创建一个不被使用的HMI

当新设备或机器进入时,它可能有自己的人机界面,但这些设备将由一个更大的系统控制。您希望冗余的HMI做什么?

通过大卫·麦卡锡 2013年1月3日

关于如何跨各种技术和过程平台设计直观和功能性的hmi(人机界面),已经写了很多文章。但是你有没有想过如何设计一个很少被使用的人机界面?这种情况发生的频率比你想象的要高。您可以在工厂车间的各种过程区域中找到这些设备,操作员似乎很少去这些地方。想了解更多关于这个专业领域的最佳设计实践吗?这里有一些东西可以帮助您指定和使用这些工业孤儿。

出来吧,出来吧,不管你在哪里

最常见的低使用HMI的地方是集成到更大的全厂系统中的专用工艺设备子系统。这些被称为滑块系统,可以在许多不同的应用中找到,例如生物反应器,化学注射系统,就地清洁系统,色谱滑块,介质/缓冲准备系统,废物中和系统,巴氏灭菌器,维生素/矿物质注射系统等等。

这些设备的日常功能通常在其他地方进行控制,作为大型DCS或HMI/SCADA系统的一部分。既然如此,为什么要在这些地方安装本地人机界面呢?原因有很多,从这些子系统的构造和验证方式,到日常维护,甚至是紧急操作。让我们仔细看看这些用例中的每一个,以便更好地了解最佳设计标准。

使用它或失去它

滑移系统通常独立于较大的系统进行组装和验证。最初的验证和测试通常是在刹车制造商的工厂进行的测试。当防滑装置安装在工厂地板上时,进行类似的现场测试。根据行业和流程的不同,这些验证可能相当广泛。

本地HMI可以以多种方式促进这种验证和测试。在工厂测试期间,它为过程设备提供了一个窗口,如果没有主机系统,可能很难看到这个窗口。这包括所有仪器和设备状态的可见性。通常情况下,第一次测试会确保机械和电气方面一切正常。本地HMI可以强制打开或关闭(在适当的安全措施下)受控设备,以确认一切按预期工作。一旦在工厂车间安装并运行,这些相同的功能可以为工厂维护技术人员提供监控和控制设备的能力,如果需要的话。

本地HMI还可以方便地测试滑橇上的自动顺序和阶段。本地监控可以提供所有传感器的一目了然的状态,控制项目,顺序,或相位状态在撬上活动。如果需要,本地HMI也可以启动单独的控制阶段和序列。这样可以在不连接主机系统的情况下提供测试能力,并且一旦滑橇安装在工厂地板上,就可以提供紧急操作服务。

平台的考虑

既然我们已经知道了在哪里可以找到这些hmi以及如何使用它们,那么一个关键的设计元素就是确定要使用的最佳硬件/软件平台。您可以寻找与主机系统相匹配的系统,或者使用不那么先进的系统。每种方法都有其优点。

如果与主机系统匹配,本地HMI可以在同一个软件开发平台进行维护,简化了系统的归档、版本控制和日常维护。这也消除了与多个开发平台相关的采购、维护和培训成本。标准化的硬件进一步减少了备件库存和携带成本。到本地HMI的网络连接与主机系统中其他工作站的网络连接相同。如果需要,通常很容易在本地HMI中显示主机系统屏幕和标签信息。如果滑橇是为当地维护和紧急操作而设计的,那么这种方法的安全性可能会更强。

一个不太先进的HMI平台有它自己的一套优势。这种方法通常具有较低的前期硬件和软件成本。在这种环境中,编程成本也可能更低。这些解决方案通常在控制面板上的物理指纹较小。网络连接可以匹配主机系统,或采用更简单的直接连接到滑可编程控制器,节省网络布线成本。

把它们结合在一起

正如我们所讨论的,本地hmi可能仅用于测试,或者它们可能在其相关设备的维护和紧急操作中发挥长期作用。它们可以在与主机系统相同的平台上,也可以在不那么先进的平台上。

如果你对以上任何一个问题的回答都是肯定的,那么你可以选择一个不那么高级、也不那么昂贵的选择:

  • 滑块在物理上靠近主机系统工作站吗?
  • 本地人机界面仅用于测试吗?
  • 物理控制面板空间是一个问题吗?
  • 预算真的很紧吗?

另一方面,如果标准化是你的东西:

  • 通用软件开发平台贯穿整个过程
  • 所有工作站的图形外观和感觉相似
  • 通用硬件平台
  • 标准化的网络布线,或
  • 安全问题让你夜不能寐。

如果这些很重要,请考虑匹配主机系统平台。

对于不太高级的选项,可以考虑用简单的文本和数字状态编程这些hmi,仅限于仪表、设备和滑橇的功能状态。如果需要手动覆盖控制(如果滑块不靠近主机系统工作站,可能会出现这种情况),请在开发平台允许的情况下尽可能地保护它,并以最简单的方式使用本机对象进行编程。同样适用于您可能需要的任何紧急控制操作。

如果您的本地HMI与主机系统在同一个平台上,请考虑显示与主机系统类似的状态和控制信息。出于这些目的,您可能只想将来自主机系统的屏幕或控件插入本地HMI。如果需要其他区域的信息以进行有效的紧急控制,请考虑从这些区域插入主机屏幕。确保所有手动和紧急操作都是完全安全的。

虽然这些本地hmi可能不经常使用,但它们确实有重要的用途。遵循这些提示,为您的应用程序找到正确的设计标准。

David McCarthy是TriCore, Inc .的总裁兼首席执行官

关键概念:

  • 即使HMI是远程的,它也是有用的
  • 只要稍加考虑,您就可以根据工厂的更大需求来优化这样的系统

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