В фокусе: HMI: устойчивый рост

Приложения расширяются и включают системы защиты и Web-браузеры, более распространенными становятся линии связи, однако пользователи все еще опасаются применять беспроводные технологии.

Роль человеческо-машинных интерфейсов (HMI) в автоматизации и управлении с каждым днем возрастает. HMI – ключевые элементы для успеха промышленного производства, зависящего от способности этих систем выполнять больше функций контроля и управления процессами, и делать это быстрее, точнее и аккуратнее.

Два года назад Control Engineering совместно с Reed Research Group, которые входят в Reed Business Information, опросили подписчиков о сферах применения и предпочтениях в отношении программного обеспечения HMI на производстве. Ответы, полученные в рамках этого исследования, отразили рост и изменения рынка. Обзор текущего года говорит о здоровом рынке и продолжении устойчивых инвестиций в системы и программное обеспечение HMI. Пользователи начинают осваивать такие новые технологии как индикаторные панели, возможности коммуникаций, Webбраузеры, но пока опасаются использовать беспроводные технологии.

Использование Web-интерфейса для анализа информации HMI

Около 44 % участников опроса заявили, что они используют Web-интерфейс для наблюдения и анализа информации систем HMI; два года назад только одна треть использовала эти возможности.

Опрос по сети, проведенный весной 2007 г. среди 380 специалистов в области систем автоматизации, составляющих спецификации, готовящих рекомендации и/или приобретающих ПО HMI, показал, что область применения остается устойчивой. Примерно половина опрошенных использует ПО HMI для удовлетворения потребностей производства; оставшиеся – как для потребностей OEM, так и для решения внутризаводских задач и задач ОЕМ. Непрерывное производство, объединенное с рецептурным производством, составляло 43 %, непрерывное производство – 26 % от всего количества, дискретное производство – 14 % и рецептурное производство – 6 %.

Инвестиции в Web-интерфейс HMI

Инвестиции в ПО HMI выросли и за последние 12 месяцев составили более 221 тыс. долл. по сравнению с 175 тыс. долл. в 2005 г. Почти все респонденты (89 %) ожидают, что затраты на HMI в ближайшие 12 месяцев вырастут или останутся на прежнем уровне. Только 11 % заявляют об уменьшении.

Microsoft Windows XP продолжает доминировать при выборе операционной системы для ПО HMI, упрочив свое лидерство до 67% по сравнению с предыдущим максимумом 55% в 2005 г. В этом году впервые в списке появились Linux и Microsoft Windows Vista.

Microsoft Windows XP продолжает доминировать при выборе операционной системы для ПО HMI, упрочив свое лидерство до 67% по сравнению с предыдущим максимумом 55% в 2005 г. В этом году впервые в списке появились Linux и Microsoft Windows Vista.

Большинство пользователей уделяют большое внимание применяемому ПО HMI даже после его установки. Значительное количество респондентов (43 %) проводит обновление ПО если дополнение включает необходимые функции. Еще 16 % проводят обновления с каждым новым релизом продукта. Тем не менее, почти пятая часть никогда не модернизирует ПО после установки и ввода в эксплуатацию.

По сравнению с ситуацией двухгодичной давности большее количество респондентов используют Web-интерфейс для наблюдения и контроля информации в системах HMI. Около половины (44 %) заявило, что используют возможности Web: 22 % – для просмотра информации из баз данных и генерации отчетов в реальном времени, 18 % – для анализа диаграмм и трендов и 4 % – для других целей (см. диаграмму). Только треть опрошенных использовала возможности Web в 2005 г.

Хотя инвестиции в ПО HMI и его обновление продолжают расти, использование беспроводных технологий идет с задержкой. Несмотря на то, что во многих областях беспроводные устройства наводнили рынок, их применение в системах HMI остается достаточно ограниченным. Ожидаемое увеличение (до 66 %), указанное в обзоре 2005 г., не осуществилось. Среди респондентов 2007 г. только 19 % в настоящее время используют беспроводные возможности, что практически идентично уровню 2005 г. Почти половина (47 %) сказала, что они в настоящее время не используют и не планируют использовать беспроводные возможности в системах HMI. Только треть (34 %) заявила, что планируют добавить беспроводные технологии в HMI в течение ближайших 6 – 24 месяцев.

