ck gekehrt wird Im Fall der nderung Ablaufsteuerparametern wird zun chst gepr ft ob die Proze f hrung gestartet wurde und der Benutzer f r die Eingabe berechtigt ist L uft die Proze berwachung nicht und hat der Operateur den richtigen Berechtigungscode eingegeben so wird der Modus AENDERN freigegeben Wie beim obigen Modus DISPLAY wird die Liste der Parametertabellen und danach die spe zielle Parametertabelle auf dem Sichtger t ausgegeben Der Operateur kann die einzelnen Parameter ndern oder durch berspringen beibehalten Als Eingaben sind meist JA NEIN Entscheidungen seltener Zahlenwerte bzw hexa dezimale Werte zugelassen Nach Abschlu der Parametereingabe zu einer Tabel le wird der neue Parametersatz auf Platte gespeichert Analog zum Modus
74. og der Er gebnisbl cke auf PL aktualisieren Eichdatensatz mit Dosierdaten auf PL schreiben Bandkopf f r Ergebnisblock zusammenstellen und Ergeb nisblock auf Band archivieren Tabelle der Me werte der Konzentrationsme stellen mit Tendenzangabe f r die Drucker und SG Ausgabe vorbe reiten Protokollierung auf Schnell drucker Tabelle der Me werte auf Drucker u Parameter f r Sichtger teausgabe gesetzt Me werttabelle f r Konzentratio nswerte auf SG ausgeben SE Liegen E A Fehler vor Meldung an F hrungsprogramm absetzen da E A Fehler aufgetreten sind ke Abb 6 1 Struktogramm zu B Programm AUSWER N wird ein spezieller f r den Rechnereinsatz entwickelter Algorithmus ein gesetzt siehe Anhang In einem dritten Auswerteteil werden die Abweichungen der Konzentrationswer te des Einstellsystems von den Sollwerten bestimmt gegebenenfalls die Nach dosiervolumina berechnet und eine Nachricht an PHASE 3 ber die Notwendig keit der Neueinstellung ausgegeben Am Ende der Auswertung wird der Ergebnisblock mit dem Erfassungszeitpunkt und den Statusangaben auf Platte gespeichert Der Eichdatensatz wird mit den berechneten Dosierdaten auf die Platte zur ckgeschrieben und danach der Ergebnisdatensatz auf Band archiviert In einem letzten Programmteil werden die aktuellen Konzentrationsme werte f r die Ausgabe auf Sichtger t und Drucker vorbereitet Entsprechend dem Wert der Austa
75. programming SIGPLAN NOTICES 8 8 1973 K Landmark H R Mache Benutzerhandbuch f r das Proze berwachungssystem TAMARA CALAS 1977 unver ffentlicht 105 ANHANG A Algorithmus zur maschinellen Auswertung der gekoppelten Dichte Leitf hig keitsmessung Aus der gleichzeitigen Messung der Dichte p und Leitf higkeit L kann simul tan die Uran und S urekonzentration Cu bzw Cu bestimmt werden Im allge meinen wird der Zusammenhang durch empirische Kurvenscharen mit Cu bzw const in einem L p Diagramm wiedergegeben siehe Abb A const Abb A Dichte Leitf higkeitsdiagramm schematisch Die durch Eichmessungen ermittelten Kurvenscharen Culp L const und Gul L const sind f r eine maschinelle Auswertung wenig geeignet Zur Interpolation bietet sich eine getrennte Berechnung der Uran und S ure 106 konzentrationen an Dazu wird das obige Diagramm in 2 Diagramme f r Kurven scharen mit konstanter Urankonzentration und Leitf higkeit siehe Abb B bzw konstante S urekonzentration und Dichte berf hrt F r die Leitf hig keit bzw Dichte ergeben sich Geradenscharen Im weiteren wird sich auf die Darstellung der Berechnung der Urankonzentration beschr nkt die Berechnung der S urekonzentration ist analog dazu Abb B Abgewandeltes Dichte Leitf higkeitsdiagramm f r die Bestimmung der Urankonzentration Nach Abb B ist die Dichte p eine Funktion von L und Wegen der Gera den
