数据历史学家和HMI:大数据分析的基础

封面故事:人机界面和历史软件的集成指南应该帮助组织确定数据历史和HMI软件组件的最佳组合,以将大数据转化为巨大的投资回报。请参阅人机界面和历史记录软件结合使用的9个最佳实践策略。链接到演示HMI在智能连接制造环境中与机器人一起使用的历史数据回放技术的视频。

通过梅丽莎Topp 2015年5月7日

集成人机界面/监控和数据采集(HMI/SCADA)软件和历史数据采集软件,有助于收集、合并和分析大数据,创造巨大的投资回报(ROI)。HMI/SCADA技术提供了连接到一系列数据源的能力,并将这些数据可视化以进行监视和控制。这些数据源的范围可以从制造环境中的可编程逻辑控制器(PLC)到数据中心中的OPC服务器,再到通过简单网络管理协议(SNMP)通信的IT设备,再到通过BACnet(以太网协议)进行联系的建筑控制设备。这都是物联网(IoT)的一部分,连接人和服务,并引领hmi正在发展以迎接这一趋势。

数据由HMI/SCADA软件实时可视化,以帮助立即做出决策,连接故障状态警报,或提供趋势点。为了在当今市场上保持竞争力,同样的数据也必须被记录下来,然后使用可扩展的、强大的工厂数据历史学家进行分析。

最新历史学家的高容量存储和快速检索能力补充了尖端HMI/SCADA软件丰富的2D和3D图形数据可视化,为充分利用组织的大数据提供了基础。

以下是结合使用数据历史学家和HMI/SCADA软件的9种最佳实践策略。

1.Cloud-integrated存储

今天的高级数据历史学家集成了最新的基于云的技术。通过与云应用程序平台(如Microsoft Azure)集成,高速、可靠的工业工厂历史记录变得更加可扩展,允许从任何桌面、Web浏览器或移动设备访问大数据。由于简单的设置和最小的维护需求,IT成本降低了,允许组织根据其业务需求的变化无限地增长应用程序。客户可以体验到增强的协作,同时维护来自可信供应商的预期安全性。

2.通过记录器到记录器通信增强数据同步

高级数据历史学家还应该提供数据记录器到数据记录器的通信,以聚合和合并来自任何工厂历史学家服务器的数据。该特性允许历史服务器与其他类似类型或品牌的服务器以及第三方历史服务器按层次交换数据。这些数据交换可以定时触发,也可以根据需要手动触发,而不管服务器是位于本地还是在云中。这使得远程访问最关键的信息具有最大的灵活性和控制能力。

3.高速

在比较数据历史学家时,可以使用“旋转门”数据压缩算法来提供每秒超过100,000个数据事件的高速数据收集。还要检查自动归档,它允许对数据归档进行常规或触发调度,释放磁盘空间并为长期存储和检索备份文件。

4.与开放标准连接的最大兼容性

数据历史学家应该充分利用最新的64位微软基于。net的计算技术和众多性能特性,包括充分使用多核硬件。它应该被认证为最新的操作系统,如微软Windows 8,微软Windows Server 2012,以及很快的微软Windows 10,以及微软SQL Server商业智能平台和微软Office 365。它还应该充分使用OPC UA通信标准,以及用于连接现有基础设施的各种其他协议。第三方OPC HDA法规确保了与数百个应用程序的互操作性,以最大限度地减少对现有工厂基础设施的影响。

5.大量的冗余

领先的数据历史学家支持所有级别的冗余,包括使用远程分布式数据收集器、多个分布式记录器以及多个OPC经典和OPC UA接口。通过将自动故障转移集成到活动日志记录器,组织可以确保其操作具有最高级别的可用性和性能。

6.智能资产技术

对数据历史学家日益增长的需求是与资产管理工具的集成。用户应该寻找可以与符合isa -95的资产建模工具集成的数据历史记录(很可能在链接的HMI/SCADA组件中)。一旦连接,数据历史学家得出的任何分析都可以作为任何资产的属性,随后,作为HMI本身的实时值。

7.强大的性能计算

顶级数据历史学家提供了广泛的性能计算功能,允许用户配置复杂的计算,这些计算可以定期触发或在任何数据更改事件上触发,使用一组灵活的日期/时间、数学、字符串和历史数据检索功能进行高级分析。

8.数据插入

应该提供一个工具,用于自动或手动地将数据插入到数据历史记录器中,以导入历史数据或从数据库、其他历史记录器、现场设备和其他设备(如plc)中记录数据。

9.HMI/SCADA可视化,集成历史数据回放

在HMI中,历史数据应该像实时数据一样容易访问,使用所需的约定,如仪表、趋势、网格、图表或动画对象。完全可定制的2D或3D趋势和图表可以将应用程序带入生活。丰富的2D和3D图表库(如X vs. Y、对数、条形图、条形图记录器、圆形图等)提供了清晰而准确的数据表示。

直观的彩带和图库可以通过添加颜色、渐变、平滑动画、半透明、大小效果、抗锯齿等来定制趋势,使数据分析清晰而直接。用户应该能够在运行时操作期间拖放数据源,以同时查看多个趋势。数据还可以以表格格式查看,并能够输入操作员评论,以及管理实验室数据和审计跟踪,这对于遵循21 CFR第11部分政策的公司来说是一个有用的功能。历史数据回放是一项创新的新功能,允许用户与屏幕上的回放控件交互,以暂停、倒带、快进和重放其工厂资产和设备的数据移动,对应于历史记录数据。

这种级别的集成是HMI/SCADA市场的重大发展,可在领先的HMI软件平台中使用。

这些指南可以帮助组织确定数据历史学家和HMI/SCADA软件组件的最佳组合,从而将大数据转化为巨大的投资回报。

- Melissa Topp, Iconics Inc.全球营销总监;由Mark T. Hoske编辑,他是CFE Media的内容经理,控制工程mhoske@cfemedia.com

关键概念

  • 大数据分析植根于数据历史学家和人机界面软件。
  • 集成的HMI和历史记录软件可以帮助企业将大数据转化为巨大的投资回报。
  • 最佳实践策略建议集成使用人机界面和历史软件。

在线额外

2015年5月印刷版和数字版文章的在线版本包含了额外的信息,包括一个演示HMI历史数据回放技术的视频链接。

最近,在2015年汉诺威工业博览会上,Iconics与微软和库卡机器人公司合作,展示了在智能互联制造环境中使用自然用户界面和历史数据回放的好处。查看这一历史数据回放技术的在线视频在YouTube上的行动

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