Web技术电源自动化接口软件
商业技术和业务需求继续推动人机界面(HMI)软件。就在几年前，HMI软件还提供PLC数据的图形表示，以增强操作员信息。软件开发已经与企业需求相结合，以实现更强大的功能，以帮助不断缩减库存和交货时间的定制制造。
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商业技术和业务需求继续推动人机界面(HMI)软件。就在几年前，HMI软件还提供PLC数据的图形表示，以增强操作员信息。软件开发已经与企业需求相结合，以实现更强大的功能，以帮助不断缩减库存和交货时间的定制制造。Web技术正在推动该软件迎接新的挑战。
人机界面软件作为自动化产品的一个类别，正在不断发生变化。就在几年前，操作界面(OI)的成本只是总自动化成本的一小部分。OI主要由按钮、指示灯和带有串行或专有通信协议的LED显示器组成。基于dos的图形显示器在过去10年才进入工厂。
图形显示与数据采集软件相结合，形成了一种被称为HMI/SCADA的类型。每个公司都参与了增加驱动器的竞赛，因此每个包都可以从其他公司的控制器读取数据。软件转移到微软Windows平台，使用剪切-复制-粘贴、拖放、DDE和多个打开窗口等技术来增强功能。功能的增加导致了复杂性和成本的增加。
如今的自动化接口软件将传统的操作员界面、流程可视化、数据采集和报警与基于实时制造数据的企业解决方案相结合，这些数据在控制器与企业系统之间进行通信。这些产品不仅仅是将机器与人连接起来——它们还将来自自动化系统的实时信息与需要这些信息的任何人或任何系统连接起来。
人机交互转向网络
USDATA(德克萨斯州理查德森)的首席软件技术专家米奇·沃恩(Mitch Vaughn)认为，更多的变化即将到来。整个网络技术理念最终将取代人机界面作为一种产品。它过去只是文本事务，但现在它是非常图形化和交互式的。这听起来就像人机界面。SCADA组件(如数据收集、警报等)正在向业务中的更高级别功能转移。我们现在使用网络技术不仅是为了可视化，还为了控制。”
网络技术的使用是从供应商到用户?Intellution公司(马萨诸塞州诺伍德)产品营销总监塞勒(Bob Thaler)说，我们服务的每个制造业领域的客户都要求提供基于浏览器的解决方案，尤其是那些偶尔需要制造业数据和可视化的用户。另一个原因是电子制造的重要性，传统系统和新系统合作，能够更快地对市场需求和客户需求做出反应。”
结合web技术可能意味着HMI架构的改变。旧的系统使用连接到一个控制器或PLC的专有显示器。在过去的五年中，一种客户机-服务器体系结构已经发展起来。现在称为厚客户端或富客户端，它使用一台PC作为服务器，容纳主应用程序和中央数据库。客户端运行应用程序的简化版本，并分布在工厂各处。
Web技术包括服务器和浏览器。服务器存储信息，目前以“页面”的形式，不久将存储在数据库字段中。PLC可以是一个web服务器;例如，施耐德电气(Schneider Electric，马萨诸塞州北安多弗)从1998年起就开始使用嵌入式服务器。浏览器通常是免费的。微软ie浏览器是Windows的一部分。网景导航器可从网上免费下载。Espial(渥太华，安大略，加拿大)开发了Escape 4.0，这是一个java驱动的浏览器，适用于个人电脑和嵌入式应用程序。浏览器读取并显示服务器信息，因此连接到支持web的控制器的浏览器可以显示操作界面图形和信息。
即使浏览器运行在非常小的设备上，比如Windows CE计算机，仍然需要一个应用程序——浏览器。瘦客户端是另一种HMI架构，几乎不需要软件。所有的处理，包括图形，都是在服务器上完成的。一些人鼓吹客户机-服务器多处理的好处;另一些则是单一应用程序站点的薄客户机。
匹配用户、架构
GE发那科自动化公司(GE Fanuc Automation，弗吉尼亚州夏洛茨维尔)Cimplicity营销经理拉尔夫•里约热内卢建议，“将临时用户与长期用户区分开来，以确定合适的架构。连续用户(通常在工厂车间)可能更适合使用厚客户机。它们通常既要显示信息又要控制信息。普通用户不需要完整的应用程序。这些用户，通常是工程师、经理或成本会计监控系统或偶尔排除系统故障。他们需要一些东西来打开、连接、阅读和离开。从浏览器到瘦客户机的各种架构在这里表现良好。
