人机界面软件:稳步增长

人机界面在自动化控制中的作用日益突出。人机界面是工业制造和生产成功的关键因素,这取决于这些系统做越来越多的监控和控制过程,做得更快,做得更准确和精确。

Jeanine Katzel,控制工程 二零零七年九月一日

人机界面在自动化控制中的作用日益突出。人机界面是工业制造和生产成功的关键因素,这取决于这些系统做越来越多的监控和控制过程,做得更快,做得更准确和精确。

两年前,控制工程和Reed Research Group,这两家公司都是Reed Business Information的一部分,调查了用户在制造业中对HMI软件的应用和偏好。对这项研究的反应反映了一个不断增长和变化的市场。今年的调查显示,HMI软件和系统的市场状况良好,投资持续稳定。用户正在接受平板、连接能力和Web浏览器等新技术,并继续对任何无线技术保持警惕。

约44%的受访者表示,他们使用网络界面来查看和监控人机界面信息;两年前,只有三分之一的人这样做。

2007年春季对380名指定、推荐和/或购买HMI软件的控制工程师进行的在线调查显示,使用模式保持稳定。约一半的受访者表示,他们使用人机界面软件满足工厂内部需求;其余部分,用于OEM要求或工厂内和OEM要求。连续制造和批量制造占所有主要应用的43%,其中连续制造应用占总数的26%,离散制造应用占14%,批量制造占6%。

人机界面网络投资

对人机界面软件的投资有所增加,过去12个月平均每年的投资超过22.1万美元,而2005年的投资还不到17.5万美元。几乎所有受访者(89%)都表示,他们预计未来12个月在人机界面软件上的支出将增加或保持不变。只有11%的人预计会下降。

大多数用户似乎都很关注他们正在使用的人机界面软件,即使是在安装了软件之后。相当多的受访者(43%)表示,只要升级包含所需的功能,他们就会升级他们的人机界面软件。另有16%的人表示,他们在每次新产品发布时都会进行升级。尽管如此,仍有近五分之一的人表示,他们在安装并投入使用后从未升级过软件。

与两年前相比,越来越多的受访者使用Web界面来查看和监控人机界面信息。接近一半(44%)的受访者表示他们使用Web功能:22%查看数据库和实时报告,18%查看图表和趋势,4%用于其他用途(见图表)。2005年只有三分之一的人在使用Web功能。

微软Windows XP继续在人机界面软件的操作系统选择中占据主导地位,在本次调查中,其领先优势从2005年的555%扩大到67%。Linux和微软Windows Vista今年首次出现在榜单上。

尽管对人机界面软件的投资和升级仍在继续,但有一个功能仍然滞后——无线。令人惊讶的是,即使无线产品在许多领域充斥着市场,向人机界面系统添加无线功能仍然停滞不前。2005年调查显示的预期增长(至66%)没有实现。在2007年的受访者中,只有19%的受访者表示他们目前使用无线功能,几乎与2005年的水平相同。近一半(47%)的受访者表示,他们目前没有使用,也不打算在人机界面系统中添加无线功能。只有约三分之一(34%)的受访者表示,他们计划在6至24个月内增加无线人机界面。

该调查调查了受访者认为当前HMI系统中最重要的功能,主要集中在:图形、输入设备、操作系统和连接功能。几乎所有的受访者都表示他们使用图形(93%)和颜色(91%)作为警报摘要。趋势(75%)、动画(68%)和基于库或模板的配置选项(66%)也很常见。视频功能首次以15%的比例进入榜单。

平板、触屏和键盘仍然是最流行的输入设备。毫不奇怪,平板电脑从2005年的第三位跃居榜首(79%)。为了强调显示器的重要性,一位受访者建议说:“使用尽可能大的显示器或负担得起的显示器。您将通过节省屏幕开发的劳动力来收回成本。”

触摸屏(77%)从第一名跌至第二名,键盘从第二名跌至第三名。大多数其他功能,包括专用终端和明亮的环境光可读性,与两年前相比变化不大。最显著的下降是“与控制器分离”(从2005年的57%下降到2007年的40%)和crt(从56%下降到29%)。在操作系统(见图表)方面,微软的Windows Vista和Linux也加入了这一行列。