Респондентов просили оценить важность для них функций действующих систем HMI из следующего перечня: компьютерная графика, устройства ввода, операционные системы и возможности связи. Почти все отвечающие (93 %) используют компьютерную графику для вывода аварийных сообщений, а 91 % применяют цветовые решения. Также широко применяются тренды (75 %), анимация (68 %) и основанные на библиотеках или шаблонах опции конфигурирования (66 %). Впервые в список вошло использование возможностей видео – 15 %.

Индикаторные панели, сенсорные экраны и клавиатура остаются самыми популярными устройствами ввода данных. Не удивительно, что индикаторная панель поднялась на первое место (в 79 %) с третьего в 2005 г. Подчеркивая важность дисплея, один из отвечающих предложил рекомендацию: «Используйте настолько большой дисплей, насколько это возможно или допустимо. Вы окупите расходы за счет снижения трудоемкости разработки экранных диаграмм».

Мероприятия по увеличению уровня защиты ПО HMI

Около половины опрошенных заявили, что они изменили мероприятия и процедуры по обеспечению безопасности систем HMI. Усиление процедур парольной защиты возглавили список. 

Сенсорные экраны (77 %) опустились с первого на второе место, клавиатуры – со второго на третье. Большинство других особенностей, включая специализированный терминал и разборчивость при ярком внешнем освещении, за два года мало изменились. Наиболее заметно опустилось использование «отдельно от контроллера» (с 57 % в 2005 г. до 40 % в 2007 г.) и CRT-дисплеев (с 56 % до 29 %). В операционных системах к списку присоединились (см. рисунок) Microsoft Windows Vista и Linux.

Внимание к коммуникационным возможностям продолжает расти. Количество респондентов, использующих OPC, изменилось с примерно половины в 2005 г. до 63 % в 2007 г. Более 40 % говорят, что используют базы данных, треть (33 %) применяют открытые сетевые протоколы и пятая часть (21 %) обеспечивает связь с процедурами обучения и технического обслуживания.

Обслуживание и безопасность

Респонденты обращаются к поставщикам ПО HMI прежде всего для обновления и внесения исправлений (62 %).Только пятая часть обращается к ним с другими целями, такими как настройка и модификация (23 %) или обучение (20 %).

На вопрос об изменениях в мероприятиях и процедурах по обеспечению безопасности систем HMI за прошедшие два года примерно половина всех опрошенных (49 %) указала, что такие изменения были сделаны. Большинство (80 %) ответило, что эти изменения включали улучшение процедуры защиты с помощью паролей. Другие предпринятые меры включали ограничение доступа к системам (61 %), оценку уязвимости точек доступа к сети (54 %), ограничение физического доступа к зонам (45 %) и проведение оценки безопасности (42 %). Более трети опрошенных (35 %) не задумывались о безопасности. Почти половина (45 %) в будущем планирует принять меры предосторожности.

Если принять во внимание комментарии опрошенных, то безопасность остается предметом беспокойства. По словам одного из них «потребность в квалификации и понимании технологий IT настолько же необходима для успешной установки, как и знание технологии процесса. Больше не существует процедуры «вставьте CD и щелкайте мышью в мастере установки пока установка не закончится». Эти потребности будут расти с ростом требований к безопасности. Другой респондент предупреждает: «Удостоверьтесь, что система HMI обеспечивает безопасность с минимальным вмешательством со стороны операционной системы».

Многие опрошенные сходятся в деталях применения, советуя пользователям разобраться в системе и спланировать риски и будущие потребности. Один из них советует: «добейтесь четкого, ясного понимание проекта, удостоверьтесь, что система в состоянии выполнить поставленные задачи, поддерживайте коммуникационные драйверы в рабочем состоянии, создавайте ясные и простые в использовании экраны, представляйте данные в легких для понимания графиках и отчетах, используйте как можно больше встроенных возможностей и функций и не усложняйте излишне HMI».

Перед тем как приступить к реализации HMI «обеспечьте, насколько возможно, простое и дружественное программирование средств управления. Не усложняйте систему. Стандартизируйте ее, используя известного и широко поддерживаемого поставщика ПО HMI.Удачи!»

