HMI软件：以稳固发展为先

发布时间：2008-02-24 作者：Jeanine Katzel

　　HMI产品的安全性与连通性得到了扩展，也越来越频繁地应用到了网页浏览器功能，但使用者仍在努力在回避无线功能。

　　人机界面（HMI）在自动控制领域的作用日益显著。HMI正在成为引导工业生产制造走向成功的重要因素，因为这些系统越来越多的用于监控生产过程，让过程变得更加准确、简洁和快速。
　　Control Engineering和Reed研究集团（同属于Reed商务资讯），调查了用户对于HMI软件的应用及其在制造业中的表现的看法。调查表明，这是一个正处于增长和变化中的市场，对于HMI软件系统持续稳定的投资保证了这个市场的健康成长。用户对平面显示器、连接能力与网络浏览器等技术都持欢迎的态度，而无线网络的发展始终滞后。
　　07年春天开展的在线调查涵盖了380名推荐、选择和购买HMI软件的控制工程师，结果表明使用模式保持相对平稳。过半数的受访者表示HMI软件主要用于工厂中，其余的用在满足OEM或者工厂与OEM同时使用。连续和批量制造占了所有初级应用的43%，其中连续制造占26%，离散制造应用占到14%，批量制造占了6%。

　　HMI网络的投资　　

　　如今44%的受访者使用网络界面来查看和监控HMI信息；而两年前的人数只有三分之一。

　　对HMI软件的投资正在不断地提高，过去的一年里花在这方面的资金平均为22.1万美元，较2005年的17.5万美元有显著提升。几乎所有的受访者（89%）都表示在未来的一年里会在该软件上投入更多的资金，只有11%的受访者表示将会减少该方面的投入。
　　大多数的受访者都很注意他们正在使用的HMI软件，即便在安装之后也是如此。相当可观数量（43%）的受访者说他们会在软件有需要时进行升级，另外16%的用户表示每逢新品发布时进行升级。但仍有1/5的用户表示只要软件安装并且运行了，他们就从不升级。
　　如今受访者已经比两年前更多地使用网络界面来查看和监控HMI信息，44%的用户使用了网络功能，22%的用户查看数据库和实时报告，18%使用了曲线走势和图表，4%使用了其他功能。在05年使用了网络功能的用户只占到1/3。
　　虽然投资不断涌入，HMI软件的升级也持续不断，但其中一个特色是无线的发展始终滞后。令人惊讶的是，即便现在无线产品充斥了市场许多领域，但HMI系统的无线功能仍然停滞不前。2005年调查预计增加的66%并没有实现，在2007年的受访者中，只有19%的受访者表示他们目前采用了无线功能，几乎与05年持平。近半数（47%）表示，他们目前还没有使用也不打算在HMI系统中加入无线功能。只有约三分之一（34%）的受访者说，他们计划在6至24个月内增加无线HMI界面。
　　调查集中了受访者认为他们目前使用的HMI系统中最重要的特征，主要是：图像、输入设备，操作系统和连接功能。几乎所有的受访者表示他们使用图形显示报警摘要（93%）和使用彩色显示的占（91%）。显示趋势（75%），动画（68%），及图书馆或基于模板的配置选项（66%）也很普遍。视频功能第一次出现在名单上，占15 ％ 。
　　平板显示器、触摸屏、以及键盘仍然是最受欢迎的输入设备。毫不奇怪，平板显示器从05年第三位跃居榜首（79%）。显示的重要性日益受到重视，一位受访者强调道。“尽量选择能承受得起的大型显示器，会从将来的屏幕扩展上节省出劳动力成本。”
　　触摸屏（77%）从第一下降到第二位，键盘从第二下降到第三位。其他大部分功能，包括专用终端和周围光线可读性，与两年前相比变化不大。在使用中的最显着的下降是“与控制器分离”（从05年的57%降到07年的40%）和CRT显示器（从56%降至29%）。对于操作系统（见图表），微软的Windows Vista和Linux首次加入名单。
　　对于连接性的重视在持续的增长，受访者使用OPC的人数已经从05年的大约一半增至07年的近三分之二（63%）。超过40%的人在使用历史数据库，三分之一（33%）的人正在使用着开放式网络，另外1/5（21%）将其连接到屏幕上进行培训和维修程序。

