你身边的人机界面

作者：Lisa Polisar

欢迎访问e展厅 展厅 9 人机界面展厅 工业触摸屏, 监视器, 液晶屏, 闪光器, 文本显示器, ... 在美国田纳西州Pigeon Forge市的自来水厂，要确定水位是否正确，过去常常需要三到四个人来记录图表和数字读数。该水厂负责人Lynn Light先生说，这需要花费很多的时间和人员来观察发生了什么。后来安装了一套Rockwell公司的自动化系统，这套系统能让Light监控整个工厂。Light说 ：现在我们能自始至终地监控这个工厂，让我们能够按照需水量对泵的流量进行调节。 通过一个屏幕能够监控整个工厂，能更好的进行质量控制，并降低了工厂运转的成本。该水厂已经降低了5-10%的成本，提高了工作效率。 HMI技术的提高 在过去的三年里，HMI技术的提高已经影响了离散工业和流程工业的每个部分，对软件的功能和效率也有影响。新型HMI产品提供了大量的通讯接口，以及几乎任何设备的网络启动地址的内在网关。重要的提高还包括开发了无线接口，以及根据用户需要能提供较大或较小的控制面板。 监视器和监测技术的发展，也让人们从控制中心或遥远的地方了解所有的加工制造过程。可以激活有高级功能的终端设备，比如动画、趋势图、数据资料记录和附加效率的对象计算和逻辑表达式。远程进行工厂底层的故障诊断能力是另外一个关键的操作优点。 现在高级的HMI技术正和比较传统的HMI属性相配合，比如SCADA，在它们的应用和应用程序方面建立更强的灵活性。然而，制造商一直不愿意采用和销售这些新工具。 该水厂的新型监控系统是在Rockwell公司的RSView32上放置了基于网络服务器的系统。该新型系统包括中央监控，它能让用户看到所有的控制数据。如果你想看温度，它是一个控制项，系统可以转到那个控制并返回温度值。只要你有一个网络浏览器，从任何地方你都能看到整个工厂。 应用新的HMI设备，不仅能让人们在任何地方看到工厂，而且任何人都能看到它。因为该系统采取了许多开放式标准，它能在微软的Windows环境下的网络浏览器上进行观看。 开放式标准的采用对HMI技术有一个重要的影响。因为开放式系统更容易应用，并且成本更低。开放式标准也使得系统能够即插即用多个应用。 监视器 平板显示器的改进能提供给用户比较大的屏幕，比如用在桌上型电脑和控制室监视器，也能提供比较小的屏，比如安装在紧凑空间的系统监视器。美国Wonderware公司的平板控制部的产品市场经理Ann Ke说，人们正在开发12英寸甚至更大的显示器来显示更多的信息。它们将是15英寸，有一些甚至是19英寸。Ke说：在工厂运行时，比较大的平板显示器可以让操作者同时观测到比较多的数据。 正如以上提到的，一个趋势是 ：小屏幕的应用不断增加。美国市场调研表明 ：许多公司正在引进比较小的屏幕，在机器和设备中，比较小的屏幕更普遍，在这些地方，面板空间是非常珍贵的，然而比较大的屏幕在过程控制中则更加普遍。 最近，美国市场调研公司对北美市场的无线现场操作员接口终端做的研究显示：销售额将从2003年的$2460万美元，在2006年将增加到$8540万美元。 按照美国市场调研公司的分析家所说 ：无线操作员接口终端的最大市场是移动程序设计、维护和维修应用。这些使人们不是必须在一个固定的位置才能监控设备。大多数流行的无线现场操作接口终端为笔记本电脑、手持式计算机和PDA。 一些工业观察者注意到在制造厂商中对大多数新HMI技术的阻力。ARC顾问集团公司的分析员Craig Resnick说 ：利用这些新技术并克服恐惧因素有一个滞后。Resnick说：当你开始认真考虑用户时，他们仍然在应用原有的旧设备，他们通常不愿意改变习惯。由于厂区的文化，他们只能慢慢改变，而非根本变化。 从任何地方监控工厂 Elk公司厂区的机器如果发生了故障，即使系统控制管理人员正在家中休息，他们也能立即了解到情况。他是如何知道的呢？当他在观看足球比赛时，他可以通过电视屏幕中的画中画监控工厂操作。 Elk公司应用的InTouch软件，是由Wonderware公司提供的HMI产品。Elk公司的系统工程师介绍：共有10个本地操作员站，运行了Factory Focus图形监控软件。