عنوان مقاله: کاربرد تکنولوژی پردازش تراکنشی در سیستم های اجازه برای کار(PTW)
مترجم: مهدی دهقانی
موضوع: مقالات ترجمه شده / مدیریت ایمنی و بهداشت
سال انتشار(میلادی): 2012
وضعیت: تمام متن
منبع: ارسال شده توسط عضو پایگاه مقالات علمی مدیریت www.system.parsiblog.com
منبع انتشار اصل مقاله: S. MATSUOKA and M. MURAKI(2002), Institution of Chemical Engineers Trans IChemE, Vol 80
تهیه و تنظیم: پایگاه مقالات علمی مدیریت  www.SYSTEM.parsiblog.com     
چکیده: پردازش تراکنشی یک فن آوری نرم افزاری است که مدیریت همزمان سیستم های توزیع شده بزرگ را فراهم می کند . همچنین این مفهوم در کنترل پردازش های کاری در کارخانجات شیمیایی کاربرد دارد . به منظور حفاظت از کارگران از معرض منابع انرژی خطرناک، سیستمهای اجازه برای کار برای استفاده موثر باید به کار رود؛ که نیاز دارد به مدیران جایگاه برای اختصاص دادن زمان کافی زیاد برای بازبینی تجهیزات کاری . گرچه پردازش تراکنشی ، پایگاه های داده را بدون خواندن یا نوشتن متناقض یامخالف می تواند به روز رسانی کند، ولی این تکنیک برای کنترل  عملیات اساسی مناسب نیست. در مطالعه حاضر، ما یک چارچوب کاری سیستمهای کنترل کار ایمن و زمان بندی ترکیب شده ارتباطات بین مدیران سایت و کارکنان را ارائه کردیم؛ از این رو حذف  اختلافات بین اطلاعات ذخیره شده در سیستم و شرایط ذاتی کارخانه انجام می شود. در نتیجه مفهوم تکنولوژی  پردازش تراکنشی که پردازش دیتای ایزوله و دانه دانه است ، کاربرد در سیستمهای اجازه برای کار را قادر می سازد . نمونه اولیه یک سیستم کامپیوتری به منظور نمایش کارایی طرح حاضر مورد آزمایش قرار گرفت.

دانلود متن اصلی مقاله
دانلود متن کامل ترجمه مقاله

مقدمه:
در فرایند کارخانجات ، ایمنی شغلی یا حرفه ای مستلزم آنست که است که کارمندان محافظت شوند از حوادث در محل کار. در همین زمان کیفیت کنترل کار حاکم است بر فعالیتهای تولیدی و قابل اعتماد کارخانه . به طور خاص، مدیران سایت باید چندین عملیات رابه طور همزمان در طی حفاظت برگشت نظارت کنند. درصد بالای تعداد کل حوادث و اتفاقات گزارش شده محل کار با حفاظت کار مرتبط شده است.
سیستمهای  PTW سیستمهای موثر برپایه اسناد هستند که طراحی می شوند برای کنترل فرایندهای کاری غیر روتین ، از قبیل نگهداری ، شروع به کار و راه اندازی آزمایشی . برنامه های کاری مبهم افزایش می دهند سوء تفاهم بین کارگران و این موقعیت ممکن است به حادثه منجر شود. ویژگی ضروری سیستمهای PTW تضمین کردن ایمنی دستورات کار که باید نظارت شود توسط پرسنل مجاز.علاوه براین، سیستمهای PTW شریک شده اند در پیشرفت فرایندهای کار وکوتاه کردن فاصله تعطیل یاخاموشی . یک انتقاد به سیستمهای PTW این است که مدیران سایت دستوراتی راتامین میکنند برای ایزوله سازی تجهیزات قبل از شروع فرایندهای کاری غیر روتین. ایزوله سازی تجهیزات می تواند کارگران را از تماس غیرعمدی با منابع خطرناک انرژی محافظت کند.به منظور ساخت سیستمهای مدیریتی قابل اعتماد و مطمئن، به اشتراک گذاشتن اطلاعات مرتبط با برنامه بدون اختلاف بین دیتابیس ها و شرایط ذاتی کارخانه، مهم است.
