集成商在HMIs、无线、云使用、瘦客户端的建议

来自2017年度最佳系统集成商公司的系统集成商被要求提供人机界面(HMI)软件屏幕设计、工业物联网(IIoT)的无线和云技术以及与项目相关的建议，这些建议产生了瘦客户端建议。就这些主题提供建议的有:

• Jordan Gass，控制系统开发人员
• Loren Schmidt，高级控制系统开发人员
• 马蒂·范德·斯鲁特，州际控制系统，制造IT部门经理
• Will Aja, Panacea Technologies Inc.客户运营副总裁。

CFE传媒:您对人机界面软件设计有什么建议?

盖斯:高性能的HMI为操作员提供了他们需要知道的关键信息，以安全有效地完成工作，而不会被无法为他们试图完成的任务增加价值的信息和动画所淹没。高性能HMI的常见元素包括:

1.司法色彩的使用。太多的颜色会让人在试图从高处观察这个过程时不知所措。红色、黄色和橙色等颜色会引起操作人员的注意，因此应保留用于异常或报警情况。操作员可以通过添加灰色等中性色背景，更容易地注意到异常区域，并使用更明亮的颜色突出异常情况。

2.有限的动画和移动部件。这些可能不会提供价值，只会分散操作人员对重要信息的注意力。

3.图表和“模拟滑块”，这比数字更容易理解(对精度很重要)。

4.报警管理。确定警报的重要性，哪些应该突出显示，以及以何种方式突出显示。这将是一种方法，以避免过多的警报可能没有什么价值或仅作为通知。重大工业灾难的部分原因是HMI和报警管理系统没有在关键时刻突出显示关键信息。这些系统的改进设计本可以让运营商迅速发现不合格的性能，并迅速采取行动防止灾难的发生。

施密特:标准需要在人机界面中始终如一地使用。经营者在熟悉中找到舒适感。当某些东西偏离标准(一次性设计)时，它会在HMI中增加一个区域，在那里操作员必须偏离标准思维，并且必须更彻底地解释和评估屏幕。这会导致对任何需要采取行动的事情反应缓慢，特别是与质量和安全有关的事情。

Aja:围绕高性能hmi不断发展的ISA标准[ISA101，人机界面在业界，尤其是在流程界，引起了不小的轰动。大多数工艺工程师会嘲笑没有P&ID(工艺和仪表图)作为控制屏幕背景的想法。然而，大多数信息都指向了更高的操作效率，更强的态势感知能力，以及减少对关键事件或警报的响应时间。

与所有事情一样，定义核心需求和预期结果将确保高性能图形的平稳实现。简单地100%转向高性能图形并不理想，但拒绝纳入标准也不应该是一种选择。在某些情况下，操作员的性能可以得到提高，而在某些情况下，则需要传统的HMI布局。

实现基于用户的安全性和访问将允许将所需的屏幕图案呈现给正确的组。我们已经看到客户端为操作员提供了高性能的图形，但是当维护人员登录时，显示的是更传统的屏幕布局，其中包含与他们的角色相关的信息。

拥有明确的需求和期望的结果，优先考虑需要改进的领域，以及实现基于角色的访问，将确保高性能图形的最佳方面与更传统的系统的好处同时实现。

CFE媒体:无线和云技术如何帮助工业物联网的数据管理?

范德斯鲁特:数据继续以越来越快的速度消耗，随着工业物联网设备的引入，收集点的成本已显著下降。挑战始于如何收集数据以及将数据存储在哪里进行分析。无线技术允许在以前无法访问的区域(无论是由于安全还是硬线连接)与单个或网状的IIoT设备进行对话。该路径可以通过将非控制数据直接路由到基于云的解决方案，使其远离主网络。

在云中托管数据还允许在全球范围内访问数据，这些数据可以与其他站点进行比较，或者运行单独的分析，而不会影响运行日常站点活动所依赖的硬件。

Aja:无线网状网络技术是工业无线实现的真正游戏规则改变者。由于典型工艺设备(储罐、管道、无尘室等)的干扰，大多数IT部门都避免在自动化方面采用无线实现。

在客户端标准中，仅仅因为走动而失去连接是不可接受的，因此总是首选硬连线连接。实现网状网络允许在任何需要的地方添加无线接入点，同时跨接入点为用户提供无中断的无缝连接。这大大增加了移动性选项以及无线数据生成设备选项。技术将继续改进，只有在连接核心基础设施(如服务器、OPC收集器等)时才需要硬连线连接。

云技术已经有了很大的发展，对我们的客户来说，最大的机会是在混合云领域。混合云是指拥有一个本地虚拟化基础设施，该基础设施与异地云提供商一起工作，用于数据存储。这使得客户可以在一个基础设施中拥有自我管理的高可用性私有云，以及远程服务的多功能性和强大功能。

这种设置的大多数实际用途包括在虚拟环境中托管所有SCADA、历史数据和自动化软件，并使用远程云服务进行历史数据存储，以促进复杂的数据分析。这种设计确保了最关键的工厂系统处于受控且易于访问的区域，同时还可以使用云服务为多元分析提供的强大功能。

CFE媒体:请根据系统集成经验提供建议，应用自动化、控制和仪表。你学到了什么?

Aja:我们从一个又一个项目中学到的一件事是在瘦客户机上部署监控和数据采集(SCADA)层的好处。将硬件层与服务器基础设施解耦可以极大地延长系统的寿命，并使未来的迁移更加容易。在10年的时间跨度内，您可能会看到来自同一供应商的五代hmi。在受控环境中，这可能是一个巨大的问题，并导致客户储存数十万美元的备件，以避免持续的迁移。

一旦大多数行业都意识到这种好处，将物理定制hmi迁移到基于瘦客户机的部署中很快就会成为一种需求。物理自定义hmi可能不允许基于域的身份验证，为整个用户组留下共享的密码，这是一个主要的安全和审计跟踪问题。瘦客户端部署可以让公司更好地了解运营商的操作，并通过针对现有Microsoft Windows域的身份验证提高安全性。

大多数客户都害怕实现瘦客户端，但是通过在实现之前仔细评估潜在的风险，比如网络可靠性，转换可以顺利而成功。

我们很高兴看到越来越多的客户需要瘦客户端，并相信在不久的将来采用率将显著提高。一旦客户端体验到虚拟化服务器基础设施和使用瘦客户端hmi的好处，他们就再也不想回去了。

马克·霍斯克内容管理器，控制工程， CFE传媒，mhoske@cfemedia.com。

更多的建议

关键概念

使用颜色和动画在设计HMIs时，请仔细考虑图形、警报和标准。

无线帮助收集数据。

瘦客户机架构和虚拟化可以节省资源。

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