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This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. Attribution: Jean Vieille

Work: ISA8895 Implementation Section: Engineering Chapter: Information Service Specification
Language: Français Version: V3 - 05/2011

Jean Vieille

www.syntropicfactory.info j.vieille@syntropicfactory.info

Research community www.controlchainmanagement.org Consulting group www.controlchaingroup.com

Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

4_10_ISA8895_Engineering_InformationServiceSpecification

2

CC functional domains

Product Asset Management

Physical Asset Management

Operations Process Management

Inventory Asset Management

Physical Process Management

Physical Process Control

ISA88

Equipment Control

ISA88 + ISA95 TOGAF ITIL

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3

IT Asset Management

ISA95

Human Asset Management

Information Elements
Domain Product Asset Inventory Asset Physical Asset Human Asset Equipment Control Model Product Product Material Std ISA88 ISA95 ISA95 Information elements Product Hierarchy Product Definition Material Resources Equipment Hierarchy Equipment Resources Personnel Hierarchy Personnel Resources Functional Hierarchy Equipment Procedural Elements Physical Processes / Procedural Elements Physical Process Transform Components Segments Operation Processes Activities / Tasks 4

Physical ISA88 Equipment ISA95 Personnel ISA95

Procedural ISA88

Physical Procedural ISA88 Process Control Physical Process Mngt Operation Process Mngt Segment Operation Activity ISA95 ISA95

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Information Service Definition




Defines functional requirements to support the modelled enterprise Ø User oriented: enforcing the ownership by the IS users Ø Design enabled: allowing detail design and solution selection, Ø Validation: allowing the testing of the implemented solution Types of Information Services: Equipment Control Device Module (DM) Control Module (CM) Equipment Procedural Elements (EPE) Physical Process Control Master Recipe Building Blocs (MRBB) Master Recipe Transform components (MRTC) Segments Operation Processes Operation Task 4_10_ISA8895_Engineering_InformationServiceSpecification 5

Physical Process Mngt Operation Management

Who's / What's concerned?
PRM Usr/Rsp Usage Cliquez sur l'icône pour ajouter un tableau Typ.IT app

Customer order processing Production planning & scheduling Production control Material and energy control Procurement Quality assurance Product inventory control Product cost accounting Product shipping administration Maintenance management Research & development Engineering

R R R

R R R

R R

R 4_10_ISA8895_Engineering_InformationServiceSpecification

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Agenda


Introduction Common Specification elements Ø Classes Ø Instances

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Responsabilité des Classes d'objets






Responsabilité globale vis à vis Ø des projets opérationnels Mise à disposition de modules standards Ø Constituant une bibliothèque du savoir-faire de l'entreprise Ø Conformes aux prescriptions du guide de développement Chaque module fait l'objet d'un cycle de vie individuel Ø Un micro-projet par module

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Origine et réalisation des Classes d'objets






2 origines pour la spécification des classes d'objets: Ø Une démarche proactive § Développements menés indépendamment des réalisations Ø Des besoins issus des projets réels § Demandes de création ou d'amélioration par les retours d'information de l'utilisation des modules La réalisation des classes d'objet peut être prise en charge: Ø Par une équipe interne dédiée Ø Par les équipes de projets réels Autres possibilités Ø Sous-traitance Ø Mutualisation, initiatives inter-entreprises

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Interaction des Classes d'objets
Guide de développeme nt Demande de création / amélioration d'objets

Demande de création / amélioration d'objets

Classes d'Objets Projet Projet Classe 1 Classe n Projet Classe 2

Operation Management

Physical Process Control Utilisation des modules

Equipment Control

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Interaction des Classes d'objets
Projets réels Modélisation

Définition proactive

specification des classes d'objets

development & maintenance

Bibliothèque classes d'objets 4_10_ISA8895_Engineering_InformationServiceSpecification 12

Éléments de la spécification
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