اخیراً، رسانه ای که در مدیریت اطلاعات به کار میرود از اسناد کاغذی به وسایل الکترونیکی منتقل میشود که مدیران سایت را به کنترل سریع سیستمهای PTW بااستفاده دیتابیس هایی شامل اطلاعات روی شرایط کارخانه(مثل تنظیمات کلید قدرت روشن-خاموش وسوپاپ باز-بسته) قادر می سازد. بنابراین این دیتابیس ها باید نگهداری شوند به عنوان ارائه جدیدترین شرایط کارخانه.
علاوه براین در تکنولوژی پردازش اطلاعات گسترش کاربردها برای سیستمهای توزیع-بزرگ دارد شکل میگیرد وبه خاطر چنین کاربردهایی می تواند تامین کند استفاده کامل برای پردازش دیتا را. این کاربردها باید به اشتراک بگذارند دیتابیسهای بین چندین کاربر که دسترسی دارند به دستگاه های مشتری توزیع شده و باید بپذیرند جستجوها و سوالات را و به روز کنند دیتابیس هارابدون تناقض.
در این مقاله حاضر، مابررسی کرده ایم پردازش تراکنشی را برای حمایت سیستم های دیتابیسی توزیع بزرگ و مفهوم مدیریت دیتای مجتمع کننده و عملیات ذاتی کارخانه راافزایش و تعمیم داده ایم. ما طرح سیستم های  PTW مطمئن را برای مدیریت همزمان عملیات کارخانه بررسی کرده ایم. پردازش تراکنشی نیاز دارد به ایجاد و استقرار پردازش دیتای مرتب شده و سریال بندی شده یعنی تراکنش ها می توانند اجرا کنند همزمان با ایزوله کامل. لذا ساخت سیستمهای PTW ایمن برای نظارت عملیات ایزوله ممکن ست.

سیستم های PTW:
سیستمهای PTW برای مدیریت فرایندهای غیر روتین کار در چند نوع کارخانه به کار می روند. این سیستمها کارگران ، تجهیزات کارخانه ومحیط را از حوادث برقراری یک سیستم دستورات نوشتاری رسمی محافظت می کنند. در سیستمهای PTW پرسنل مجاز ، محل کار و ساعات کار ثبت می شود به طوری که مدیران سایت می توانند ارتباط برقرار کنند با کارگران باتوجه به پلان های کار. به علاوه سیستمهای PTW چندعملکرد دیگری هم دارند ازقبیل بازبینی و حسابرسی فرایندهای کارغیر روتین ، عرضه متدهای محافظت و اخطار کارگران در موقعیت های خطرناک.
سیتمهای PTW بهترین سودمندی را دارند وقتی نگهداری برگشت اجرایی میشود. در کارخانجات پردازشی ، عملیات پیوسته پذیرفته می شود به منظور برطرف نمودن نیازمندیهای تولید. لذا نگهداری جامع و فراگیر عموما برنامه ریزی میشود که هدایت شود در زمانهای خاص به کل کارخانه که خاموش شود. هزینه تولید کالا برای کارخانه خیلی گران است که زمان خاموشی پایین می آید به بیشترین مقدار  ممکن توسط کاهش زمان نگهداری برگشت. تحت این شرایط چندین عملیات باید اجرایی شود در موازات و با تناقض لفظی آیتم ها، مناطق، ساعات کاری و قس علیهذا. لذا پردازش اطلاعات کیفیت بالا نیاز است برای کنترل کار موثر زیرا مدیران سایت باید عملیات بیشماری را هماهنگ کنند.