另一种看待架构的方式是显示设备的激增。VenturCom (Cambridge, Mass.)为Windows操作系统的各种表现形式提供实时基础。VenturCom的副总裁Roy Kok指出，“摩尔定律已经在一定程度上发挥了作用，小型、嵌入式、单一用途的设备现在是具有大量内存的强大计算机。这就是为什么你可以把浏览器放在一个小设备里。我们现在的重点不仅仅是设备，而是连接设备。事实上，我们现在的重点可以说是为智能互联设备提供产品和服务。
在浏览器和嵌入式非pc设备开发方面，Espial高级战略营销总监Mal Raddalgoda指出，“有两种动力在起作用，原因相似。一个是web，另一个是Java。原因是用户界面(UI)的可移植性。如果信息是基于网络的，那么可以在任何地方浏览。Java程序可以在任何地方运行。我们看到对可携带性和普遍获取信息的需求日益增长。这些技术满足了这种需求。”
eMation(前身为马萨诸塞州曼斯菲尔德的PC Soft International)就是建立在这些技术之上的。高级软件架构师Jim Hansen解释道:“我们使用基于浏览器的操作界面，并使用Java进行了增强。这是一种让操作人员知道设备正在发生什么的方式，但操作人员不需要在设备现场。Java允许我们将OI扩展到非pc设备，比如新的支持网络的手机。XML是一种允许数据交换的新网络标准。我们正在开发将其应用于企业环境的产品，从而将其用于商业用途。”
另外两个推动互联网和web扩展的标准是FTP和HTTP(见侧栏)。这些协议是设备和操作系统独立的。它们允许用户从远程服务器下载文件和配置好的页面。自动化接口软件自然会使用它们。
网络制度
“我们支持网络的plc有HTTP和FTP服务器，内置了一组默认的诊断网页和Java小程序。施耐德电气高级产品营销经理马丁(Christopher Martin)说，用户可以从任何硬件手持设备上的任何标准浏览器直接查看运行时数据。“好处远远不止是成本，还包括缩短新设备的学习曲线，因为外观和感觉一致。通过拨号和查看问题的能力，解决一个简单的问题，无需去客户现场一趟，整车厂就能从中受益。”
如果问互联网最常用的功能是什么，答案肯定是电子邮件。欧姆龙电子公司(Omron Electronics)产品营销经理梅耶斯(Jeff Meyers)说，我们的嵌入式电子邮件客户端向SMTP邮件服务器发送数据、内存或消息。OI可以是寻呼机、PDA(个人数字助理)、计算机或其他基于触发时间或事件的电子邮件客户端。这项技术可以显著减少网络流量。”
ActiveX实际上是一种基于对象链接和嵌入(OLE)的微软技术。它使滑块、按钮或数字显示等对象可以嵌入到像网页这样的文档中，提供了一种有用的web技术。
美国国家仪器公司(National Instruments, texas Austin)的Lookout经理Ganesh Ranganathan指出，“我们的人机界面软件使用ActiveX技术进行网页界面设计。用户可以通过标准的web浏览器监视和控制进程。不需要XML或HTML知识。客户端不需要额外的软件。”
许多人担心使用网络连接时的安全问题。Ranganathan解释说，“我们提供严密的安全保障。Lookout服务器检查访问它的web客户机的安全级别。为了能够控制交换机和交换机，需要特定的访问权限。”
瘦客户端的好处
如果已经存在许多图形屏幕，将其转换为基于web的显示既昂贵又耗时，该怎么办?自动化控制产品公司(Alpharetta, Ga.)副总裁戴夫·汉考克(Dave Hancock)给出了答案。“转换成网页屏幕的图形页面在外观和工作方式上可能与原始屏幕不同。另一方面，将相同的屏幕移动到瘦客户机系统不需要任何修改。在Windows NT 4.0上运行的软件和用户绘图将在瘦客户机上运行。
他补充说，要让瘦客户端工作，需要在客户端上运行一个小型应用程序，从服务器接收图形命令并打包，然后将用户输入发送回服务器。实际上，虽然大多数瘦客户机解决方案都使用非常简化的硬件，但一台完整的PC也可以是一个“瘦客户机”。