76. r wird zun chst der letzte auf Platte gespeicherte Protokollda tensatz geholt und die maximal 20 Protokolleintr ge mit Angabe von Datum und Uhrzeit ber Sichtger t ausgegeben Abb 7 14 gibt ein Druckerproto kol der ber PROTOK ausgegebenen Proze ereignisse w hrend eines Versuchs laufs wieder ber Tastatur kann der Benutzer die Ausgabe beliebig anderer Protokolldatens tze anfordern oder das Programm beenden Beim Start durch den Abwickler wird der letzte Protokolldatensatz von Plat te geholt und die Eintr ge in tabellarischer Form ber Schnelldrucker aus gegeben Abb 7 15 zeigt das Struktogramm zum Programm PROTOK 7 10 Bilanzierungsprogramm MASBIL Das Programm MASBIL stellt Massenbilanzen f r die Misch Absetz Batterien HA bzw 1C auf oder die Gesamtbilanz ber den TAMARA Proze Die Bilanzie rung erfolgt f r die Uran und S urekonzentrationen und liefert 2 Konzen trationswerte von Eingangs bzw Ausgangsstr men HA Batterie Urankonzentration des HAX Stroms und S urekonzentration des HAW Stronms lC Batterie Urankonzentration des HAX Stroms und S urekonzentration des ICU Stroms Gesamtbilanz Uran und S urekonzentration des HAW Stroms Die Auswerteformeln zu den Massenbilanzen haben folgende Gestalt wobei Du ax CH die Uran bzw S urekonzentration und Bag der Durchflu des Stroms xxx darstellen HA Batterie Fyartfusrd 7 CU HAF Tue 7 Cu uep Tuepll gt CU HAX
77. rden ber ein spe zielles Uhrverwaltungsprogrammodul Weckauftr ge von 2 und 30 sec an die externe Uhr des Proze interface abgesetzt Diese Weckauftr ge dienen zur Reaktivie rung von PHASE 3 nach Ablauf dieser Zeitintervalle um den Me zyklus zu star ten bzw den Me wert der Differenzdichte zu bernehmen Das 2 sec Intervall ist f r die R cksetzung und den Start des Dichteger ts zur Bestimmung eines neuen Dichtewerts notwendig Die berwachungsphase stellt anschlie end den Zustand der halben Abwahl her und geht in den Wartezustand ber Mit der Vorbereitung zum Start des Me zyklus ist die Initialisierung beendet Die Reaktivierung von PHASE 3 erfolgt im Normalfall durch den Uhr Interrupt Abhandlung Proze interrupts Vom Proze interface k nnen Proze Interrupts an den Rechner gesendet werden die ber das Betriebssy stem und den Abwickler die berwachungsphase aktivieren Der Zeitpunkt des Interrupts ist unbestimmt eine Entgegennahme ist nur m glich wenn PHASE 3 nicht aktiv ist Meistens besteht in den Pausenzeiten nur eine reduzierte Verbindung zwischen Proze und Rechner Das Proze interface k ndigt daher seinen Interrupt durch eine Meldung an auf die PHASE 3 mit dem Aufbau der vollen Verbindung reagiert Danach kann der Interrupt mit seiner Quellenken nung an das Phasenprogramm bermittelt werden Bei TAMARA CALAS gibt es 10 unterschiedliche Interruptquellen 6 Interrupts von den Alarmregistern A bis F der Uhr Inte
78. rrupt und 3 Interrupts von den Leitger ten die eine St rung anzeigen Die Interruptverarbeitung erfolgt prinzipiell in der fol genden Weise Zun chst werden alle Proze interrupts gel scht Danach wird in einer Grobanalyse untersucht ob Interrupts von den Alarmregistern vorliegen Liegen Alarmmeldungen vor so werden diese in die Fehlermeldeliste einge tragen Gleichzeitig wird die Rundumleuchte als Warnung f r den Operateur eingeschaltet Zus tzlich wird bis auf die Alarme von den Niveauschaltern ber die Uhrverwaltung eine Zeit berwachung f r die Rundumleuchte gestar tet Anschlie end wird gepr ft ob