ودیگران توصیف کردند مزیت های سیستمهای کامپیوتری شده و گسترش دادند یک کاربردی که لینک کرد سیستمهای PTW را به یک دیتابیس رویدادی یاحادثه ای . این سیستم مفیداست برای تخمین خطرات کار. در مطالعه حاضر یک چارچوب مدیریت دیتا که به حساب کارایی سیستمهای PTW کامپیوتری پیشنهاد میشود که قادر کند کنترل زمان-واقعی شرایط کارخانه.

ایزوله سازی تجهیزات:
ایزوله سازی تجهیزات از خطرات منابع انرژی ، مهم است به منظور حفاظت کارگران. منابع انرژی خطرناک شامل منابع الکترونیکی، هیدرولیکی، پنوماتیکی، مکانیکی، شیمیایی  و گرمایی است. ایزوله سازی تجهیزات کامل میشود با استفاده از وسایلی مثل کلیدهای قطع اتصال یاسوپاپ های ایزوله. بعلاوه برچسب ها و علایم به منظور جلوگیری از تماس غیر عمدی بامنابع انرژی خطرناک نصب می شوند. این در سیستمهای PTW ضروری است. همه منابع خطرناک انرژی در محیط کار باید ایزوله شوند و لذا عملیات چندگانه نیازست. بعلاوه وقتی چند فرایند کاری تاثیرگذار است یک سیستم پیچیده بازبینی نیازست.
درچندین کشور، رگولاسیون و رهنمودها برای ایزوله سازی منابع خطرناک انرژی عرضه می شود توسط دولتها یا سازمانهای غیر انتفاعی .  عموما، دیاگرام جریان فرایند، دیاگرام لوله گذاری وتجهیزات ودستگاهها و دیاگرام های ایزومتریک ،برای مثال، استفاده میشوند به عنوان اطلاعات فرایند برای طرح ریزی ایزولاسیون. ما یک سیستم به کمک کامپیوتری برای طرح ریزی ایزولاسیون منابع خطرناک انرژی برای  چند فرایند کاری غیر روتین همزمان را پیشنهاد دادیم. این سیستم اجازه می دهد مدیران سایت را که محیطهای ایزوله را جستحو کنند در شبکه های کابلی یالوله گذاری بااستفاده از دیتای CAD.
به هرحال، اگر ایزولاسیون خوب طرح ریزی شود، زمانبندی شروع یا پایان فرایندهای غیر روتین تحت تاثیر فاکتورهای ناشناخته است. لذا، مدیران سایت باید طرح هایشان راطبق پیشرفت فرایندکار تنظیم کنند. برای سیستمهای PTW کامپیوتری شده متمرکز شده روی اجرای فرایند کار، استقرار سیستمهای ارتباطات مطمئن بین مدیران سایت وکارگران مهم است. شکل (1) نشان میدهد ساختار اطلاعات به اشتراک گذاشته شده برای سیستمهای  PTW را. مدیران سایت به کارگران مجاز اجازه می دهند با استفاده دستورات کاری.  دیتابیس هایی که اطلاعات راذخیره می کنند بانظر به شرایط کارخانه رجوع می شود در دستورات کاری طرح ریزی و نوشتن.
کارگران مجاز عملیات ها را طبق دستورات کاری اجرا می کنند و وقتی عملیات تمام میشوند به مدیران سایت گزارش می دهند. دیتابیس ها برای ارائه دادن شرایط جاری کارخانه اصلاح و ویرایش می شوند ، که قادر می کند مدیران سایت و کارگران مجاز راکه به اشتراک بگذارند اطلاعات را باتوجه به پردازش کاری عددی همزمان.

