Academie voor Industrie en InformaticaBachelor of Engineering

Major industriële automatiseringPeter van den Berg

Creative Commons 2009 Peter van den Berg

ISA-88 voor IA6

ISA-88: Hoe werkt het ongeveer?

• Een recept– is product specifiek– ‘vertelt’ de modules welke proces taken ze moeten uitvoeren– in welke volgorde– om het juiste product volgens de specificaties te maken

• Een proces is opgebouwd met ‘intelligente’ onderdelen:– met specifieke besturing per module– zodat elke module één of meer proces taken kan uitvoeren– de modules zijn procesgericht en niet product specifiek

2 ISA-88 modellen

Procedure

Unit procedure

Operation

Phase

Procedural model

Proces cell

Unit

Equipment module

Control module

Physical model

(Entity Relation Diagram)

ERD notatie

“Officieel”

• rondje = 0

• dwarsstreepje = 1

•Kraaiepoot = veel

Process Cell

Unit

EM

Control Modules

Geldt ook voor alle ISA-88 modellen!

Collapsability

Kiezen via je smartphone: http://Poll4.com

Gewoon de cijfers intypen en verzendenTIP

VOORBEELD

Test vraag

Poll Process Cell

http://j.mp/dav4ps

Process Cell – max. 1 batch

Process Cell – lines & trains

Process Cell – EM’s besturen

Process Cell – moet aanwezig zijn

Process Cell – meedere batches

Poll Unit

http://j.mp/dwpenL

Unit – moet aanwezig zijn

Unit – altijd CM’s

Unit – recept zonder CM’s

Unit – andere CM’s besturen

Unit – meer batches bevatten

Equipment Module

http://j.mp/dnYzoz

Equipment module - lastig

Equipment Module - procedureel

Equipment Module – in recept

Equipment Module –meerdere batches

Equipment Module – bevat meer batches

Kiezen via de laptop

http://j.mp/ckQuhO

Control Module - moet aanwezig zijn

Control Module - procedureel

Control Module – meerdere CM’s

Control Module - complex

Control Module – interne vergrendeling

Procedure

Unit procedure

Operation

Phase

Procedureel model

(Proces-)Actie op Unit of Equipment Module niveau

Is het kleinste procedurele element Kunnen tegelijk (parallel) aktief zijn Kunnen uit zichzelf stoppen (discontinu = zonder

commando van buitenaf) of door een commando (continu)

(Meestal) een onafhankelijke proces actie

Phase

!! Bij het ontwerp is het belangrijk te weten op welk niveau de recepten zullen worden aangepast, dit bepaalt mede hoe er met phases en operations moet/kan worden omgegaan !!

Voorbeeld: Afpompen Roeren Verwarmen

Phase

Phase specificeren

• Wat in de phase gebeurt, beschrijven met behulp van b.v. een SFC (Sequential Function Chart)

• PLI = Phase Logic Interface• Phase is installatie geörienteerd• De phase is eigenlijk de link tussen de

installatie en het proces

Phase Logic Interface

Control Logic

Phase LogicStart

Hold

Restart

Abort

Reset

Parameters

Ready

Interlocked

Run

Held

Aborted

ParametersStoperror

Phasecompleted

Phase Logic State Diagram (InBatch)

RunR

esta

rt

Inba

tch

cont

rol

Ready Interlocked

Done

Aborted

Res

et

Inb

atc

h c

ontr

ol

PLC Control

Interlock

Sta

rt

Inb

atc

h c

ontr

ol

Hol

d

Inba

tch

cont

rol

HoldAbort

Inbatch control

PLC

Con

trol

Ope

rato

r S

tart

/Sto

p/R

eset

Ja

Nee

Alarm

PLC Control Re

set

Inba

tch

con

tro

l

Ja

Nee

PLC Control

Proces

Voorbeeld PLI

BatchControl(PC)

PLC PLI

Ontvangen

Stapprog.

Suiker

PLI PLI

Vaten

PLI

Standaardiseren

PLI

CIP

Stapprog.

Stapprog.

Stapprog.

Stapprog.