Fehlerinterrupts von den Leitger ten eingetroffen sind Ist das der Fall so werden entsprechende Fehlereintr ge in der Fehlermeldeliste vorgenommen und die Rundumleuchte mit Zeit ber wachung angeworfen Nach der Behandlung aller Fehler und Alarmmeldungen wird die Fehlermeldeliste auf Platte mit dem aktuellen Datum und Uhrzeit abgelegt und auf dem Kontrollschirm Meldungen ber das Vorliegen von Anla genst rungen ber oder Unterschreiten von Niveaus in den Batterien oder von Fehlern an den Leitger ten ausgegeben Zuletzt erfolgt die Verarbeitung des Uhr Interrupts Er wird an das Uhr verwaltungsprogramm weitergegeben das aus den verschiedenen Weckauftr gen denjenigen heraussucht dessen Zeit abgelaufen ist ber einen Sprungver teiler werden die entsprechenden Aktionen angesto en Weckauftrag Start Me zyklus Es
79. rstellen Abb 5 3 7 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil STATPR Meldung ANLAGENSTATUS NICHT OK ber SG ausgeben R ckgabe der Regie an Abwickler mit Auftrag zum Abbruch der Proze berwachung 5 4 PHASE T Testphase F r die berpr fung der verschiedenen Proze signale der Verdrahtung und der Steckerbelegung wurde das Phasenprogramm PHASE T entwickelt Es f hrt eine vereinfachte Datenerfassung durch und st t ber die Programme AUSPRO und STATUS eine Umrechnung der Analogwerte in Stromwerte bzw eine Analyse des Anlagenstatus an Durch Funktionstasten kann recht flexibel die Daten erfassung und Auswertung der Proze rohdaten gesteuert werden In Abb 5 4 sind die verschiedenen Funktionstasten der PHASE T zusammengestellt PHASE T ist im Normalfall nicht unmittelbar startbar Durch das Programm PARAMO mu vor dem Start des Abwicklers im Steuerparametersatz des Rahmen programms der Parameter f r die Umschaltung auf die Testphase gesetzt wer den Der Abwickler verzweigt dann bei der Initialisierung zum Start der Testphase PHASE T hat in Anlehnung an PHASE 3 die folgenden Aufgaben zu erf llen Da tenerfassung Analyse der Funktionstasteneingabe Initialisierung der B Pro gramme AUSPRO und STATUS und die sequentielle Ansteuerung der Relaisregi ster Diese Funktionen sind grob in 4 Hauptverarbeitungsschritte aufgeteilt die im folgenden funktional beschrieben werden
80. rtung ber Kurvenscharen Simultane Bestimmung der S ure und Urankonzentration ber die Me werte f r Dichte D und Leitf higkeit A Empirisch werden Kurvenscharen f r konstante Uran bzw S urekonzentration bzw cu D in Abh ngigkeit von der Dichte und Leitf higkeit gemessen siehe Abb 10 in 1 Die Bestimmung der Konzentrationswerte durch zweifache lineare Interpolation zwischen den Kur venscharen wird in Anhang A beschrieben Tabelle 2 3 Auswertealgorithmen zu Tabelle 2 2 Tabelle 2 4 Formeln zur Berechnung der Nachdosiervolumina Bei Abweichung der Uran und oder S urekonzentrationswerte von den Soll werten ist mit Uran S uredosierl sungen oder Wasser die gew nschte Zusam mensetzung wiederherzustellen Ein minimales Dosiervolumina erh lt man wenn nur 2 der 3 Dosierl sungen verwendet werden Aus den Massenbilanzen ergeben sich f r die 3 verschiedenen Dosierf lle die folgenden Gleichungen H 1 AVi 0 Avy VLCY ist 7 11 0 11 760 ter 01 Avy Wetten dos 11 soi Eu ist Cu s011 s0117 H 52 01 D Cy so11 CH soll sort des 5011 2 av 0 AVI soi E ist s011 CU s0117Cu ist 1 22 Nat dos Cu so11 CH s0117CH ist CHU dos CH s011 sl u sot ist 1 02 0 CU so11 CHU dos H s011 CU s0117CH s011 CU dos Eu s011 3