پردازش تراکنشی:
پردازش تراکنشی یک تکنولوژی نرم افزاری است که مدیریت همزمان سیستمهای توزیع شده بزرگ را قادر می سازد. در محیط تجاری جهانی، عملکردها نیاز است که اجرایی کنند چندین قسمت یاسکانس محاسبه را با استفاده از دیتایی که از چندین منبع ارائه می شود. این سکانس ها تراکنش نامیده می شود. به خاطر اینکه منابع به اشتراک گذاشته شده در دسترس کاربران زیادی به طورهمزمان است، پردازش دیتا باید مدیریت شود به منظور حذف تناقض خواندن یا نوشتن(اطلاعات). ازسویی دیگر، پردازش تراکنشی نیاز دارد قابلیت دسترس پذیری بالای سیستم برای استقرار و ایجاد. ازاین رو، هدف پردازش تراکنشی کنترل تراکنش هاست به منظور اجرای همزمان و در شرایط ایزوله کامل. معمولا، درپردازش تراکنشی باید4 ویژگی ( ظرفیت اتمی، پایداری، ایزولاسین و ماندگاری یادوام) به منظور استقرار سیستمهای توزیع شده مطمئن لحاظ شود.
1-    ظرفیت اتمی: ظرفیت اتمی نشان می دهد تراکنش کاملا اجرایی هست یاخیر. مادامی که تراکنش واحد فعال است، کاربر دیگری قادر به دسترسی منبع در یک حالت متوسط نیست. خلاصه، اصلاح دیتابیس ها می تواند اعمال شود به طور مجزا از حالت اولیه به حالت نهایی. بعلاوه، اگر تراکنش نتواند کامل شود، نتایج نیز باید کأن لم یکن تلقی شود.
2-    پایداری: اگر یکپارچگی و درستی محدودیت های دیتابیس ها لحاظ شده اند، این شرایط نباید بعد اجرای تراکنش گُم شود. برای مثال، اگر هیچ دیتای خنثی وجود ندارد در دیتابیس تراکنش ها باید جلوگیری کنند از نوشتن دیتای خنثی.
3-     ایزولاسیون: به منظور اجرای چند تراکنش به طور همزمان، کنترل جامعی باید اعمال شود برای دسترسی به منابع. این ویژگی تضمین می کند که نتایج حاصله از طریق پردازش تراکنشی در حکم آنهایی هستندکه پردازش سریالی است.
4-    پایداری و دوام: یک مرتبه نتایج پردازش تراکنشی به کاربرده میشود، نتایج باید ذخیره شوند به طریقی که نتایج نتوانند تغییرکنند.دیتای سیستم نباید فرارباشد.
ویژگی های بالا را به اختصار ACID گویند. این خواص حتمی گسترش سیستمهای مدیریت  همزمان هستند. به طریقی مشابه، خواص ACID در سیستمهای PTW نیز معنی دارست زیرا کارگران همزمان شرایط کارخانه را طبق طرح های کاری تغییر می دهند.

تراکنش های دوفاز و با فرم عالی:
خواص ACID توصیف شده در قسمت قبل نه فقط در دیتابیس ها بلکه در سیستمهای توزیع شده باید لحاظ شوند. لذا، تعریف چگونگی اجرای تراکنش برای پردازش سریالی مهم است. باتوجه به برنامه های کامپیوتری تراکنش می تواند به عنوان یک سِت یا دسته ای از عملیات خواندن و نوشتن به عناصر سیستم ملاحظه شود. در شکل 2، ما چند مثال نشان داده ایم از تناقض یا خطای نوشتن و خوندن برای تراکنش های چندگانه. به منظور جلوگیری از چنین زیانی استفاده عملیات قفل لازم است. عملیات قفل باعملیات ضدقفل جفت می شوند و طراحی میشوند برای حفظ دقت دیتا. بعلاوه، دو نوع عملیات قفل ( قفل اشتراکی و قفل انحصاری) استفاده می شوند برای افزایش قابلیت دسترسی دیتا. قفل اشتراکی جلوگیری می کند تراکنش دیگری را از نوشتن دیتا، درحالیکه خواندن دیتا مجاز است. ازسوی دیگر قفل انحصاری هردو عمل خواندن ونوشتن را جلوگیری می کند.