Программные продукты HMI

Подписчики Control Engineering, используя предоставленный список, определили следующих ведущих поставщиков ПО HMI: Rockwell Software, Wonderware, Siemens Energy & Automation, GE Fanuc Automation, AutomationDirect, Honeywell, ABB, National Instruments, Emerson Process Management, Maple Systems, Opto 22 и Iconics. Образцы последних продуктов этих разработчиков представлены ниже.

ПРОДУКТЫ

Открывая окна на производство

FactoryTalk View представляет собой комплект решений ПО HMI от Rockwell Software, который поддерживается Integrated Architecture компании с целью более тесной интеграции с платформой Logix Control, сторонними и существующими системами, а также для свободного доступа к важным производственным данным. Возможности FactoryTalkView включают общую платформу разработки и повторное использование тегов на уровне приложения и системы. Это помогает инженерам, программистам и обслуживающему персонала ускорить разработку, конфигурирование и обучение работе с системам HMI. Программное обеспечение поставляется в двух версиях: FactoryTalk View Machine Edition и FactoryTalkView Site Edition. Machine Edition поддерживает открытые и встроенные решения интерфейса оператора для контроля и управления отдельными станками и небольшими процессами. Платформы включают Microsoft Windows CE, 2000 и XP.

FactoryTalk View

www.rockwellautomation.com/rockwellsoftware  (www.rockwellautomation.ru)

Rockwell Software

Техническая поддержка, переход на новую версию

Версия 9.5 программного обеспечения HMI InTouch от Wonderware, подразделения Invensys Inc, включает новые возможности. В их число входит поддержка интеллектуального механизма аварийных сигналов, динамическое руководство оператора, переключение языков во время выполнения и фактически неограниченная масштабируемость. Новые технические возможности значительно уменьшают стоимость и время, необходимые для создания, модернизации, развертывания и обслуживания системы. Улучшены механизмы распространения изменений SmartSymbol, возможности панорамирования и изменения размера окна в процессе разработки, а также предусмотрены запись/чтение резервной копии конфигурации одним щелчком. Приложения, использующие предыдущие версии программного обеспечения InTouch, могут легко перейти на новую версию. В InTouch 9.5 используется технология ArchestrA, основанная на промышленных стандартах.

www.wonderware.com  

Wonderware, подразделение Invensys Systems Inc.

Простая установка с помощью мастеров

Программное обеспечение Simatic WinCC flexible 2007 от Siemens Energy & Automation продолжает подчеркивать легкость конфигурирования и применения как главное преимущество для пользователей. Сокращение времени конфигурирования экономит деньги,а простота конфигурирования уменьшает число проблем, возникающих при запуске и технической модернизации.Инструментальные средства и мастера упрощают такие задачи HMI, как импортирование и экспорт данных конфигурации. Шаблоны легко применяются во всем проекте, а множество вариантов выполнения операций обеспечивает максимальную гибкость. Эти возможности были расширены путем добавления функций программного управления, основанных на новой аппаратной платформе MP277. Система обеспечивает поддержку лицензирования на стадиях проектирования и исполнения, а также отслеживает производственные процессы, используя контрольный журнал.

Программное обеспечение Simatic WinCC flexible 2007 от Siemens Energy & Automation

www.sea.siemens.com  (www.siemens.ru)

Siemens Energy & Automation

Тщательный контроль, средства управления

Proficy HMI/SCADA-Cimplicity 7.0 – последний релиз программного обеспечения диспетчерского контроля и управления от GE Fanuc, предназначенного для разработки сложных, многопользовательских приложений на базе многозадачных операционных систем для процессов в самых разных отраслях промышленности. Система помогает компаниям повысить эффективность бизнеса за счет интеграции с другими продуктами семейства Proficy. Она обеспечивает непрерывное отслеживание изменений программы на уровне компонентов и приложений, а также позволяет проследить специфические изменения баз данных в среде разработки.Улучшения включают усовершенствование конфигурирования и связи посредством OPC, защиту с помощью правил задания паролей и гибкость за счет контекстного меню.

