更好地观察工厂

位于加州库卡蒙加牧场(Rancho Cucamonga)的库卡蒙加山谷水区(Cucamonga Valley Water District)管理着4.5万个供水连接和3.5万个下水道连接。这家上市公司一直被认为是采用创新水技术的地区领导者，希望改进其人机界面/监控和数据采集(HMI/SCADA)系统。工厂经理希望同时将基于web的功能引入控制系统。他们希望为现场员工提供一个具有全面报告能力的移动组件。他们还希望该解决方案能与现有系统集成，其中包括AB Controls、Rockwell等公司的技术。

这家工厂求助于堪萨斯州奥弗兰帕克的工程公司Black and Veatch Corp.。这是一个不需要处理器密集型的Web解决方案。该公司从马萨诸塞州Foxborough的Iconics Inc.选择了Genesis32。，再加上供应商的WebHMI和PocketGenesis移动口袋PC工业软件。这一选择部分是基于网络和移动设备的多种功能，但也考虑到软件的易用性。“Iconics产品帮助我们实现了控制系统的目标，”Water District工厂的生产主管Ed Diggs说。

基于web和移动HMI系统的需求在过去几年中不断增长。Iconics公司的产品经理Tim Donaldson说:“我们看到很多公司都希望将他们的应用程序部署到网络、面板和口袋设备上。”“他们希望摆脱传统的操作站，通过平板电脑将信息无线传输给运营商。现在，维修人员带着这些平板电脑，当他们走近一台机器时，他们想要得到操作人员的视野。”

新的HMI工具正在从可编程逻辑控制器(plc)获取数据，并通过Web浏览器在整个企业中显示这些数据。同样，HMI系统将可理解的信息从企业发送到车间。来自Wonderware公司和Rockwell Automation公司的新系统，如加州Lake Forest公司的InTouch 10.0 HMI系统平台3.0软件，以及总部位于密尔沃基的Rockwell Automation公司的FactoryTalk视图工具，正在将晦涩的信息以可理解的形式显示出来。工厂操作员、维护人员和管理人员可以在瘦客户端监视器或个人数字助理(pda)上查看工厂的运行情况。来自华盛顿州雷德蒙德的。net等工具。美国微软公司(Microsoft Corp.)通常是数据流动的渠道。新的微软Vista操作系统提供了增强的图形和安全性。

共享数据

工厂正在实施这些新的人机界面工具，以便有效地共享实时数据。商务办公室了解工厂正在生产什么。工厂操作员可以通过移动pda实时查看PLC数据。维护人员可以从可以从任何地方访问数据的Web浏览器获得警报。制造商和加工厂可以在多个设施之间共享信息。与不需要补丁和更新的瘦客户机相比，所有这些不同的各方都可以看到一个版本的实际情况。

以易于理解的HMI格式通过Web发送数据，允许操作员从单一位置查看多台机器。罗克韦尔自动化公司FactoryTalk产品经理马克•霍布斯(Mark Hobbs)表示:“在过去，维护工程师专注于操作一台机器。“现在，同样的操作员负责许多机器。他们使用很多设备，而且并不总是在同一个位置。”

向新兴HMI技术的转变也使HMI脱离了工厂车间，并赋予了它一个新的目的——在整个企业范围内共享信息，而不是将信息单独指向操作员。“曾经，HMI专注于工厂车间。这是温度、压力和水平流动，”马萨诸塞州戴德姆ARC咨询集团有限公司的研究主管克雷格·雷斯尼克说。“现在，信息在企业中得到了提升，大量数据以一种有助于组织的方式显示出来。”这些数据可以包括指标、废品率、生产率，甚至机器状况。

当HMI上显示的数据从工厂转移到企业时，信息也从另一个方向，从企业转移到HMI系统上的工厂。Wonderware负责监督HMI的项目经理Phil Couling表示:“我们看到的一件事是，车间应用正在从工厂转移到企业，HMI已经成为整个生产空间的可视化工具。”除了使用HMI向企业显示工厂数据外，车间经理也可以通过HMI查看企业信息。来自企业的数据可以将工厂操作员带入企业决策过程。“运营商更多地参与决策制定，并可以访问整个企业的信息。这意味着人机界面现在有了不同的角色。”

