Using devices like smartphones as operator interfaces is no longer just a fantasy. For Shaun McBride and Michael Dearing, chief water operator and wastewater superintendent at the Water and Sewer Dept. in Union Township, Mich., these are real tools helping their small staffs focus on improving an infrastructure serving 10,000 residents over 28 square miles.
通过使现场技术人员能够通过智能手机阅读操作数据,该部门加入了一组早期采用者借用消费者技术来升级其人机接口(HMIS)。
These early adopters have found that these touch, visualization and communications technologies have tilted the cost-benefit analysis in favor of the investment.
在联合镇的水和下水道部门,升级的决定很容易,因为智能手机是该部门远程监控策略的逻辑扩展。不久前,技术人员将不得不开车去井,泵站和水处理地点,以收集运行数据,例如流速,储罐水平和泵状态。为了减少技术人员在此任务上花费的时间,该部安装了台式机远程监视软件,该软件利用了已经在某些站点上运行的PC上运行的HMI软件。
As helpful as this was, not all remote locations had PCs, and the software was useless on phone screens. McBride and Dearing wanted to take the initiative a step further, so they jumped at the chance to put the data on smartphones that their technicians could view while in the field.
他们抓住了由Opto 22’sGROOV HMI软件(www.opto22.com),which works on any device using a modern web browser such as smartphones, tablets, PCs and even web-enabled, big-screen televisions.
由McBride和Dearing显示设备状态以及手机上的各种过程测量的操作员界面。Dearing指出:“对于废水,我们监视流量,功耗和坦克水平。”技术人员还可以看到其他关键指标,例如溶解的氧气,pH和浊度。运行HMI的PC仍在使用中,但现在主要用于分析。
GROOV中的安全功能阻止用户在监视过程时屈服于诱惑以冲浪网络。Opto 22营销副总裁Benson Hougland说:“您可以锁定设备将其专用于机器上的特定任务。”(KPI)整个植物。
顺其自然
移动性并不是将消费者技术改编成工业用途的唯一好处。另一个是经济利益,它来自使用商业现成(COTS)技术。更大的消费市场不仅允许在更大的人群中投资更多的开发美元和摊销成本,而且可用性和熟悉程度也有助于COTS路线的吸引力。
霍格兰德指出:“很多人都在日常生活中使用这些消费者设备,即平板,手持式设备等。”“因此,当他们在植物地板上看到它们时,会有一种熟悉感。不要忘记,建造这些产品的人投入了大量时间和金钱来开发使这些产品易于使用的界面。”
Hougland还指出了一个随附的软件生态系统,该系统促进了开发量身定制的应用程序。他说:“当您使用专有设备时,您必须使用其开发工具,这些工具通常更昂贵,需要专门的培训。”“另一方面,现成的平板电脑和移动设备具有开放的开发环境,几乎让任何人开发应用程序。如今,在消费市场中,即使是孩子们也在开发应用程序商店的应用。”
Opto 22 is replicating this advantage in industry with its groov software, Hougland says. Interfaces developed with groov connect industrial automation to tablets, phones and other such devices through the web browser resident in these devices. Users also have the option to make the link through an app for iOS or Android devices.
The familiarity bred by popular consumer devices reduces the need to train workers in using the new, more powerful interfaces. “Multitouch capability and the use of different gestures and voice commands are defining the user interfaces of smart mobile devices and tablets,” notes Abdulilah Alzayyat, product manager atBosch Rexroth(www.boschrexroth-us.com)。He expects the large number of experienced people to streamline the conversion from buttons and visual indicators to the new interfaces.
实际上,智能手机和平板电脑的扩散已经在某些工人中产生了期望。OI/HMI产品经理汤姆·克雷文(Tom Craven)说:“我们看到客户的年轻员工走到操作员界面,并用手指捏和变焦运动来操纵屏幕。”GE智能平台(www.ge-ip.com).“当他们意识到自己无法以这种方式控制屏幕和信息时,就会有'为什么不呢?'的反应。
回报在哪里?
Despite these expectations, multitouch screens have been slow to catch on in industry, but not because of a resistance to touch. “Touch has been part and parcel of the industrial HMIs for a long time,” says John Krajewski, director of product management for HMI and supervisory products atInvensys,现在是施耐德电气的一部分(www.iom.invensys.com)。“In fact, there have been more touchscreens per capita in industrial systems than there were in consumer systems over the past 20 years.” Only recently has that ratio flipped, mostly because of multitouch technology.