Proficy HMI/SCADA-Cimplicity 7.0

www.gefanuc.com  (www.gefanuc.ru)

GE Fanuc Automation

Свободно подключаемый HMI

LookoutDirect – программное обеспечение HMI на базе ПК от AutomationDirect позволяет подключать до 500 точек ввода/вывода и подходит для создания интерфейсов малой и средней величины. В его основе лежит объектно-ориентированное ПО автоматизации Lookout от National Instruments. LookoutDirect имеет драйверы для 10 ведущих ПЛК и устройств удаленного сбора информации (RTU), а также драйвер для DirectLogic от AutomationDirect. Удобный в работе пакет конфигурирования не требует программирования или написания скриптов. Объектно-ориентированная и управляемая событиями архитектура формирует графический интерфейс процесса. Графические представления устройств можно легко создать и связать с ПЛК для сбора данных в реальном времени, графической анимации, генерации аварийных сообщений, печати отчетов и подключения к бизнес системам по сети.

LookoutDirect

www.automationdirect.com  (www.plcsystem.ru)

AutomationDirect

Интуитивный HMI использует архитектуру на базе Web

Experion Station, часть Experion Process Knowledge System (PKS) от Honeywell, позиционируется как мощный и надежный интерфейс HMI, который обеспечивает интуитивную, безопасную рабочую среду. Технология HMIWeb компании, базирующаяся наWeb-архитектуре, предлагает общую инфраструктуру для всего предприятия, гарантирующую бесшовную интеграцию Web-приложений сторонних производителей. Дизайн представления тревог и событий строго соответствует рекомендациям консорциума Abnormal Situation Management (ASM) и British Engineering Equipment and Materials Users Association (EEMUA) Publication 191. Конфигурируемые, выпадающие меню и панели инструментов упрощают навигацию и обеспечивают быстрый доступ к информации. Поддерживается интеграция видео в реальном масштабе времени, ActiveX, создание скриптов и запуск приложений. Модуль Mobile Station предоставляет среду управления для операторов на рабочих местах.

Experion Station, часть Experion Process Knowledge System (PKS) от Honeywell

www.honeywell.com/ps  (www.honeywell.ru)

Honeywell

Подключение рабочих станций

Система 800xA Operations от ABB предоставляет доступ к данным в масштабах предприятия и взаимодействует с различными приложениями на любой подключенной к сети рабочей станции предприятия или офиса. Для этого используется интуитивный системный интерфейс Process Portal, предоставляющий единое окно для поиска, доступа и визуального отображения информации предприятия в режиме реального времени, что способствует принятию бизнес решений и действий, помогающих увеличить производительность. Система 800xA собирает информацию от многочисленных источников и преобразует ее в значимые данные для разных пользователей. Контекстная навигация представляет промышленное оборудование в одном окне и устраняет загрузку избыточных данных.

www.us.abb.com  (www.abb.ru)

ABB

HMI для графического LabView

NI TPC-2012 – компьютер с сенсорным экраном 12’’ от National Instruments работает с модулем LabView 8.20 Touch Panel Module и представляет альтернативный вариант развертывания графической среды LabView на устройствах HMI на базе Microsoft Windows CE для управления агрегатами, встроенного управления и распределенного сбора данных. LabView предлагает единую среду графического программирования, в которой можно создать приложения для сенсорного экрана и запрограммировать логику управления. Пользователи могут разработать алгоритмы управления, записать логику в FPGAs, создать сопроводительный интерфейс HMI, а затем развернуть свое приложение на TPC-2012, и все это можно сделать с использованием LabView 8.20.

NI TPC-2012 – компьютер с сенсорным экраном 12’

www.ni.com  (www.labview.ru)

National Instruments

Программное обеспечение наблюдения за состоянием оборудования

Версия 5.0 AMS Suite: Machinery Health Manager от Emerson Process Management предлагает пользователям систему виброконтроля CSI с непрерывным мониторингом по сети и технологию ИК термографии с новым интерфейсом, обеспечивающим простую навигацию при анализе состояния оборудования. Новые функции позволяют за меньшее время проанализировать состояние большего объема оборудования. Пользователи могут оперативно найти исследуемый агрегат, а затем принять решение о выборе инструментов базы данных для анализа, формирования графиков и отчетов. Как сообщается, новая версия облегчает анализ данных и связь с процессом. Программное обеспечение позволяет пользователям настраивать каждый модуль для соответствия персональным требованиям в рамках среды Microsoft Windows.

www.assetweb.com/mhm; www.emersonprocess.com  (www.emersonprocess.ru)

Emerson Process Management

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *