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人机界面投资反映市场需求的增长
 
慧聪网   2006年2月17日15时26分   信息来源:CONTROL ENGINEERING    

  人机界面(HMI)是近年来自动化和控制领域发展与变化的亮点。软硬件技术的进步大大推动了人机界面显示器与所控制系统的复杂性与精确度不断提高。图像和动画功能日益丰富,能够处理更复杂的任务,无线连接功能不断提高,这都有助于推动本领域的应用不断发展。

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  图1:HMI软件用户当前系统的特点之一在于输入设备功能多种多样。近一半输入设备可在环境光较亮的情况下工作,也可以在一定距离范围内工作

  在近期完成的在线调查中,Reed Business Information(www.reedbusiness.com)下属的CONTROL ENGINEERING与Reed Research Group 就HMI软件在制造业中的应用进行了调查,掌握了人们对HMI软件的看法。调查结果来自近260名控制工程师,他们参与了HMI软件的指定、推荐和/或购买工作。有关结果显示出一些有趣的现象。

  参加调查的人士中有超过半数(52%)因为工厂装置的需求应用HMI软件。基本应用中的42%用于满足连续和批量生产任务的要求。离散式制造应用占总数的11%。其它类型应用所占的份额也很大,达22%,表明应用类型的多样性。

  平均每位接受调查的人士过去12个月内购买过59套HMI软件,平均花销达17万5千美元,主要用于升级和实现新的功能。

  GE Fanuc Automation公司Proficy软件资深经理Roy Kok指出:“HMI/SCADA正日益成为不断扩大的自动化战略中不可或缺的一部分。HMI/SCADA技术的应用越来越广,促使我们日益重视自动化技术的自然发展,从而更好地利用HMI/SCADA信息。我们通过利用数据储存技术来实现上述目的,长期提供数据档案功能,并提供分析工具,在较长的时间内为整个企业的工艺过程分析提供跨生产线的更多功能。就此而言,HMI/SCADA产品的价值既体现在它能够立即实现集成功能,又体现在工厂智能化产品领域。”

  对比研究

  人们就调查结果得出了不同的结论,于是也难以得到共识。举例来说,接受调查的人士中近三分之二表示他们不使用Web界面来查看HMI信息,但是,大多数人都在当前的系统中采用开放式网络(56%)和/或OPC(53%)。五分之一使用无线连接,不过在今后两年中这一比例预计还将上升至66%。

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图2:接受调查的人员中近一半认为今后12个月内HMI软件购买量将上升

  BizWareDirect公司(专门从事工业数据采集与数据管理的软件开发公司,网址为www.bizwaredirect.com)的市场传讯专员Tonya R. York指出:“近三分之二的人目前还不使用基于Web的查看方式,对此我并不感到惊讶。许多人还没有意识到基于Web的应用能为工厂之间的信息通讯提供极大方便。对那些已经采用了Web查看方式的客户而言,他们从中受益匪浅,能够通过工厂中的任意一台计算机快速便捷地存取记录。最终,用户必将进一步了解该技术作为工业领域重要工具的功能优势。因此,我们预计今后使用并依赖于该技术的工厂比例将大幅上升。”

  接受调查的人士中有四成表示HMI系统有助于为规章管理遵循提供支持,如有助于落实21 CFR Part 11。相当部分接受调查的人士(42%)将HMI软件用于连续与批量制造,这一比例似乎应当更高才对。不过,Wonderware和ArchestrA业务部门的可视化产品市场经理Renee Brandt则指出,HMI对连续与批量制造所起的作用正在发生变化。她说:“我们需要HMI来捕获用户的交互行为,特别是电子签名等。不过,符合有关标准的第二部分涉及到数据存储。就此而言,我们越来越多地开始采用过程数据库或以数据库为中心的产品。这使我们能够快速满足电子记录和自动化报表(如电子批处理记录)的要求,并能够在较长时间内实现信息检索,同时保证电子记录不会被修改。”

  HMI特性简介

  我们向参加调查的人士深入询问了他们对目前HMI系统的看法以及他们认为哪些特性重要。具体说来,我们让他们明确指出其HMI系统的四个部分:输入设备、图形功能、连接性以及操作系统。接受调查的人士指出,典型的系统是带有彩色图形功能、触摸屏和键盘的开放式网络,采用Microsoft Windows XP操作系统。

  大部分接受调查的人士都已使用平面显示屏,这一点值得重视。平面显示屏非常薄,安装方便,能放在狭小的空间内,这使其在短时间内迅速普及。

  接受调查的人士一般采取开放式连接和/或OPC连接,约20%采取无线连接,11%采取MES连接,9%连接到ERP系统。几乎所有接受调查的人士都采用彩色显示(95%)和/或警报功能,趋势功能(83%)和动画功能(74%)也较常见。

  ABB公司的System 800xA市场经理Roy Tanner就警报与趋势功能所占比例较高的情况指出,近期在与客户展开讨论时,警报管理是经常出现的课题,这是风险降低工作加强的缘故使然。他说:“警报过频失去准确性,或者警报管理战略缺失,这都会影响工艺优化工作,加大工厂设备损坏的风险,甚至造成安全事故。”他还补充指出,系统警报特性和工具可帮助用户执行并维护适当的警报管理战略,建立适当的警报标准,并将有效的报告应用负诸实践。

  目前最常用的操作系统是Microsoft Windows XP和2000,接受调查者使用这两种操作系统的各占大约一半(55%和50%),此外他们还使用Microsoft Windows NT(30%)、CE(25%)和Server 2003(16%)。接受调查者中只有约四分之一的系统具备网络功能。值得指出的是,大多数人都采用多种操作系统,也就是说,很多情况下都是多种操作系统并用的。

  Wonderware的Brandt解释说:“就许多大型安装而言,用户运行的操作系统可能比较老,不过并没有遇到什么问题,因此也就没有加以改变。但是,随着生产能力的扩大,或者用户开始取代那些老化的硬件,这时原有的操作系统就不够用了。用户有时还会预先调换硬件,以利用新式软件应用功能并提高硬件的可靠性。较新的操作系统需要新式硬件的配合,因此通常我们也会同时升级软件,这就导致工作中常常发生多种版本的应用软件乃至操作系统共存的现象。”

  放眼未来

  升级现有HMI软件主要是为了满足新版本特性的需要(接受调查者中的42%如是指出)。不过,人们对待升级有两种不同的态度。一方面,全部接受调查者中近四分之一(23%)每当有新版本推出时都会进行升级,而另一方面,有两成人士只要完成了安装、开始运作之后就再也不进行升级了,而且认为只要系统还能工作,就没什么必要的理由非要加以改变不可,不妨保持现状。

  就升级而言,13%的升级仅安装补丁。我们询问接受调查者,他们都从HMI软件供应商处要求获得哪些类型的服务,大多数人(87%)表示他们需要获得更新和补丁。超过三分之二(69%)依靠软件供应商来提供培训,而且相当数量(43%)的人士还与软件供应商合作开展程序定制和调整,这并不令人吃惊。

  就未来而言,接受调查者中的43%表示他们将在下一年加大HMI软件的购买(见图2)。一半以上的人士将保持现有的购买水平。只有6%的人士估计购买开支会下降。预计购买增长的人士一致认为,购买上升的原因在于新功能的出现以及软件更新。预计购买开支下降的原因各不相同,括公司不计划开展大规模扩张、缺少预算、整体业务下滑以及近期已经完成了升级,等等。

  总体说来,用户对HMI软件的投资得以持续,努力寻找降低成本和简化应用的途径。随着功能的增强,用户将获得更多便利,有助于他们推出新式应用,推进标准化进程,并为促进这一相当活跃的业务领域持续发展做出贡献。
 
作者:Jeanine Katzel,CONTROL ENGINEERING高级编辑 
 
 
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