همانطور که در شکل 3 نشان داده شده، یک سکانس تنها عملیات می توند فرم بگیرد به موردی که درون تراکنش های چندگانه همزمان انجم می شوند روی یک پردازنده. یک سکانس تنها که در آن عملیات یک ست ی دسته تراکنش ها ترکیب وممزوج می شوند ، لذا قسمتهای نگه دارنده تاریخچه نامیده می شوند. گذشته از این تاریخچه اشاره میشود به قانونی اگر تاریخچه هیچ ناسازگاری و تضادی با قفل نداشته باشد برای هر ترکنش. به منظور اجرای همزمان تراکنش ها تاریخچه باید ایزوله شود.به معنای دقیق تر، قضیه یا برهان زیر معتبر می شود:
"قضیه قفل(لاکینگ): اگر همه تراکنش ها عالی فرم و دوفازه باشند، سپس هر تاریخچه قانونی ایزوله خواهد شد."
در این قضیه، فرض میشود که یک تراکنش عالی فرم باشد در هر قرائت و عمل ضد قفل توسط یک قفل همسانی محافظت شود و همه قفلها با تمام شدن ترکنش آزاد می شوند. علاوه براین، تراکنش دوفازه فرض میشود اگر تراکنش فاز افزاینده و فاز کاهنده داشته باشد. قفلها فقط در طی فاز فزاینده اکتساب میشوند و فقط در طی فاز کاهنده آزاد میشوند.
چهار تاریخچه در شکل 4 مقایسه شده اند. تاریخچه 1a ترکیب شده از تراکنش های عالی فرم ودوفازه. ازاین رو تاریخچه 2a می تواند ملاحظه شود به پیشرفت به عنوان پردازش سریالی . نتیجه تاریخچه 1a با2a همسان است. ازسویی دیگر مادامی که تراکنش 1 از 1b عالی فرم نشده تاریخچه 2b می توند نزدیک شود ونتایج تاریخچه ها متفاوت هستند.

کاربرد وپیاده سازی در سیستم های PTW:
در مطالعه حاضر ما پیوستگی مدیریت دیتا و کنترل کاری ذاتی با استفاده از تکنولوژی پردازش تراکنشی را ارائه دادیم. دراصل، کاربرد پردازش تراکنشی برای سیستمهایی مثل سیستمهای رزرو هواپیمایی و سیستمهای حساب بانکی که درآنها اجرای عملیات ذاتی بحرانی نیست گسترش یافت. مدیریت دیتا برای سیستمهای PTW باید باعملیات فرایند کاری لینک شود. مقایسه این سیتمها، سیستمهای PTW بافرایندهای پایداری طولانی چندین عملیات دستی چنان که مدیران سایت و کارگران باید زمان واقعی شرایط کارخانه را از اتاق های کنترل یا محل کار توسط ترمینالهای مشتری توزیع شده بدست آورند. هرگونه مزاحمتی باید نابود شود از مناطق خاص تا تمام منابع خطرناک انرژی شامل شوند زیرا چندین عملیات نیاز است برای ایزوله سازی تجهیزات. دسته عملیات برای ایزوله سازی ملاحظه می شود که تراکنشی باشد و برای استقرار ویژگی های ACID مهم است. بعلاوه، مدیران و کارگران باید در ملاحظه خاصی باشند ارتباطات زمانی در ساخت یک به یک روابط بین اصلاح دیتابیس و اجرای فرایند کار.