81. s RECHNER HAND 1 Umstellsignal Leitger te RECHNER HAND Me ger teart Auswertungsstufen Grenzwert 1 Stufe 2 Stufe Stufe pr fung Durchflussmesser lineare Auswertung zweifach Thermoelemente lineare Auswertung S einfach z Auswertung ber y Absorptiometrie lineare Auswertung Erchkupve mit linearer einfach nichtdispersive RFA lineare Auswertung Interpolation einfach pH Meter lineare Auswertung Umrechnung pH gt 1 1 einfach Differenzdichte lineare Auswertung einfach analoge Dichte lineare Auswertung gekoppelte Auswertung Sol1 Ist Vergleich einfach Leitf higkeit lineare Auswertung BU VERSCHAREN a einfach gekoppelte Auswertung digitale Dichte quatrat Auswertung ber Kurvenscharen einfach Tabelle 2 2 Auswertestufen der verschiedenen Me ger te Auswertealgorithmen siehe Tabelle 2 3 Lineare Auswertung u y K Apc X Yo x Rohwert y Ergebniswert K Umwandlungskonstante f r Bitmuster ADC in physikalische Me gr e Yo Untergrund Quadratische Auswertung nur bei der digitalen Dichte verwendet 2 2 y d X ua Dichtewerte H O XH 0 Rohme wert H O Apparatekonstante Nichtlineare Auswertung ber Eichkurve Darstellung der empirischen Eichkurve als St tzpunkte mit Koordinaten gs Yg und k 1 lineare Interpretation zwischen 2 St tzpunkten Yg Yg Yg Sa K 1 ZK Gekoppelte Auswe
82. schar f r L const l t sich eine 2 stufige Interpolation innerhalb einer Masche des Kurvennetzes anwenden 1 Bestimmung eines St tzpunkts D auf der Geraden mit L const durch lineare Interpolation auf einer Geraden parallel zu AB und durch den Me punkt Wu Du 2 Pp Pg UA EE 2 Ermitteln der Urankonzentration Cu zum Me wert durch Interpolation entlang der Geraden L La const Dun Cyc 7 Cua Pp Pa 0 nal 2 Eine weitere Vereinfachung f r die Rechneranwendung wird erreicht wenn die Kurvenscharen const und L const quidistant sind In diesem Spezialfall sind lediglich die p Werte zu den verschiedenen Kurvenscharen Cy const cyo x N mit Lstertatsh Au AL Schrittweiten der Kurvenscharen Cu pe Lo Anfangswerte N M Anzahl der Inkremente in Form einer Matrix p M N abzuspeichern Damit ergeben f r die rechnerische Auswertung die folgenden Teilschritte 1 Bestimmen der Geraden Ly aus der Kurvenschar L const durch die Be dingung La lt Ly lt our 3 2 Bestimmen der Kurve mit Cy Dun const durch die Bedingung la Du A lt lt p Ly gt CUA 4 3 Ermitteln der Dichte im St tzpunkt D durch Interpolation mit einer zu 1 modifizierten Gleichung Pp PM D Lu Lo AL x M AL 5 1 108 4 Ermitteln des N herungswerts CUM durch Interpolation mit einer zu 2 modifizierten
83. schiedenen Me ger te ben tigt Diese sind in dem Proze kenndaten und Eichdatensatz abgelegt Die Eichwertlisten in nerhalb des Eichdatensatzes sind so organisiert da zu jeder Me stelle eine Eichwertgrundliste mit fester L nge eingerichtet wird und f r Me stellen mit empirisch gewonnenen Eichkurven eine erweiterte Eichwertliste variabler L n ge aufgebaut wird Im Eichdatensatz sind zus tzlich die Dosierdaten f r das Einstellsystem abgespeichert Der Proze kenndatensatz enth lt allgemeine Pa rameter f r die Proze berwachung mit Proze nummer Startzeitpunkt Proto kollierungsgrad Au erdem nimmt er alle Apparate und Eichwerte von den Durchflu regelstrecken auf Das berwachungsprogramm greift auf diese Para meter zu und f hrt die Sollwert nderungen an den Regelstrecken durch Die ausgewerteten Me daten werden zyklusweise in Ergebnisdatens tzen zusam mengestellt Um eine R ckverfolgung des Proze geschehens zu erm glichen wer den maximal 200 Ergebniss tze auf der Platte gehalten Die Ergebnisdatens tze werden im Verlauf des Prozesses in Form eines Ringspeichers zyklisch ber schrieben Die Datenbl cke werden durch einen Katalog verwaltet um die Er gebnisdatens tze schnell und effektiv zu speichern und aufzufinden Der Kata log enth lt dazu 200 Eintr ge mit Angabe des Erfassungszeitpunkts der Me da ten und der Plattenadresse des Ergebnisdatensatzes In Tab 4 1 sind der Inhalt der Aufbau die L nge und d