传统人机界面软件制造商也认识到了这个问题。西门子能源与自动化(Alpharetta, Ga.) HMI产品经理史蒂夫·莫拉莱斯(Steve Morales)指出，“客户希望有一个无盘客户端，通常运行Windows CE。我们有Web Navigator，它通过浏览器作为客户端运行HMI。它将屏幕截图转换为可通过TCP/IP传输的文件。这为维护提供了一个单一的数据库和入口。”
莫拉莱斯继续说，数据交换的一种有用技术是OPC(过程控制OLE)。“WebOPC作为OPC客户端接受信息，并将其打包到HTML页面中。”
微软有一种叫做Active Server Pages (ASP)的技术，最初是Internet Information Services (IIS)的一部分。它提供了动态网页的创建。据罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation，威斯康星州密尔沃基市)透露。HMI业务产品经理Daryl Walther在不久前看到了ActiveDisplay的好处，他在大约两年前发布了ActiveDisplay。本产品需要客户端应用软件。对于那些希望使用纯浏览器解决方案的人来说，该公司的新WebServer产品允许传输可以用标准浏览器查看的静态HTML页面。
需要的数据
瓦尔特指出，用户希望能够在需要的地方获取数据。通常这个地方不在机器或工序附近。工程师可能需要从远程位置观察整个过程，并与现场维护人员进行沟通。”
根据Advantech Automation公司(Cincinnati, O.)产品经理Mike Rothwell的说法，另一种为传统系统提供web入口的方法是一种小型PC终端，其软件允许用户自定义主机web页面开发。连接到plc和以太网的Inter/intranet允许带有浏览器的客户端获得实时更新。
Afcon (Schaumburg, Ill.)的P-CIM经理Shimon Nurick说，对于传统的客户/服务器架构来说，网络是一种既便宜又实用的选择，这已经不是什么秘密了。他补充说，针对基于网络的应用程序的工具开发跟不上快速变化的技术。“像我们这样的软件包会重新打包应用程序更改，并在用户下次连接ie浏览器时下载它们。”
Labtech公司首席执行长弗雷德•帕特南认为，该公司1996年推出的ie和Netscape插件可能是第一个基于网络的人机界面。他补充说，“除了远程控制的能力外，我们的用户还要求一个他们可以自己配置的系统，而不必处理HTML，甚至不需要让他们的IT专业人员参与。NetMMI提供了这一点。开放接口，如OPC、DDE、VB [Visual Basic]和dll对于用户构建完整系统的能力至关重要。”
快速的技术变革和业务需求正迫使HMI/SCADA软件将可视化和数据聚合结合起来，而不仅仅是直接向决策者提供实时制造数据的“缺失环节”。今天的企业需要对市场需求做出快速的生产反应。Web技术是一个有价值的工具，控制工程师试图跟上。
Wonderware的SuiteVoyager集成了工厂信息
Control Engineering最近访问了Wonderware (Irvine, california)，了解其在母公司英维思(Invensys)内部的发展方向和整合情况，并首次了解了带有Factory Portal的SuiteVoyager。
高级副总裁Vickie Stowe解释了该公司的完善愿景，即“赋予生产中的操作员和管理人员权力”。实现这一目标的方法之一是利用网络技术将Wonderware的“套件”连接在一起。英维思收购Marcam，随后将其企业应用程序与Wonderware集成，扩大了其在企业中的影响力。
可视化产品经理Janie West解释并演示了最新的产品。SuiteVoyager使用Internet门户的模型。门户使用熟悉的浏览器感觉、用户界面和导航聚合数据。Factory Portal组织来自工厂中各种来源的数据和可视化元素，非常类似于我们熟悉的来自商业Internet的数据和可视化元素。SuiteVoyager使用HTML和XML，但它也使用VML，这是一种加快图形通信和显示到比HTML更高级别的新技术。尽管光鲜亮丽，但内容仍是王道。