شکل 5 قسمت پردازش دیتا برای سیستمهای PTW را نشان می دهد. درشکل 5 قسمتها ترکیب شده اند با دو فاز که فاز کسب و فاز رهایی است. در فاز اکتساب مدیران سایت طرحی با به روزرسانی دیتا با استفاده از عملیات قفل می سازند. کارگران اطلاع می یابند از برچسبها وعلائم که برای ایزوله سازی طرح لازم است و اجرای عملیات حبس یاتحریم طبق دستورات. تکمیل ایزوللاسیون توسط کارگران به مدیران سایت گزارش می شود. مدیران سایت این گزارش را در دیتابیس ثبت می کنند واجازه شروع فرایندکارمی دهند.در فاز آزادسازی کارگران اطلاع میدهند به مدیران سایت وقتی که فرایندکار کامل میشود.مدیران سایت دستورات رابرای آزادی ایزولاسیون صادر می کنند و دیتابیس را اصلاح می کنند. کارگران عملیات رهایی را منتقل میکنند و برچسب ها وعلائم رابرمی گردانند. سرانجام، مدیران سایت برچسب هاوعلائم راچک کرده دیتابیس ها را برای شرایط عادی به روز می کنند. این قسمت جاری میکند ساختار عالی فرم و دوفازی را در آن طرح کار کاملا ایزوله می تواند باشد. علاوه براین، دوقاعده باید به منظور استقرار ویژگی های  ACIDاضافه شود. ابتدا، ظرفیت اتمی و پایداری وقتی فرایند کار لغو شود نیازمند بازیافت شرایط عادی است. سپس، برچسبها وعلائم باید برای هرعملیات اعلان شوند و انتشار و لغو فوق الذکر به منظور نگهداری پایداری ثبت می شود.استفاده قسمت فوق الذکر تکنولوژی پردازش تراکنشی در سیستمهای PTW اجرا می شود.

مطالعه موردی:
نمونه آزمایشی سیستم PTW کامپیوتری گسترش یافت برای نمایش کارایی کاربرد تکنولوژی پردازش تراکنشی. ما آزمایش کردیم که آیاسیستم می تواند دستورات کار را عرضه کند وقتی چند طرح کاری در یک زمان درخواست میشوند. فرایند مواد معدنی گیری که در شکل 6نشان داده شده به عنوان مورد مثال به کاررفت.
شکل 7 ساختار دیتابیس را ارائه می کند. دیتابیس ترکیب جداول، مثل تجهیزات فرایندهای کاری ایزولاسیون و اجازه یافرمان است. مدیران سایت و کارگران می توانند دسترسی به دیتابیس از ترمینالهای توزیع شده داشته باشند و تحصیل اطلاعات باملاحظه شرایط کارخانه. پنجره رابط نشان داده شده در شکل 8 برای شکل طرح های کاری استفاده شده ست. طرحهای کار سپس به سیستم ارائه می شوند. اگرهیچ تناقضی نباشد طرحها مجاز برای اجرا هستند.برای موردی که درآن طرح درخواست تناقض برای تجهیزات قفل شده و برچسب دار باشد سیستم به کاربرهشدارمیدهد. شکل9 نشان میدهد یک مثال هشدار را.طرحهای مجاز کاملا ایزوله هستند لذااین طرحها میتوانند همزمان اجرا شوند.بررسی تناقض وقت ایزولاسیون رهایی اعمال می شود.چک باکسه درسیستم نمونه آزمایشی ظاهر می شوند که توسط آن زمانبندی ارتباطات می تواند تایید و تصدیق شود با فیدبک یا بازتاب گزارش در دیتابیس.

نتیجه گیری:
درمقاله حاضر مااهمیت مفهوم پردازش تراکنشی رادر سیستم های PTW بحث کردیم.برای استقرار مدیریت همزمان مطمئن سیستمهای توزیع بزرگ یاجامع پردازش تراکنشی 4ویژگی نیازدارد؛ظرفیت اتمی، پایداری، ایزولاسیون و ماندگاری که ارضا شوند. با استفاده ازاین خواص عملیات چندگانه می تواند به طور همزمان اجرا شود. درطی نگهداری برگشت فرایندهای غیر روتین باتوجه به پیشرفت فرایند اجتناب ناپذیر است. یک سیستم PTW کامپوتری که درآن بازتاب دیتابیس شرایط کارخانه به اشتراک گذاشته می شود بامدیران و کارگران پیشنهاد شد. سیستم پیشنهادی اجرا شد برای پروسه نمک گیری برای امتحان می تواند اطمینان کنترل کار رادر کارخانه های شیمیایی توسط مدیریت ایمن تاییدشده تئوری افزیش دهد.