Actie op Unit niveau Kan opgebouwd worden uit één of meerdere

phases Er kan maar één Operation actief zijn in een Unit Een operation is altijd discontinu Zo ontwerpen dat na de Operation de Unit in een

stabiele toestand komt (hier kan het proces onderbroken worden)

Operation Voorbeeld:

Vullen Afvoer

Operation

Definieer operations

• Let op operator taal• Let op status omschrijvingen• Let op bewerkingen• Lees beschikbare ‘recepten’ en groepeer• Voer handelingen analyse uit• Multi disciplinaire aanpak• Toetsing met testrecepten

Verschillen Operation - Phase

Operation• 1 aktief in een unit• Proces

georienteerd• Altijd een

eindcriterium

Phase• Meerdere parallel

aktief• Installatie

georienteerd• Continue of

discontinue

Actie op Unit niveau Er kan maar één Unit Procedure tegelijk in een

Unit actief zijn Een Unit Procedure geeft aan welke Operations, in

welke volgorde uitgevoerd moeten worden De Unit Procedure moet volledig afgehandeld zijn

voordat het product de Unit kan verlaten

UnitProcedure

Voorbeeld: Maak product “A”

Unit procedure

Actie op Process Cell niveau Moet bestaan als er meer dan 1 Unit gebruikt wordt

voor een batch In een Process Cell kunnen meerdere Procedures

actief zijn (dit zijn dan uiteraard meerdere batches!)

Procedure Voorbeeld: Maak eindprodukt

Procedure

• S88 onderscheidt 4 types (in de praktijk worden er 2 gebruikt)

• S88.01 was niet eenduidig genoeg daarom een vervolg S88.02 (PFC)

General Recipe

Site Recipe

Master Recipe

Control Recipe

may betransformedinto

may betransformedinto

isthebasisfor Batch ID, batch size,

in-process, operator-and/or system-

generated information

Process Cell- Specificinformation

Site-specificinformationincludes

includes

includes

Product-specificprocessing informationincludes

ERD notatie?ERD Collapsability

Recepturen: recipe model

• Control recipe is een kopie van het Master recipe• Equipment eisen kunnen specifiek zijn maar mag ook nog generiek

zijn (om daarna met eventueel ‘dynamic allocation’ aan equipment wordt ‘verbonden’)

• Master recipe liefst niet verbonden met equipment ivm flexibiliteit

Is the basis for

ControlRecipe

Master RecipeProcess-cellspecifiekeinformatie

BatchID, size, in-process, operator,and/or, systemgenerated info

Master/Control recipe

Recipe UnitProcedure

RecipeProcedure

RecipeOperation

EquipmentOperation

EquipmentPhase

RecipeProcedure

RecipePhase

EquipmentPhase

RecipeProcedure

EquipmentProcedure

EquipmentPhase

Recipe UnitProcedure

RecipeProcedure

EquipmentUnit Procedure

EquipmentPhase

Procedure

UnitProcedure

Operation

Phase EquipmentPhase

RecipeProcedure

[Must Always Exist]

Control RecipeProcedure Equipment Control

Control linking/Collapsability

Recipe UnitProcedure

RecipeProcedure

RecipeOperation

RecipePhase

EquipmentPhase

Control linking

De 11 regels voor de programmeur

1) Wat niet getest is werkt niet

2) Wat moeilijk getest kan worden zal nooit goed werken

3) Wat niet gesimuleerd kan worden zal waarschijnlijk nooit goed werken

4) Eenvoudige oplossingen kosten de meeste tijd om te ontwikkelen

5) Elke bediening van de operator moet direct een terugkoppeling geven (akoestisch of visueel binnen 0.1 seconde)

6) Een systeem moet zonder handleiding kunnen werken (anders is de bediening fout ontworpen)

Vervolg regels

7) Een operator moet in een automatisch systeem kunnen ingrijpen. (Een mens kan nog altijd meer dan een machine)

8) Elke verandering in een werkend programma levert meestal meer problemen dan oplossingen

9) Alle wetten van 'Murphy' zijn voor de volle 100% toepasbaar op software

10) In een systeem is maar één onderdeel intelligent (master) anders wordt het 'vechten’

11) De klant heeft altijd gelijk behalve als hij gewoon geen gelijk heeft

(Bron: Maarten van den Bosch 9-11-1995)

Nog vragen?

Vaknaam