由于各种不同的原因，许多行业正在采用新的HMI系统。“汽车行业是一个大用户。他们在不同的生产过程中使用HMI可视化技术来生产汽车、零部件以及生产过程中的跟踪，”来自宾夕法尼亚州凤凰城的CimQuest Ingear公司总裁查克·卡尔沃斯基(Chuck Karwoski)说。该公司在Microsoft . net平台上提供特定于供应商的HMI系统。“许多汽车公司都与微软和。net框架密切相关。”

一些行业寻求HMI工具来支持监管和安全需求。“食品和制药等行业需要符合监管和安全需求，”位于佐治亚州阿尔法雷塔的西门子能源和自动化系统公司的HMI/SCADA和嵌入式产品产品经理Phil Aponte说。
“我们提供可视化，允许客户使用完全分布式的控制系统。这将符合《Tread法案》或《生物恐怖主义法案》，并能够存储电子文件。”

微软作为推动者

微软的. net是新HMI工具的主要推动者之一。最近发布的Vista平台也提供了对HMI工具的强大支持。Wonderware公司的库林说:“微软的。net技术是推动人机界面发展的关键技术之一。“主要的好处是它运行在托管代码上。它以最低的成本获取数据并为您提供一个了解生产世界的窗口。另外，如果。net失败了，也不会对数据或操作造成影响。”

. net还提供了对信息的方便访问。”。Net让你能够以一种用户更容易理解的方式显示信息，”ARC的Resnick说。“它提供了互操作性、部署的先进性和面向服务的体系结构。”

虽然。net工具已经在工厂中被广泛采用，但微软Vista平台的实现将在工厂升级Windows应用程序后才会实现。Vista的优势对于新的HMI工具来说是有意义的，因为它增强了图形处理能力和改进了安全工具。Iconics的唐纳森说:“Windows Vista为工厂车间带来了一个全新的安全级别。”“公司都在寻找安全解决方案。工厂运营商都在蛮荒的西部，现在信息技术(IT)部门来找他们，说，‘嘿，伙计们，我们不能再提供通过防火墙的补丁了。您需要安全最佳实践。’”

工厂通常不是新技术的第一个采采者，因此在引入新的HMI工具和实施它们之间有一段滞后时间。“人们正在为微软Vista开发HMI工具。他们还在。net下发展，因为微软在其核心组件方面做得很好，”波士顿AMR研究公司制造业务研究主管艾莉森·史密斯说。“但该领域的应用还不是很广泛。市场不会把它用完，因为大多数工厂每四年才升级一次。”

一些HMI制造商并不急于提供专门为Vista开发的HMI工具，因为它还没有被高度部署。伊利诺伊州霍夫曼地产的自动化供应商博世力士乐公司的产品经理拉米·阿什卡尔说:“有些人尝试性地采用了新的Windows平台，有些人五年内都没有转向。”“至于我们的产品，我们仍然在Windows XP上销售，我们的Vista软件将与之兼容。”

无论工厂运行的是70年代和80年代的传统控制系统，还是更新的技术，HMI工具都可以获取工厂的数据，并将其提供给移动中的工厂操作员或办公室中的高管。相同的数据可以与多个工厂共享，也可以与供应链上的供应商和客户共享。“你可以看到很多不同的学科都在使用这些数据，”密歇根州Grand Haven的Convergence Industrial Interactive LLC总裁马克·皮斯(Mark Pease)说。该公司使用CimQuest工具构建人机交互应用程序。

“操作员可以看到工厂是如何工作的。维修人员要看什么坏了，为什么坏了，坏了多久了，通常还要看如何修复。流程工程师可以看到流程以及影响它的因素。”

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