84. t L 3 e N Lo D O lt lt gt I Umschalten des Ausgabeparameters f r B Programm Wiedereinsetzen alten An Abwahlstatus Abb 5 3 Struktogramm zu PHASE3 und Programmteil TAST Programmteil RULAN Warnmeldung GRENZWERT MESSWERT ber SG ausgeben Rundumleuchte anwerfen Timer ber Uhrverwaltung mit Zeitintervall f r Rund umleuchte setzen Programmteil HUPEAN Warnmeldung GRENZWERT DURCHFLUESSE ber SG ausgeben Hupe anwerfen Timer ber Uhrverwaltung mit Zeitintervall f r Hupe setzen Programmteil RULAUS L uft Zeit berwachung f r Rundum leuchte oder Hupe Timer ber Uhrverwaltung l schen Alle Alarmregister r cksetzen Fehlermeldeliste normieren und akt Datum und Uhrzeit eintragen Fehlermeldeliste auf PL schreiben Abb 5 3 1 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil RULAN HUPEAN und RULAUS Programmteil ENTKOP Verriegelung f r Rechenbetrieb l sen Eintrag der Entriegelung in den Protokollblock Timer ber Uhrverwaltung auf Zeitintervall 120sec f r Einsetzen der Verriegelung setzen Programmteil DOSIER Fehler Dosiersystem oder Nachdosieren Warnmeldung FEHLER EIN Aufforderung NACHDOSIEREN STELLSYSTEM ber SG aus Uber SG ausgeben geben Rundumleuchte anwerfen Programmteil SOLLWE Kenndatensatz von PL holen Umstellen Leitger te auf Rechnerbetrieb Wiederholen bis alle Leitger te
85. t 1 Satz 100 Proze kenndaten Parameter f r KENNDA Durchflu regler Sollwerte EINMES Charakteristische Gr en der Datens tze von TAMARA CALAS Fortsetzung Abwickler PHASE 3 AUSWER EINMES MASBIL RESETP Eu 4 2 Struktur des Programmsystems Die Aufgaben des Programmsystems sind recht unterschiedlich und reichen von der zeitgerechten Erfassung der Me daten und Alarme bis zur benutzerfreund lichen Darstellung zur ckliegender Proze information Ein Teil der Funktionen ist zeitkritisch und mu innerhalb einer bestimmten Zeitspanne ausgef hrt werden ein anderer Teil ist weniger zeitkritisch und kann zeitlich verz gert durchgef hrt werden Der Aufbau des berwachungssystems ber cksichtigt die unterschiedlichen Zeit anforderungen und nutzt die vom Betriebssystem gebotenen M glichkeiten aus In Abb 4 2 ist die Struktur des Programmsystems schematisch dargestellt Es besteht insgesamt aus 5 zeitkritischen Programmoduln und 16 Auswerte Ein gabe Bibliotheks und Hilfsprogrammen Die zeitkritischen Funktionen laufen unter der Regie des zentralen Rahmen programms 41 ab Es ist der Problemebene A des Betriebssystems CALAS zu geordnet und bernimmt die Initialisierung der rechnergest tzten Proze f h rung die Entgegennahme von Alarmmeldungen und Operateurkommandos und den Datentransfers vom und zum Proze Weiterhin sorgt der Abwickler EXPO41 f r den ordnungsgem en Abschlu der Proze berwachun
