Prosessiautomaatioprojektin ohjaustapakuvauksen kehitys

Abstract

Ohjaustapakuvauksessa esitetään vaatimukset prosessilaitoksen automaation toiminnalle. Ohjaustapakuvauksissa yleisenä ongelmana on tärkeiden yksityiskohtien puuttuminen, joka voi pahimmillaan johtaa projektin viivästymiseen ja lisäkuluihin. Tavoitteena oli luoda ohjaustapakuvaukselle malli, jota voitaisiin hyödyntää tulevissa projekteissa ohjelmistosuunnittelua tehostaen.

Yleisimpiin ohjaustapakuvauksen osioihin ja puutteisiin liittyen muodostettiin kysymykset kyselytutkimukseen, joka pidettiin Insta Automation Oy:n ohjelmistosuunnittelijoille. Kyselytutkimuksen vastauksia analysoimalla selvitettiin ohjelmistosuunnittelijoiden näkökulma ohjaustapakuvauksen tärkeille osioille, jotka vaativat tarkennusta, lisäystä, tai kehitystä. Vastauksien perusteella ohjaustapakuvauksien tarkkuuksissa oli huomattavia eroja, eikä niiden pohjalta pystyisi suunnittelemaan automaation ohjelmistoa ilman tarkentavia kysymyksiä. Suurena ongelmana koettiin myös ohjaustapakuvauksen ajantasaisuus ohjelmiston muutostöiden jälkeen.

Ohjaustapakuvauksen mallia varten keskityttiin ensin kyselytutkimuksen vastauksien pohjalta tärkeimmiksi nähtyihin ja eniten tarkennusta vaativiin osioihin. Niiden perusteella luotiin vaatimukset ja tärkeät osiot sisältävä rakenne ohjaustapakuvaukselle. Osioiden sisältämiä ohjeistuksia ja vaatimuksia pyrittiin avaamaan esimerkein, jotta malli olisi mahdollisimman muokattavissa prosessiautomaation eri osa-alueiden käyttöön.

Ohjaustapakuvauksen malli oli tarkoitus kehittää pääasiallisesti ohjelmistosuunnittelijoiden käyttöön nopeuttaen heidän työtään. Mallista rajattiin pois muut ohjelmistosuunnittelijoille tärkeät dokumentit, kuten laiteluettelot, lohko-, vuo- ja instrumentointikaaviot, sekä sekvenssikaaviot. Mallia kehitettiin myös palvelemaan loppuasiakkaan intressejä sisällyttämällä kattavat valvonta -ja operointi mahdollisuudet, jotta taataan parhaalla mahdollisella tavalla toimiva prosessilaitos. Mallin on tarkoitus myös pyrkiä laskemaan ohjaustapakuvauksen puutteista loppuasiakkaalle mahdollisesti koituvia lisätyökustannuksia, sekä luomaan tarkan kuvan kuinka eri prosessit on suunniteltu toimivan automaation ohjaamana.

The functional specification presents the requirements for the operation of the process plant’s automation. A common problem with functional specifications is the lack of important details, which can, at worst, lead to project delays and additional costs. The aim was to create a sample document for the functional specifications, which could be utilized in future projects by enhancing software design.

To identify the most common parts and flaws of functional specifications, a questionnaire survey was conducted for Insta Automation Oy's software designers. By analyzing the responses to the survey, the perspectives of software designers on important parts of the functional specification that require refinement, addition, or development were clarified. Based on the survey, there were considerable differences in the accuracy of the functional specification, and it would not be possible to design automation software on the basis of them without further questions. Keeping the functional specification up-to-date after the software modifications was also perceived as a major problem.

To create a sample document for functional specifications, attention was first focused on the parts that were considered the most important and required the most refinement based on the responses to the survey. These formed the requirements for the functional specification and a structure which would cover all the important parts. The aim was to explain the instructions and requirements contained in the different parts with concrete examples so that the sample document could be applied to different fields in process automation.

The functional specification sample document was intended primarily to be used by software engineers, speeding up their work. Other documents important to software designers, such as device lists, block, flow, and instrumentation diagrams, as well as sequence diagrams, were excluded from the document. The functional specification sample document was also developed to serve the interests of the end customer by including comprehensive control and operation capabilities to reach an optimally performing process plant. The sample document can also reduce the additional costs for the end customer caused by flaws in the functional specification, as well as create an accurate picture of how the various processes are designed to function.