其行业扩散的障碍是用户缺乏可感知的价值。克拉杰夫斯基解释说:“需要解决一个问题。”“它是否以某种方式降低停机时间,提高效率或减少浪费?用户正在寻找业务驱动力。”
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Some automation suppliers respond by making the case that the new multitouch panels in high-definition, widescreen formats make the HMIs both faster and safer to use. Consider an application thatB&R工业自动化(www.br-automation.com)开发以证明面板在注塑机上的使用。
设计人员将宽屏幕垂直分为三个部分,将基本设置放在左侧,中间的计算机选项以及右侧的菜单选择器。B&R业务开发总监John Kowal说:“宽屏格式让您将几个窗户放在操作员的前面,他们可以在右边单击右侧的其他页面而无需来回滚动。”不必在屏幕之间来回切换更有效。
Kowal补充说,Multitouch技术允许需要双手输入,这已经是一项共同的安全功能,以确保操作员的手不在一边。在Multitouch HMIS上,双手输入还提供了防止无意中选择的保护。例如,为了启动或停止电动机,操作员可能必须同时触摸两个窗口中的选择,以防止意外地执行机制。
赞成多点触摸显示的另一个论点是,在机器生命中,该技术并不比单触摸贵得多。工业PC产品专家Doua Yang表示,额外的费用从边际到一无所有Beckhoff Automation(www.beckhoffautomation.com)。“Of course, when you are an early adopter of a new technology, picking apart list prices isn’t really the point.”
例如,对于设备制造商而言,多点触摸可能是与仍使用单触摸的竞争对手的关键区别。杨说:“单触摸HMI绝不是灭绝的边缘,但多点触摸显然是一个更理想的选择。”“如果实施新技术(例如Multitouch HMIS)可以帮助建造者超越竞争对手,那么HMI已经为自己付出了代价。”
对于早期采用者的用户,Multitouch HMI可以帮助转换速度或更快地发现问题。杨补充说:“在这些情况下,HMI将在短时间内支付自己的费用,因为这些时间节省和效率加起来。”
Graphics pay dividends, too
受消费者启发的高清图形也会影响升级决策。尽管人们通常会想到高清晰度时,通常会想到更清晰的图像和更多细节,但通常不需要看起来更好的图像。取而代之的是,Krajewski和他在Invensys的同事使用高清来提高运营商的决策能力。他们正在研究所谓的数据对键或数据对像素比。“实际上有多少墨水(或像素)实际上将信息传达给操作员,以及仅用于浮华的视觉呈现?”Krajewski问。“不幸的是,数据对键的比率很低。”
现在的重点是将其提高以在给定空间中提供更多功能。克拉杰夫斯基说:“随着展示获得更多的分辨率,他们有能力持有更多内容。”“每个像素都应向运营团队传达一些东西,并授权其做出更明智的决定。”相同的原理可以用来将HMI的图形放在较小的屏幕上,例如在电话和其他手持设备上找到的图形。
这项工作支持自动化供应商之间更广泛的运动,以通过软件而不是硬件提供更多的功能和功能。杨说:“可以在同一处理器上集成多点触摸HMI,机器控制和多媒体内容,例如视频和PDF文档,并可以从同一屏幕上访问。”集成不仅可以在需要时简化对文档的访问,还可以使其更易于使用。
虽然自动化供应商提供ultimedia documentation for a while, they have been steadily enhancing it with customizable options for troubleshooting and quality control. “For instance, sensors or predefined conditions can trigger video recordings of machine operations,” explains Deana Fu, product manager atMitsubishi Electric Automation(www.meau.com)。“When errors or warnings occur, pre-recorded instructional videos can pop up with the recommended resolution.”
HMIs can deliver these instructions by emulating tablets and smartphones. “They allow the local downloading and viewing of PDFs, instructional videos and other documentation through remote connectivity,” says Raul Guerrero, product manager for伊顿’s Electrical Sector(www.eaton.com/eaton/productsservices/electrical)。
这项技术值得投资吗?Guerrero回答:“用户必须确定他们是否想从机械中获得更多。”“例如,能够在发生特定故障时观看有关如何修复机器的视频可以帮助最大程度地减少计划外的停机时间。”他补充说,将查看视频和数据日志的能力与能够通过电子邮件接收警报和描述的能力仅加快了维修和流线的持续改进。