86. t und soll hier nicht wieder holt werden Die Abbildung 3 1 gibt die Systemkonfiguration schematisch wieder aus der die wesentlichen Informationen zum Verst ndnis des Programmsystems entnommen werden k nnen 3 2 Betriebssystem CALAS 69 4 Das Betriebssystem CALAS 69 4 ist ein Vielfachzugriffssystem f r die Erfas sung und Verarbeitung der Me daten von Experimenten und Versuchsanlagen Es ist plattenorientiert und verwaltet die quasi simultanen Auftr ge von bis zu 22 Versuchseinrichtungen Seine Hauptmerkmale sind der interaktive Dia log mit dem Benutzer vor Ort ber Sichtger te und Tastatur die flexiblen Reaktionszeiten auf Proze ereignisse und der hierarchische Ebenenaufbau Die Grundlage bilden neben dem TELEFUNKEN Rechner TR 86 zwei Trommelspeicher von dem der eine die System und Anwenderprogramme aufnimmt und der andere die Benutzerdaten Das System ist w hrend der Laufzeit abgeschlossen so da f r das Neueinbringen von Programmen das System angehalten werden mu und ein Batch Betriebssystem BESY 70 verwendet wird Die Programmierung der Anwendersoftware erfolgt ausschlie lich in Assembler Im System werden 6 Auftragsebenen unterschieden _Systemebene E A Ebene Sichtgerat Tastatur Prozess EI Bit iser Abb 31 64 CALAS Tastatur Multiplexer 1 KI H H Rechnerkernkanal zm mm en EH 8 i d Zentraleinheit w D IR 5
87. tensatz eintragen Nachricht LETZTER ZYKLUS ber SG ausgeben Funktionstastentabelle neu ber SG ausgeben Erh hen der Zyklus Nr Rohdatensatz auf PL schreiben Auswerteprogramm AUSPRO STATUS starten j Zykluszeit 0 JA Timer ber Uhrverwaltung mit neuer Zykluszeit setzen 2 Halbe Abwahl herstellen Abb 5 5 1 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil STPHAS und AUSTOP A Proze Interrupts alle l schen Timer Interrupt an Uhrverwaltung bergeben zur Bestimmung der anzusto enden Aktion Start Diff Dichte e Start Differenzdichte digitale Dichte starten Reset und Start Dichteger t CASE Welche Aktion ansto en Start Auswertepro dramp Timer ber Uhr verwaltung auf 30 sec setzen f r n chsten Start Differenz dichte Start Auswerte Timer ber Uhr verwaltung auf Programm 2 sec setzen en wiederholen Volle Anwahl herstellen Start Datenerfassung Start der Da ten bertragung Alten An Abwahl Zustand einsetzen Abb 5 5 2 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil EXPIT 6 Funktionen und Aufbau der schritthaltenden Auswerteprogramme Die Phasenprogramme erfassen haupts chlich nur die Proze signale und analy sieren diese so weit es f r die schrittweise Abfolge der Proze f hrung not wenig ist Zur Beurteilung des momentanen Proze zustands
88. tragen und Rundumleuchte einschalten Fehlermeldeliste auf PL schreiben und Alarmmeldungen auf SG ausgeben Liegt Timerinterrupt vor bergabe des Timer Interrupts an die Uhrverwaltung und Bestimmen der anzusto enden Aktion Welche Aktion ansto en CASE Daten DDICHT tart der ifferenz ichte d S D d Wiederherstellen alten An Abwahl Zustand Wiederherstellen alten An Abwahl zustand Start der zykl bertragung durch Programmteil ZYKAB Ansto en der Hupe oder des Proze ab bruchs durch Pro grammteil RULAB Abb 5 3 4 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil EXPIT Programmteil ZYKAB Volle Anwahl zum Proze herstellen Start der Daten bertragung Programmteil Reset und Start der digitalen Dichte Timer ber Uhrverwaltung auf 2sec f r Start der Daten bertragung setzen Programmteil RULAB Rund CASE berwachungszeit ab umleuchte gelaufen f r einschalten Halbe Abwahl her stellen Timer ber Uhrverwal tung mit berwachungs zeit f r Hupe setzen Meldung an Abwickler da Proze abgebro Wiederherstellen alten chen werden soll An Abwahlzustand Programmteil DDICHT Start der Differenzdichte Timer ber Uhrverwaltung auf 30sec f r n ch sten Start der Differenzdichte setzen Abb 5 3 5 Fortsetzung Struktogramm zu Programmteil ZYKAB STDD RULAB und DDICHT Programmteil