当管理人员在办公室或在旅途中时，他们也可以观察到生产线的情况。 虽然车间的管理人员可以远程观察到车间操作，但不允许他们远程控制生产线。管理人员和车间操作人员一样可以访问，但是不允许管理人员进行任何控制操作。这是一个安全问题。 把HMI技术赋予管理人员的价值是：可以让他们不必开车到工厂或者根据口头描述就可以直接看到过程故障。而且控制系统的管理人员能在家中进行故障排查，不用进入车间。 Wonderware公司的系统也能把信息发送到PDA上。Elk公司购买了一套RIM Black Berrys产品，并为一个事件写一个SQL代码。如果那个事件发生了，它将发给我一个信息。Rogers在靠近车间的区域安放了一个气体泄漏检测器，如果空气中的汽油超过了可接受的水平，该控制装置将给系统管理人员的PDA发送一个电子邮件。 手持式HMI保持涡轮机运行平稳 CHUGACH电力机构是美国的一家电力供应商，在日常操作期间，他们正应用手持式装置快速的浏览涡轮机数据。应用HP公司的基于CE的Jornada 450型号的手持式计算机的Windows和Visual CE，Visual CE是SYWARE公司提供的数据库的开发工具，该公司开发了一个移动的应用，实现在一个移动平台上对涡轮机数据的完全访问。当涡轮机发生故障，或如果管理者想知道一个指定的涡轮机或发电机的参数，通过该系统可以很容易的进行这些信息的查询。 方便的数据访问防止灾难 有代表性的发电厂罗列在几个大片的田地上，这是令人惊奇的。阿拉斯加州变冷了。新型的手持式数据访问方法比在仪表现场来回奔波查看信息更有效率。据估计，新技术每天至少为每个技术员节约30分钟。对技术员来说，有时发生紧急情况时，手头有涡轮机数据是至关重要的。在近来的水轮机启动期间，随着润滑油温度开始上升，Chugach发电厂的操作人员能利用新的数据库来查找可编程控制器的数字I/O点的位置，并做出必要的控制点变化，不必匆忙回到工厂去参考工程图纸。 如何工作 这个手持式计算机能运行多个涡轮机数据库，这个数据库被仪表现场的一个桌上型PC运行的微软公司的Access数据库绘制。标签号码是标记在每个涡轮机传感器和其它关键部件上的一个唯一的号码，用它来核对图纸、刻度、零件列表、行程点、技术说明和技术标注。涡轮机制造商提供标签编号的列表和他们相关的数据文件，通常是Excel或Access的格式。用这个信息来创建桌上型电脑的Access数据库，接着和手持式计算机的Visual CE应用程序同步。 主菜单可以让用户选择该工厂。下一个屏幕用来选择涡轮机机组。选择涡轮机之后，打开一个允许访问涡轮机数据库的窗口。既然每个制造商使用不同的标签系统，那么这个窗口是指定这种类型的涡轮机。为了观看相关的数据，用户接着指定期望部件的标签数据。用户也可以应用字段‘描述’[包含语句] 通过定义过滤器来搜索一个标签数据，然后输入设备执行的内容。 在正常模式下，为了保护数据发生意外的变化，所有的数据都是只读的。在编辑模式下，窗口上显示一个编辑按钮，它和正常模式有一样的布局图，但是有几个颜色变化来指示用户现在可以进入或者修改数据。一旦用户由于需要进行数据的增加或修改，他们需要按下“保存”按钮返回到最初的只读窗口。在编辑模式下的数据采集也容易与桌上型电脑数据库实现同步。 这种方法的一个主要优点是 ：可以很容易地修改窗体以满足公司的需要。比如：其中的一个涡轮发电机最近要经历一个较大的升级。升级完成以后，必须执行“回路检查”— 回路检查是指必须在不同的模块之间检查信号的过程。为了列出发生信号中断的绘图记录和设备点，拖动的用户界面允许工程师快速的重新设计与这个指定涡轮机有关的数据库和窗体。 在启动更新升级之前，把一个新字段加入到数据库，在大约100页的工程图纸范围内，指示出哪一书页包含这个回路图纸。通过容易利用的书页号码查找，和通过手动进行书页查找存在疑问的制图的位置相比，前者可以节约时间。现场设备用的校准说明书也被合并到表格里，在升级单元的功能检查之前，需要为校准提供一个比较快的参考。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/13/2005)