　　服务与安全
　　受访者主要依靠自己的HMI软件供应商来进行升级和打补丁（62%），只有1/5的用户应用了个性化修改（23%）或培训（20%）。　　

　　约半数受访者说他们愿意为HMI系统的安全措施作出改变，其中密码保护高居榜首。

　　当问及过去的一年或两年中HMI系统安全保密方面的变化时，约有一半的受访者说他们这样做了（49%）。大部分（80%）说，这些变化包括更好的密码保护程序。其他受访者采取的措施有限制进入HMI（61%），审查网络接入点的安全漏洞（54%），限制物理访问（45%），进行安全评估（42%）。三分之一以上的人（35%）表示，他们没有考虑过安全性。近一半的受访者（45%）计划将来采取安全防范措施。
　　如果他们的评论显示出了某种迹象，那么安全问题仍然是令人值得关注的。“与工程/流程技术一样，对IT的理解和能力的需求是安装过程成功的一个环节。不存在任何‘插入光盘并点击向导，直到完成’的安装。”市场需求将催生更多的安全要求，另外“确保HMI系统提供安全的同时对系统造成的干预最小”。另外HMI系统都需要有一定妥当的操作权限，有时会与安全冲突，需要事先配置。
　　一些受访者对于应用意见相同，都建议用户了解HMI系统，为未来的风险和需要做好计划。“对项目有一个良好明确的认识，能确保你的HMI更好地做好工作，保证通讯驱动正常工作，提供清晰和简单易用的屏幕，以更加易于理解的方式展示数据和进行报告，尽量多地使用内建的功能，尽可能避免过分复杂化的HMI程序。”
　　在研究HMI之前，“尽量保证控制编程简单和使用方便，不要使系统过分复杂化。尽量采用众所周知、并获得广泛支持HMI软件供应商的产品。祝您好运！”　　

　　微软的Windows XP操作系统仍然是HMI软件应用的主导系统，从05年的55%上升到现在67%。Linux和微软的Windows Vista是第一%%%%%年出现在该表中。

　　HMI软件产品
　　Control Engineering的用户使用了我们提供的名单，确定了以下供应商为领先的HMI软件供应商：罗克韦尔，Wonderware，西门子能源及自动化，GE Fanuc自动化，AutomationDirect，霍尼韦尔，ABB，美国国家仪器，艾默生过程管理，Maple系统，Opto 22和Iconics。下面的链接是最新的产品，详情请在线查询。完整的研究报告可在Control Engineering资源中心www.resource.cechina.com上找到。其他供应商请搜索www.cesuppliersearch.com。寻找系统集成与相关专业知识，访问www.cechina.com/integrators。

　　企业的开放式窗口
　　罗克韦尔的HMI软件解决方案FactoryTalk View，基于整合Logix控制平台、第三方、子系统和获取关键生产数据的公司集成架构。FactoryTalk View作为一个通用开发和应用的平台，帮助工程师、程序员和技术支持人员在全系统快速进行HMI的应用开发和配置，并且减少培训时间。软件有两种版本：FactoryTalk View机器版和FactoryTalk View工作站版。机器版支持开放式和嵌入式的操作界面解决方案，可以监测和控制个别机器和小工序。操作平台包括Microsoft Windows CE，2000和XP。
　　www.rockwellautomation.com
　　罗克韦尔软件
　　

　　罗克韦尔软件

　　工程，移植性
　　英维思公司的子公司Wonderware出品的HMI软件InTouch9.5版本融入了新的特点。新的业务能力支持智能报警技术、动态操作指导、运行语言转换、以及无限的可扩展性。新的工程生产能力显著降低了建立、修改、部署和维修的成本和时间。还包含了SmartSymbol强化功能、开发中的拖放功能、以及一键备份功能，先前版本的InTouch软件可以很容易地移植。InTouch 9.5版采用业界的ArchestrA技术标准。
　　www.wonderware.com
　　Wonderware，英维思系统的子公司

　　简单安装，向导
　　西门子07款的Simatic WinCC软件十分灵活，继承了西门子能源及自动化始终强调的易于配置和使用的特点。减少了配置时间节约成本，易用的配置功能降低了工程改造的难度，工具和向导简化了HMI输入及输出的配置数据。模板很容易适用于整个项目；多种方法的选择提供了最大的灵活性。它的软件系统通过新的MP277硬件平台得到了扩展，该系统在工程和运行阶段还提供了验证支持，以及在制造工程中进行跟踪。
　　www.sea.siemens.com
　　西门子能源及自动化　　