89. uelle Datum und die Uhrzeit ein F r die 16 Status 100 CASE Welcher Programmodus G ltige Berichtigungsziffer Kenndatensatz von PL holen Alte Proze kennummer ber SG ausgeben Eingabe der neuen Proze kennummer ber TA Proze kenn Nr in Kennda tensatz eintragen und auf PL schreiben 1 lt gt S lt gt N 4 LO S Oo nderung Proze kenn nummer blockieren nderung Proze kenn Nummer ze kennummer ber SG ausgeben blockieren Abb 7 19 Struktogramm zu B Programm RESETP 101 Rohdatensatz von Platte holen Aktuelles Datum und Uhrzeit in Rohdatensatz eintragen 16 feste Werte f r Statusw rter in Rohdatensatz ein setzen WHILE 24 Analog und 4 Digitalwerte nicht generiert DO Zufallszahl erzeugen Rohdatenwert f r n te Me stelle aus einer Liste von 16 festen Werten f r diese Me stelle entneh men und mit Me stellenkennung versehen Rohdatensatz auf PL schreiben Abb 7 20 Struktogramm zu B Programm AUTEST 102 w rter setzt AUTEST fest im Programm vereinbarte Werte ein Danach werden sequentiell 24 Analog und 4 Digitalme werte unabh ngig ber einen Zufalls zahlengenerator erzeugt Dazu wird mit den Zufallszahlen f r jede Me stel le ein Rohdatenwert aus einer Liste von 16 festen Werten pro Me stelle aus gew hlt Die simulierten Rohdaten werden in den Ro
90. und EICHEN eingegeben Zus tzlich kann ber KENNDA auch die Ausgabe neuer Sollwerte an die Leitger te veranla t werden Die Programme FEMEAN GERAET ZYKLUS und STATUS sind im wesentlichen Aus gabeprogramme f r die auf Platte abgelegten Alarmmeldungen Me werte bzw Statusinformationen Die wichtigen Proze ereignisse und Operateureingriffe protokolliert das Programm PROTOK Zur Ausf hrung von Hilfsfunktionen die nen die Programme MASBIL DOSIST EINMES und RESETP die in der Erstel lung von Massenbilanzen Ausgabe von Dosierdaten f r das Einstellsystem Eingabe des Orts f r die Differenzdichte bzw der Vereinbarung einer neuen Proze nummer bestehen Zus tzlich gibt es noch die beiden weiteren Programme AUTEST und LOESCH Es sind untergeordnete Programme f r die Simulation von Rohdaten f r Test zwecke und f r das L schen der Bilder in Abb 4 2 nicht aufgef hrt 4 3 Fehlerabhandlung Als Mehrfachbenutzersystem bietet CALAS von sich aus jedem Anwenderprogramm system einen individuellen Schutz durch einen Identifikationscode eine Be nutzer und Ger tenummer eigene Plattenbereiche f r Daten und Programme Ak tionen werden auf ihre Zul ssigkeit gepr ft Die Ausf hrung von Auftr gen wird dem Benutzer durch einen Zahlencode bestehend aus 3 Ziffern in der linken oberen Ecke des Bildschirms angezeigt Diese allgemein bereitgestellten Zustands und Fehlermeldungen sind zu glo bal um die besonderen Gegebenheiten
91. uschvaiablen in einer Austauschliste zwischen PHASE 3 und AUSWER werden die Konzentrationsme werte mit den Tendenzen tabellarisch ber Sichtger t ausgegeben bzw die Bildausgabe unterdr ckt siehe Beschrei bung PHASE 3 in Kapitel 5 3 In Abh ngigkeit von der Protokollfrequenz die durch das Programm KENNDA festgelegt wird erfolgt die Ausgabe der Konzentra tionsme werte ber Schnelldrucker Abb 6 2 zeigt ein solches Schnelldruk kerprotokoll 6 2 _Auswerteprogramm AUSPRO Das Programm AUSPRO bernimmt f r die Testphase PHASE T die Auswertung der Me signale Zu Programmbeginn wird dazu der letzte auf Platte abgelegte Rohdatensatz geholt Anhand eines Statusinformationsbits wird gepr ft ob die Umrech nung der Rohwerte in Stromwerte mit Hilfe des im Programm gespeicherten Wandlungsfaktors oder ber den Vergleichswert von einer parallel angeschlos senen Konstantstromquelle erfolgen soll 4 Gut Duw Abb 6 2 31 05 78 5 DI LEIT HAF DI LEIT 1CU KE LU H DIFF DICHTE 468 166 8 9 10 11 12 17 13 1 14 15 16 24 14 45 17 UHR gt gt gt gt gt r ERGEBNISS HAP HAF Ha E H KONZ DICHTE LEITF UmKONZ H KONZS DICHTE LEITF U KONZ H KoNZ icU ich DER SEITE DATUM 31 05 MESSWERT 72 84 230 15 250 81 1 98 0 982876 1 00 0 099