对互联互通的重视程度不断提高。表示使用OPC的受访者数量已从2005年的约一半上升到2007年的近三分之二(63%)。超过40%的人说他们使用历史记录,三分之一(33%)的人说他们使用开放式网络,五分之一(21%)的人说他们连接到屏幕上的培训和维护程序。

大约一半的受访者表示,他们已经改变了人机界面系统的安全措施和程序。更多的密码保护程序位居榜首。

服务和安全

受访者主要依赖他们的人机界面软件供应商进行升级和打补丁(62%)。只有大约五分之一的人将供应商用于其他目的,例如定制和修改(23%)或培训(20%)。

当被问及在过去一两年他们的人机界面系统的安全措施和程序的变化时,大约一半的受访者表示他们这样做了(49%)。大多数人(80%)表示,这些变化包括更好的密码保护程序。受访者采取的其他措施包括限制对人机界面的访问(61%),审查网络接入点的漏洞(54%),限制对区域的物理访问(45%),以及进行安全评估(42%)。超过三分之一(35%)的人说他们没有考虑过安全问题。近一半(45%)的受访者表示,他们计划在未来采取安全防范措施。

如果他们的评论能说明什么问题的话,那就是安全问题仍然令人担忧。其中一位说:“对合格的IT技能和理解的需求与工程/工艺技能一样,是成功安装的一部分。没有“插入CD并单击向导直到完成安装”。需求将随着更多的安全需求而增长,另一位警告说,“确保[HMI系统]在最小的系统干扰下提供安全性。”另一位建议说,人机界面系统要求站点具有一定的正常操作权限,有时会与站点安全发生冲突;提前计划配置。

一些受访者同意应用程序的细节,建议用户了解系统并为风险和未来需求做好计划。其中一条说:“对项目有一个良好、清晰的理解,确保你的HMI能够完成这项工作,保持所有的通信驱动因素都是最新的,提供清晰易用的屏幕,以易于理解的趋势和报告呈现数据,尽可能多地使用内置的特性和功能,避免使HMI过程过于复杂。”

在看hmi之前,“保持控制程序尽可能简单和用户友好。不要使系统过于复杂。标准化一个知名的和广泛支持的HMI软件供应商。祝你好运!”

人机界面软件产品

控制工程订阅者根据提供的列表,确定了以下HMI软件的主要供应商:罗克韦尔软件、Wonderware、西门子能源与自动化、GE发那科自动化、AutomationDirect、霍尼韦尔、ABB、国家仪器、艾默生过程管理、Maple系统、Opto 22和Iconics。以下是最新产品的示例,更多详细信息可在网上查询。完整的研究结果可在控制工程资源中心网址:www.resource.controleng.com.如需寻找其他供应商,请搜索www.cesuppliersearch.com。要查找具有相关专业知识的系统集成商,请访问www.globalelove.com/integrators。

为企业打开窗口

罗克韦尔软件公司的FactoryTalk View HMI软件解决方案套件由公司的集成架构支持,可以紧密集成到其Logix控制平台、第三方和遗留系统中,并轻松访问关键的生产数据。FactoryTalk View提供了一个通用的开发平台和应用程序和系统范围的标签重用,以帮助工程师、程序员和支持人员加快HMI应用程序的开发、配置和培训时间。软件有两个版本:FactoryTalk视图机器版和FactoryTalk视图站点版。机器版支持开放和嵌入式操作接口解决方案,用于监控和控制单个机器和小过程。平台包括Microsoft Windows CE、2000和XP。

www.rockwellautomation.com/rockwellsoftware

罗克韦尔软件

工程、迁移

英维思(Invensys Inc.)旗下Wonderware推出的InTouch人机界面软件9.5版包含了一些新功能。新的操作能力支持智能报警技术、动态操作员指导、运行时语言切换和几乎无限的可扩展性。新的工程生产力功能显著降低了与应用程序创建、修改、部署和维护相关的成本和时间。其中包括对SmartSymbol更改传播、开发中的平移和缩放功能以及一键式I/O备份配置的增强。使用以前版本InTouch软件的应用程序可以很容易地迁移。InTouch 9.5采用基于行业标准的ArchestrA技术。

