集成远程人机界面

新泵撬刚刚安装有自己的人机界面。你应该期待在屏幕上看到什么,它应该如何与更大的控制系统交互?

通过马特·威尔默特 2014年3月12日

即使越来越多地使用集成过程控制和安全系统,仍然很难定义和创建一个完全同质的系统。主要原因是:

  • 智能控制设备在更小的设备包中越来越普遍
  • 这些包,包括其相关的单元控制面板,通常是独立于主控制系统购买的
  • 本地HMI(人机界面)作为打包控制系统的一个组成部分交付。

接下来的问题是如何将这些远程人机界面集成到整个自动化系统理念中,以最大限度地发挥它们为操作带来的价值。

谁设定了人机界面的目标?

首先,值得注意的是,远程人机界面的设计目标通常与中央控制室的主要人机界面不同,后者旨在维持工厂的稳定运行。这应该通过删除不必要的细节和将报警合理化到绝对最低限度来简化显示,从而更好地管理异常操作情况。

另一方面,远程hmi的目标往往是实现更好的设备启动、维护和故障排除。因此,在HMI显示中可能需要更多的细节,需要更多的本地警报来帮助确定设备问题。

由于这些目标上的差异,远程HMI的功能设计偏离控制室HMI的最佳实践是非常合理的。这些偏差还应该与两个HMI系统之间一定程度的共性相平衡。例如,如果一个非常熟悉主系统上的HMI显示的操作员偶尔需要使用远程HMI,那么他或她不应该感到陌生。

多年来,从主DCS上的包装设备HMI复制HMI显示布局已成为项目的常见做法。这种做法在某种程度上是低效的,并且对整个设施施加了额外的生命周期负担,因为总是需要在两个系统中进行更改以保持显示器彼此同步。

使用不同的方法

作为指定独立的、独立的HMI系统,然后将它们连接到主控制系统的另一种方法,可以采用不同的方法来解决问题,以减轻本课程带来的项目和生命周期问题。替代方法采用主控制室HMI并将其分配到现场,以满足每个包的远程HMI目标。

这种分布式方法可以通过多种不同的方式实现,具体取决于项目和包的需求。第一种策略是创建自包含的远程HMI系统,这些系统作为整个HMI系统中的独立节点存在。这些远程节点将包含远程HMI系统所需的所有内容,包括:

  • 标准和自定义操作符显示
  • 点令人担忧
  • 趋势
  • 事件,
  • 当地的历史学家。

但是,不需要在远程HMI和主HMI之间创建接口,远程HMI可以简单地作为对等节点连接到主系统。作为对等节点,它可以与主系统无缝地交换点数据、警报、历史和显示,而无需进行两次配置。

霍尼韦尔Experion系列系统就是这种能力的一个例子,它包括一个针对小型系统优化的轻型HMI,这是包装控制系统所需要的,以及一个全面的集成控制和安全系统(ICSS),旨在满足中型到超大型设备的要求。这两个系统共享一个称为分布式系统体系结构的公共基础设施,它允许在系统节点之间共享点信息、警报和历史记录,而不需要任何重复配置。

带来新问题

然而,如前所述,如果在配置过程中不考虑远程和主控制室HMI系统的不同目标,则这种方法存在缺陷。集成方法可能带来的主要问题之一是主HMI中不必要的警报扩散,这些警报实际上只需要在远程HMI级别。因此,应该仔细考虑将警报分组到不同的资产组中,以允许某些资产通知仅在远程HMI上可用。其他资产组也可以在远程和主hmi之间共享,从而提供一个定义良好的警报子集,以便向主控制室的操作员重复。

这种方法还允许为集中的工程和维护HMI定义一组不同的共享资产组,这可以为维护人员提供更深层次的远程包信息。因此,在这样一个系统上需要一个定义良好的资产模型,以便对远程和中央操作以及远程和中央维护和故障排除进行适当的警报和数据访问。

还应考虑在远程和主人机界面之间使用共同的显示。过程工业中的各种人为因素专家(如异常情况管理(ASM)联盟)已经很好地记录了控制室环境中的HMI显示在使用颜色和对比度时需要遵循某些最佳实践。然而,由于远程hmi通常位于植物环境中,因此适合室内环境的颜色和对比度水平可能不适合室外。在这些情况下,不必创建一组用于室内使用的显示器和另一组用于室外使用的显示器,有一些技术可以在HMI中创建相同显示器的多个视图。这允许简单地切换到不同的颜色和对比度,以适合的情况。例如,户外显示器可以根据需要调整为白天观看或夜间观看。

要移动

最后,随着安全Wi-Fi网状网络在加工设施中的使用不断增加,对远程HMI系统的要求也可以通过移动HMI来满足,这有效地消除了对固定永久安装的需求。许多大型控制系统都可以使用工具,以扩大覆盖范围,为设施内任何本地包的操作人员和维护人员提供本地HMI,而不需要专用的HMI设备。使用此解决方案,可以将相同程度的区分应用于选定人员和操作的警报和显示信息,就像远程HMI系统一样。

Matt Willmott是霍尼韦尔过程解决方案的系统工程解决方案经理。

关键概念:

  • 包含嵌入式hmi的系统和设备可能会给集成到更大的控制系统环境中带来挑战。
  • 有一些工具可以帮助使控制系统和远程设备的需求合理化,使它们无缝地一起工作。
  • 移动HMI解决方案通常可以完全消除这个问题。

在线

欲了解更多信息,请访问:

www.honeywellprocess.com

www.asmconsortium.net

下面是更多关于人机界面的内容。