92. wi schen Ende des Eingabeprogramms PARAMO f r die Ablaufparameter und dem Start des Abwicklers bestimmt und zwischen der Verwendung der Standard Ablaufsparameter und der ge nderten Steuerparameters tze entschieden Zeitdifferenz gt bzw lt 3 min Wurde ber das Programm PARAMO auf die Testphase umgeschaltet so wird der Start des Testphase durch Funktions taste freigegeben Im Normalfall wird jedoch vom Abwickler das Eingabepro gramm EINMES gestartet ber das der Ort des Differenzdichteger ts ber Sichtger t eingegeben wird Beim Fortstart entf llt die Aktivierung von Aktivierung des Abwicklers durch das Betriebssystem 7 28 Auftragscode Funktionstaste tionstaste Initialisie 532 rung des Neu Re bzw Fort starts durch direkter An Ansprung des sprung des Pha Phasenpro Analyse des Funktionsta stenwerts und Durchf hrung senprogramms PHASEK im Roll bereich gramms PHASEK im Rollbe reich Analyse des R cksprungs aus PHASEK aus PHASEK durch ANPHAS durch ANPHAS R ckgabe der Regie an Betriebssystem Programmteil FTANALY Initia CASE Welche Aktion durch Funktionstaste lisieren angefordert Phasen ten 1 N A Programmtei STARTP der gew nsch ten Aktion durch FTANALY Analyse des R cksprungs tieren RUL Dos Stop Proze Quittung Programm EINM INITPH Initialisieren d Phasenprogramme PHASEK durch L schen von RU
93. ze alarme werden grob durch das zentrale berwachungsprogramm analysiert und f r eine genauere Feh leruntersuchung in einer Alarmmeldeliste zusammengefa t F r die Anpassung des Ablaufs der Datenerfassung und Proze berwachung an die speziellen Bedingungen bei den Proze l ufen existieren Steuerdatens tze Die Ablaufsteuerparameter sind in mehrere Listen aufgeteilt die jeweils einer Phase der Proze berwachung zugeordnet sind Zus tzlich werden vom berwachungsprogramm Protokol Idatens tze angelegt die f r die Rekonstruktion der Operateureingriffe in die Proze berwachung dienen und den Typ und den Zeitpunkt der Operation festhalten Die vom Rechner erfa te Proze information soll m glichst schritthaltend aus gewertet werden Wegen des gr eren Rechnerzeitbedarfs f r die Auswertung P R 0 1 _ E Protokoll Steuer datens tze datens tze L Lee a Daten Rohdaten satz larmmelde liste A ber wachung Le e p a m m ed Prozefkenn nn m Katalog an datensatz Ergebnis datensatze Eich und Dosierdaten satz Abb 4 1 Datenstruktur zum Programmsystem TAMARA CALAS ist im Hinblick auf die anderen Benutzer des CALAS Systems eine Entkopplung von Erfassung und Auswertung w nschenswert Das ist ber den Rohdatensatz m glich Zur Berechnung der physikalischen Me werte werden die Apparatekon stanten und Eichwerte f r die ver

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Atlantis Land A03-S1001 OnePower 1001    Zotac GeForce 8600 GT ZONE Edition Passive GeForce 8600 GT  8827KB  Pizarra  Sillage n° 20  GE GTH15BBMRCC / GTH15BBMRWW Top Freezer Refrigerator  smarthylocare®  MANUEL POST OP…RATEUR FR.  Installation and user Guide  

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file