　　西门子能源及自动化

　　严格监测和控制
　　Proficy HMI/SCADA—Cimplicity 7.0，GE Fanuc自动化最新版的监督监测和控制软件，被设计成可以处理多用户应用程序和多任务操作系统进程。该系统可以通过与Proficy家庭中的其他产品协作，帮助公司改善经营业绩。它可以在元件和应用层次上提供无缝管理与以及对软件变化进行跟踪，并在开发环境中追踪变化的历史进程。新增功能包括：增强的OPC连接和配置、安全密码规则、鼠标右键的灵活菜单功能。
　　www.gefanuc.com
　　GE Fanuc 自动化　　

　　GE Fanuc 自动化

　　开放式互联HMI
　　AutomationDirect生产的基于PC的HMI软件LookoutDirect，有500个I/O点的能处理力。这源于美国国家仪器的Lookout基于对象的自动化软件，适合于小型及中型的HMI应用。LookoutDirect为十大PLC/RTU产品与AutomationDirect的DirectLogic提供了驱动程序。简单易用的配置方案，无需编程或脚本。面向对象、事件驱动的架构提供了一个图形界面的过程。图形交涉装置可轻松地创建并连接到PLC实时数据采集，图形动画，报警生成，报表打印，或从网络连接到其他业务系统。价格为995美元。
　　www.automationdirect.com
　　AutomationDirect
　　
　　AutomationDirect

　　使用网络的直观HMI
　　Experion Station作为霍尼韦尔Experion过程知识系统（PKS）的一部分，是一个全面的可以提供直观、安全运行环境的强大HMI。HMIWeb科技是一种基于Web的体系结构，可以在整个企业内提供一个无缝的第三方网络融合平台。报警和事件按照异常情况管理（ASM），英国的工程设备和材料用户协会（EEMUA）出版191指引，可配置、下拉式菜单和工具栏，让用户更容易导航和数据的快速存取。功能包括现场视频整合，ActiveX支持，脚本和启动应用。移动工作站为现场操作者提供了一个可控制的环境。
　　www.honeywell.com/ps
　　霍尼韦尔
　　
　　霍尼韦尔

　　连接式工作站
　　ABB生产的System 800xA Operations为在工厂或办公室的工作站提供整个企业的数据交互和多种应用。它将一个直观的系统界面作为公司的流程门户，提供一个单一窗口作为导航、检索，并实时监控工厂信息，以促进业务的决策和行动，以最大限度地提高生产效率。System 800xA搜集多个工厂的信息，并将它转变为各类用户相关的资料。导航条在一个窗口列出了生产设施，并削减了超载的数据。
　　www.us.abb.com
　　ABB
　　
　　ABB

　　HMI图形化的LabView
　　美国国家仪器出产的由LabView 8.20触摸面板模块组成的NI TPC-2012 12触摸屏电脑，为部署LabView图形化开发环境提供了另一种选择，可以对微软Windows CE的HMI设备进行机器控制、嵌入式控制、分布式数据采集系统等。LabView提供了单一的图形化开发环境，可以在与逻辑编程相同的环境下创建触摸面板应用。用户可以开发控制算法，在FPGA中嵌入逻辑，建造实时HMI界面，然后再应用到TPC-2012中，全部通过LabVIEW 8.20来实现。
　　www.ni.com
　　美国国家仪器
　　
　　美国国家仪器

　　机器健康度软件
　　AMS Suite：机械健康管理者5.0版，由艾默生过程管理公司生产，为用户提供了CSI数据收集、连续在线监测和红外（IR）热成像技术的一个易于使用的新界面。新型时间节省的功能，能使用户在更短的时间内分析更多的设备。用户可以快速识别出一台进行评估的机器，然后再决定使用哪些数据库工具进行分析、绘图和报告工作等。新的版本可以比以往更简便地分析和传递来自现场的数据。软件能使用户在微软的Windows环境下根据他们的偏好定制每个模块。
　　www.assetweb.com/mhm;
　　www.emersonprocess.com
　　艾默生过程管理
　　
　　艾默生过程管理