www.wonderware.com

Wonderware是英维思系统(Invensys Systems Inc.)的子公司。

简单的设置,向导

西门子能源与自动化公司的Simatic WinCC 2007灵活软件继续强调易于配置和使用,这是其对用户的主要好处。减少配置时间可以节省资金,并且配置的便利性减少了与启动和工程修改相关的问题。工具和向导简化了导入和导出配置数据等HMI任务。模板很容易在整个项目中应用;多种配方选择提供了最大的灵活性。该系统采用了基于MP277硬件平台的软件控制系统。该系统还在工程和运行阶段提供验证支持,并使用审计跟踪跟踪制造过程。

www.sea.siemens.com

西门子能源与自动化

严格的监控和控制

Proficy HMI/ scada - simplicity 7.0是GE发那科自动化最新版本的监控软件,旨在处理许多行业过程中多任务操作系统上复杂的多用户应用程序。系统通过与Proficy家族中的其他产品集成,帮助公司提高业务绩效。它在组件和应用程序级别上提供了对软件变更的无缝管理和跟踪,并在开发环境中跟踪特定的变更历史。增强功能包括改进的OPC连接和配置,密码规则的安全性以及通过鼠标右键菜单操作的灵活性。

www.gefanuc.com

GE发那科自动化

开放连接人机界面

来自AutomationDirect的LookoutDirect基于pc的HMI软件具有500个I/O点容量,并且基于美国国家仪器公司的Lookout基于对象的自动化软件,使其适合中小型HMI应用。LookoutDirect有十大PLC/RTU产品的驱动程序和AutomationDirect的DirectLogic驱动程序。易于使用的配置包不需要编程或脚本。面向对象、事件驱动的体系结构为流程提供了图形界面。设备的图形表示很容易创建并链接到plc,用于实时数据采集、图形动画、警报生成、报告打印和与业务系统的网络连接。起价995美元。

www.automationdirect.com

AutomationDirect

直观的人机界面使用Web

Experion工作站是霍尼韦尔Experion过程知识系统(PKS)的一部分,据说是一个功能强大、功能强大的人机界面,可提供直观、安全的操作环境。HMIWeb技术是一种基于web的体系结构,它在整个企业中提供一种基础设施,以确保无缝的第三方基于web的集成。警报和事件设计遵循异常情况管理(ASM)协会和英国工程设备和材料用户协会(EEMUA)出版物191指南。可配置的下拉菜单和工具栏允许轻松导航和快速访问数据。功能包括实时视频集成、ActiveX支持、脚本编写和启动应用程序。移动站为现场操作人员提供了一个控制环境。

www.honeywell.com/ps

霍尼韦尔

连接工作站

ABB的System 800xA操作系统访问企业范围的数据,并与工厂或办公室中任何连接的工作站的多个应用程序进行交互。它利用公司的流程门户(Process Portal),一个直观的系统界面,提供一个单一窗口,用于实时导航、访问和查看工厂信息,以促进业务决策和行动,最大限度地提高生产力。System 800xA从多个植物来源收集信息,并将其转换为各种用户的相关信息。上下文导航在一个窗口中显示生产设施,并减少数据过载。

www.us.abb.com

ABB

用于图形化LabView的HMI

NI TPC-2012 12英寸美国国家仪器公司的触摸屏计算机与其LabView 8.20触摸屏模块一起工作,为在Microsoft Windows CE HMI设备上部署LabView图形开发环境提供了另一种选择,用于机器控制,嵌入式控制和分布式数据采集系统。LabView提供了一个单一的图形化开发环境,可以在与逻辑编程相同的环境中创建触摸面板应用程序。用户可以使用labview8.20开发控制算法,在fpga上嵌入逻辑,构建相应的HMI,然后部署到TPC-2012上。

www.ni.com

国家仪器

机械健康软件

艾默生过程管理公司的AMS套件:机器健康管理器5.0版,为CSI振动数据收集器的用户提供连续在线监测和红外(IR)热成像技术,并提供新的以资产为中心的界面,便于导航。新的省时功能允许用户在更短的时间内分析更多的设备。用户可以快速识别要进行评估的机器,然后决定使用什么数据库工具进行分析、绘图和报告。据报道,新版本比以往任何时候都更容易分析和交流来自现场的数据。软件允许用户自定义每个模块,以适应他们在微软Windows环境中的偏好。

www.assetweb.com/mhm;www.emersonprocess.com

艾默生过程管理

作者信息
珍宁·卡泽尔是控制工程。与她联系:jkatzel@sbcglobal.net