En-tête : Ø intitulé et description courte de l'objet Spécialisation : Ø variantes de l'objet applicables selon le contexte Composition : Ø objets intégrés dans l'objet Méthodes : Ø Fonctionnalités disponibles Paramètres : Ø données en entrée de l'objet Comportements : Ø pour chaque état défini Transitions / Exceptions : Ø Passage d'un état/méthode à l'autre Ø conditions initiales, finales, de défaut

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1 Header

Type Objet: EPE, CM Description: Agitation Commentaires:

Classe: AG1

Version: 1.1 Hist. Version: Comment:

Date: 22/06/2003

Status: Approuvé

1.0 Première version 1.1 Prise en compte vitesse variable

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2 Specialization

CM

Term DRV Tape Traps

Description Drive type Tape position controller Number of outlet traps

Value 1 speed, 2 speeds, Variable Y/N 0...n

EPE

Term Burners

Description Number of burners

Value 0...n

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3 Composition
CM
Type Comp Comp Comp Comp Comp Aggr Type Comp Comp Comp Comp Comp Comp Aggr Alias D1 D1 SC1 D2 OT[1...n] DC Alias B1 B2 B3 B4 AC GC Description Extractor drive Extractor drive ­ 2 speeds Speed controlleer Elevator drive Outlet traps Downstream conveyer Description Burner 1 Burner 2 Burner 3 Burner 4 Air circuit Gas circuit Classe BR1 BR1 BR1 BR1 GN3 GN2 Burners>1 Burners >2 Burners >3 Specialization Classe DRV1 DRV2 ANA1 DRV1 DRV1 Traps Specialization DRV=1 speed DRV = Variable DRV = 2 speeds DRV = Variable

EPE

SC Smoke circuit 4_10_ISA8895_Engineering_InformationServiceSpecification

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4. Parameters and Data
Type Prm Data Prm Prm Prm Data Expos. Public Public Public Public Private Private Term TS.SP TS.AC CP CR MBS TRT Description Transfert speed set point Transfert speed actual Cycle Period Cycle On/Off ratio Minimum time between starts Total Running time Values 0 ­ 100 0 ­ 100 0 ­ 100 0 ­ 100 0 ­ 1000 UOM % % Sec % Sec Hours Specialization DRV=variable DRV=variable DRV=1 speed DRV=1 speed

Type Prm Prm Data

Expos. Public Public Public

Term LO NB.SP BN.I

Description Lighting Order Number of active burner req. Number of active burner actual

Values Y/N 0­n 0­n

UOM

Specialization

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States
State Iddle Run S.State Iddle R1 R2 R3 Stop Hold Permanent S1 H1 P1 Desctiption Initial, inactive state Light up n burners Light up one burner Light off one burner Stop all burners Maintain current conditions ­ no further actions Continuous tasks Specialization

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Exclusive, state based behaviour
S.State R1 Step 1 2 3 4 Behaviour If n>nBrOn then Light up B1 If n<nBrOn then Light off B1 If n>nBrOn then Light up B2 If n<nBrOn then Light off B2 If n>nBrOn then Light up B3 If n<nBrOn then Light off B3 If n>nBrOn then Light up B4 If n<nBrOn then Light off B4 Goto Step 1 Light off all burners (freeze running sequence) Count the number of burners on nBrOn Messages Specialization Burners Burners>1 Burners>2 Burners>3

S1 H1 P1

1 1 1

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Transitions
Initial S.State Iddle R1 Final S.State R1 H1 Transition Blowing done AND lighting order On Operator request suspending automatic control Burner fault All burners fault Lighting order Off Final conditions Fault reset Combustion off Ready Message Initial conditions Combustion on Alarme Specialization

R1 R1 R1 S1 H1

R1 S1 S1 Iddle R1

Burner fault Combustion fault

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Exercice 3 : Description des classes MCs et EPEs


Utilisation et discussion des fiches de description proposées Ø Modules de contrôle Ø Éléments procéduraux d'équipement

