High-Performance HMI Guides System Upgrade

When Pima County, Arizona, began planning to upgrade its wastewater facilities’ operations and maintenance programs, it knew the project was a big one—considering that the utility manages 3,400 miles of sewers and treats 82 million gallons of sewage each day across two wastewater treatment plants and three sub-regional treatment facilities. What it may not have realized is how critical high-performance HMI concepts would be to the project.

PIMA县污水处理设施的主要业务活动是管理流出的饲料进入圣克鲁斯河，并满足环境质量的授权，以减少氮和氨。该公用事业7.2亿美元升级其设施的关键方面包括越来越多的处理能力，在建造新的一个较旧的处理厂，并在项目期间互连它们。新的治疗厂每天处理5000万加仑，而旧的设施每天处理3750万加仑。

在这些问题之上，实用的大多数工业作业面临着高比例的退休工人，以及吸引新工人的困难。

Given the project’s goals, the utility wanted its operators to understand the operational processes better and, therefore, be able to make better decisions and take necessary actions. With these capabilities, the utility would no longer have operators, but multi-skilled operations and maintenance workers.

To achieve this, workers would need a seamless, holistic view into the utility’s processes that could be accessed in the control center as well as in the field.

During a session at the Wonderware 2015 Conference, Brad Callihan, P.E., practice group manager at system integrator EMA Inc., who worked with Pima County on the project, said that the facility was able to achieve its goals by employing situational awareness concepts as part of its upgrade project.

这些概念在项目中使用这些概念的关键是公用事业的依赖于ANSI / ISA 18.2-2009管理报警系统，高性能HMI指南和ASM联盟的有效控制台操作员HMI设计。“唯一的问题是，有很少的水/废水行业的例子是使用这些概念的例子，”Callihan说：“所以最初对这些变化有很多抵抗力。此外，并非所有的技术工具都存在。所以我们举行了大量的研讨会来克服经营者阻力。“

这些研讨会的关键因素涉及让操作员输入到新的HMI设计中，即使标准和指南在很大程度上将引导他们的发展。“本效用的先前的InTouch屏幕主要被忽略，”Callihan说，“因为它们处于持续的警报洪水状态。这些屏幕基本上成为运营商的白噪声。研讨会专注于如何处理警报，确定报警指标，并实现增量改进。利益相关者输入这个过程至关重要。“

实现该项目的总体型HMI进球的最大步骤涉及远离公用事业使用Wonderware Intouch HMI软件和Wonderware系统平台的使用。

操作员态势意识指南用于指导新InTouch HMI开发在实用程序的系统升级中侧重于：

• 属性 - 仅显示最关键的信息，并将其表示直观/逻辑;
• 原则 - 确保新的HMI图形设计清晰且一致;和
• 特征 - HMI应包括易于导航，有效地使用颜色和符号/图形。

在这些指导方面，决定“在智能HMI屏幕中有最小的动画，”Callihan说。他指出，这是一种妥协，具有高性能的HMI指南，这表明不使用动画。“使这一妥协对操作员验收非常重要”，“Callihan表示，在与其他高性能HMI指南保持中，在新的HMI中没有使用红色或绿色，新图形清楚地显示过程状态填充或未填充的图形背景。

在新的InTouch HMI屏幕上，最关键的元素是警报，然后是设备状态和设定值，然后是设备名称，循环编号和工程单位。“导航需要容易地到单位水平，从工厂到厂房，”Callihan说。“渐进式细节 - 从关键绩效指标到单位和子单元详细信息和设备弹出窗口 - 通过逻辑逐步来改善上下文。”

公用事业公司新HMI系统的优势包括：

• 需要10-30倍的过程显示所需的过程;
• Increased recognition of abnormal process conditions, which means operators no longer have to scroll through displays, with individual alarms aggregated up to equipment/unit;
• 平均报警率为73％，即使I / O计数增加了10,000至20,000;
• 提前每年达到监管要求;
• 在从InTouch升级到系统平台时遇到严重违规或生产损失;和
• The utility now has the ability to retain best practices and cross-train staff.