工厂门户查看来自工厂套件、维护套件和生产套件的数据，支持与ERP、供应链和企业对企业系统的通信，包括无线连接。现已支持Internet Explorer 5版本。下一个版本将提供对无线pda的支持。
门户外观可以自定义，支持本地的细微差别和术语。开箱即用支持多种语言(英语、法语、德语、西班牙语等)。一个简单的点击几乎可以立即改变显示语言。Windows NT设置中定义的用户“角色”增强了安全性。门户布局在熟悉的导航和用户界面的基础上最大限度地提高了用户的易用性。
Iconics宣布口袋创世纪口袋PC
Iconics总裁Russ Agrusa给出了控制工程独家首次看到Pocket Genesis，它的基于Windows ce的HMI套件，趋势，警报和口袋WebHMI应用程序，在凤凰接触的自动化论坛2000 Pocket PC。微软公司最近发布的Pocket pc是一款小巧而功能强大的设备，不仅可以存储日历和联系信息，还配备了一些应用程序，使用户能够处理重要的工作——包括“口袋版”的微软Internet Explorer、Outlook、Word和Excel。携带Pocket pc的人将能够发送电子邮件、编辑文档、听音乐和获取重要的商业信息。随着Iconics的发布，这些重要的业务信息现在可以包括工厂或制造设施的关键操作和警报管理数据。
Iconics副总裁查克·吉林汉姆(Chuck Gillingham)说:“这似乎是pda和移动工业自动化的真正时代。PDA平台因其提高的速度和可靠性而变得非常强大。”
PocketGenesis提供了三个应用程序来运行HMI、SCADA和支持Web的服务器功能。首先是Pocket GraphWorX，用于执行高级HMI功能。Pocket AlarmWorX使用OPC数据访问和OPC告警和事件即插即用标准提供传统的报警和确认功能。还包括Pocket TrendWorX，它以几种趋势图显示格式回放实时和历史数据。轻量级历史数据查询直接从本机Microsoft SQL 7 Server和Microsoft Access数据库集成CE设备与企业。
关键网页技术
ActiveX-不一定只是一种网络技术，允许对象插入到文档或网页
浏览器客户端程序，读取web服务器上的标准信息。这也是美国联邦政府起诉微软的原因
超文本标记语言-超文本标记语言，是万维网联盟(W3C)的一种标准，
HTTP-超文本传输协议，一种与平台无关的通信协议标准
Java由Sun Microsystems开发的一种与平台无关的编程语言和编程环境。广泛应用于网页
服务器-包含网页和数据，提供给客户端或浏览器
SMTP简单的邮件传输协议，是许多电子邮件通信的基础
VML矢量标记语言，另一个描述图形表示和通信的W3C标准
XML-可扩展标记语言，W3C的标准，是一种ASCII文件，描述在web上的数据表示
XML将数据添加到web
还记得互联网是文本的时代吗?即使在运行Windows系统时，用户也需要启动终端仿真程序才能访问。然后HTML出现了，网络革命开始了。HTML实际上是一种ASCII文本文件，用于标记描述页面布局的信息。支持html的浏览器读取这些标记，并以图形格式从服务器显示一页信息。
这项技术推动了巨大的创新，并产生了许多百万富翁!工业程序员已经看到了整合这项技术的好处，但也有一些缺点。真正需要的是一种描述数据的方法，即浏览器可以通过理解数据来解释的数据库基字段标记。
这就是XML带来的好处。(请参见本月网络编辑劳拉·祖拉斯基的《技术更新》)。Opto 22 (Temecula，加利福尼亚州)，以其广泛的I/O产品而闻名，已经发布了几款基于以太网、无线通信和嵌入式服务器的产品。
控制工程去年5月访问了Opto 22，看了它的最新产品——XML网络服务器的演示。不仅来自I/O模块的数据显示在PC上，副总裁Bob Sheffres和技术营销总监Benson Houghland都用他们的手机调用了Snap I/O服务器，并在手机显示屏上查看了实时数据。
手持维护工具的定义也在不断发展。
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