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Agenda


Introduction Common Specification elements Ø Classes Ø Instances

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Spécification des instances


Développement de l'automatisme d'équipement Ø Conformes aux prescriptions du guide de développement Ø à partir des modules réutilisables disponibles (Classes d'objets)
§

Initialisation développement de nouvelles classes / maintenance de classes existantes







Retours d'information pour complément / amélioration Ø Classes d'objet Ø Guide de développement Prise en compte de besoins de services particuliers Ø émanant des projets de Contrôle de Process Publication des services disponibles Ø basés sur les modules standards

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Contrôle de l'Équipement

Guide de développeme nt

Classes d'objets

Besoins de services spécifiques Environneme nt

Instances

Publication de la liste des services fonctionnels

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Projet Équipement


Instanciation des classes Ø Appliquer des classes aux objets réels Ø Fixer les paramètres de configuration, associer les objets de composition réels

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Spécification des objets du projet




La spécification s'appuie exclusivement sur les classes d'objets Ø Aucun objet n'est à définir dans le cadre du projet Ø Chaque objet est associé à une classe qui le définit Chaque instance d'objet est précisée Ø Composition : quels objets de plus bas niveau contient-il § faire correspondre les objets réels aux éléments de composition de la classe Ø Spécialisation : Comment la classe est-elle utilisée § si elle est paramétrable Ø Paramètres : Quelles sont les valeurs fixées § pour les paramètres non modifiables en exploitation : paramètres équipement par exemple

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Header

Type Objet: CM Commentaires:

Classe:

AG1

Objet: AG101

Description: Agitateur tank T101

Version: 1.0 Hist. Version: Commentaire: 1.0 Première version

Date: 22/06/2003

Status: Approuvé

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Specialization

CM

Term DRV Tape Trap

Description Drive type Tape position controller Number of outlet traps

Value 2 speeds Y 4

EPE

Term Burners

Description Number of burners

Value 4

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Composition
CM
Type Comp Comp Comp Comp Comp Aggr Alias D1 D1 SC1 D2 OT1-4 DC Alias B1 B2 B3 B4 AC GC SC D154V D236 OT261/262/263/264 CV403 Actual CM Actual DM D154

EPE

Type Comp Comp Comp Comp Comp Comp Aggr

B1201 B1202

AC1200 GC1200 SC1200

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Paramètres et variables

Type Prm

Expos. Private

Term MBS

Description Minimum time between starts

Values 360

UOM Sec

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Exercice 4 : Description des CMs et des EPEs


Utilisation et discussion des fiches de description proposées Ø Modules de contrôle Ø Eléments procéduraux d'équipement

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Modules d'organe Ø Actionneurs Ø Capteurs

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Modules de contrôle Ø Sur plusieurs niveaux le cas échéant

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Éléments procéduraux d'équipement Ø Éléments exécutables agissant sur des modules de contrôle Ø Éléments superviseurs agissant sur d'autres EPEs

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Types de Classes d'objets


Éléments procéduraux de recette Ø Blocs de construction des recettes Ø Élément de transformation de recette maître (part 3)

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Types de Classes d'objets


Éléments procéduraux de recette Ø Blocs de construction des recettes Ø Élément de transformation de recette maître (part 3)

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Types de Classes d'objets




Les processus métier concernés par l'exploitation des installations industrielles Ceci n'est pas traité par ISA-88 ni ISA-95 Candidat potentiel: BPMN

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Agenda


Introduction Common Specification elements Device Module Control Module Equipment Procedural Element Master Recipe Building Blocs Master Recipe Transform components Operation Processes Operation Task

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Tasks Description


BP Identification BP Design/Task Id Task Description

The description of tasks includes 3 types of information: 1. The Characterization which defines the attributes of use and justification of the task 2. The Informational / Interface Requirements which links tasks to handled information 3. The Functional Requirements which defines the services expected from the task

Task Classification

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Johann Sebastian Bach. the music closest to silence, closest, in spite of its being so highly organized, to pure, one-hundred-degree proof Spirit" (Aldous Huxley, Island)