HMI нового покоління - Підхід Компанії Advantech

Впродовж наступних декількох років індустрія промислової автоматизації різко зміниться. Є кілька тенденцій, які впливають на неї і, як "ідеальний шторм", вони безпосередньо відбиваються на галузях.

Новини >> Публікації >> 22.05.2018

Хмара, Великі Дані і Промисловий інтернет речей.

Збільшення об'ємів зберігання, зі зменшенням їх вартості, дозволило налаштувати групи серверів у «Хмари» для роботи в якості сховища даних та навіть програмних репозиторій для Програмного забезпечення як Служб (SaaS).

І програмне забезпечення, і дані можуть працювати на сервері, розташованому в будь-якому місці, і можуть бути доступними за допомогою клієнта з будь-якого місця. Клієнтом може бути що завгодно: від вбудованого комп'ютера або пристрою, до смартфона, ноутбука або настільного комп'ютера. Це означає, що користувачі постійно мають доступ до величезних обсягів даних та інструментів аналізу, які їм потрібні. З'єднайте це з тенденцією до більш простіших і менш дорогих датчикам, а також з об'ємами даних, які можуть бути оброблені з пристроїв у промислових, муніципальних та комунальних додатках - зростання виявляється експоненціальним.

Спочатку названа комунікація M2M або «машина-до-машини», тепер називається Промисловий інтернет речей. Gartner прогнозували, що до 2020 року до мережі Інтернет буде підключено 26 мільярдів пристроїв, за винятком настільних комп'ютерів, ноутбуків або мобільних телефонів.

У поєднанні з хмарою, Промисловий інтернет речей змінює всю архітектуру автоматизації виробництва і його контролю. На виробництві, інженери та оператори будуть збирати дані та мати можливість використовувати їх безпосередньо для оптимізації виробничих систем та самого виробництва. Менеджери управління активами матимуть необхідні дані, щоб на постійній основі працювало фактичне обслуговування на інтелектуальному рівні, а також скорочувались витрати на технічне обслуговування та час очікування.

Що Мілленіали хочуть у виробництві

Однією з проблем, якою повинні займатися менеджери, є різноманітна демографія в області автоматизації, промисловості та контролю виробництва. Бейбі-бумери йдуть на пенсію і заміняються Мілленіалами. З цього випливають два питання. По-перше, буде потрібна додаткова автоматизація, тому що Мілленіалів набагато менше, ніж Бумерів. По-друге, Мілленіали працюють інакше, ніж Бейбі-бумери, і є "цифровими людьми". Адже вони працюють з комп'ютерами та графічними інтерфейсами з дуже малого віку. Тільки деякі представники покоління Бейбі-Бум є "цифровими іммігрантами", і у небагатьох є вроджена здатність звернення з електронними пристроями, що належить Мілленіалам.

У багатьох випадках Мілленіали вже висловили переваги для роботи з мобільними інтерфейсами, а не зі стаціонарними, великими комп'ютерними. І оскільки в майбутньому буде менше операторів, їм має сенс стати більш мобільними, і виникає необхідність надання їм графічних інтерфейсів для управління процесами. Існують конкретні розбіжності між підходами вчорашніх операторів (Бумерів) і сьогоднішніх операторів (Мілленіалів) до управління процесами.

Вчорашні оператори ведуть процес, заснований на певних процедурах. Сьогоднішні оператори приймають рішення на основі даних у режимі реального часу. Вчорашні оператори працюють по лінійній послідовності, крок за кроком і дотримуються стандартних правил. Сьогоднішні оператори працюють багатофункціонально, та вносять свій внесок у зміни процесу руху. Вчорашні оператори приймають рішення на основі навчання, а сьогоднішні оператори використовують затверджені знання.

Повсюдність датчиків і бездротового зв'язку

Датчики одночасно стають все простішими дешевшими і розумнішими. Для більшості додатків вони не повинні бути суперміцними, дорогими або вибухозахищеними, достатньо, щоб вони були простими, ефективними та дешевими.

Датчики з батарейним живленням стають нормою і в майбутньому вони будуть домінувати, навіть якщо на об'єкті є електропроводка, оскільки відсутність необхідності в дротових датчиках є економією грошей і часу.

Бездротовий зв'язок для датчиків також стає повсюдним, з кількома різними протоколами на вибір. Бездротові мережі для датчиків, контролерів і пристроїв кінцевого управління використовуються на багатьох підприємствах для некритичних додатків управління: в автоматизації будівель, моніторингу та контролю виробництва.

Інтелектуальні, інтегровані і вбудовані комп'ютери будуть всюди

До 2020 року буде підключено 90% всіх комп'ютерів: вони будуть невеликими, розумними і мережевими - як правило, без дротів.

«До 2020 року витрати на компоненти знизяться до такої міри, що зв'язок стане стандартною функцією, навіть для пристроїв вартістю менше 1 долару. Це відкриває можливість підключення практично будь-якого пристрою, від простого до найскладнішого, для забезпечення дистанційного управління, моніторингу та контролю», - сказав Пітер Міддлтон з Gartner в грудні 2013 року. «Справа в тому, що сьогодні багато категорій «пов'язаних речей», актуальних у 2020 році, ще не існують. Розробники продуктів мріють про способи використання вбудованої можливості підключення, яка буде пропонуватися в інтелектуальних продуктах».

Трансформація промислової автоматизації

У питаннях про промислової автоматизації, мова завжди стосувалася контролю. До 2020 року мова піде про дані. Дані будуть використовуватися для популяризації автоматизованих контролерів і надання операторам інформації в реальному часі, необхідної їм для запуску процесу, з яким вони працюють.

Здійснивши цей зсув, ми побачимо зростання вбудованого інтелекту і готових компонентів Інтернету речей всіх типів. Постачальники і системні інтегратори підготують пакети для вирішення проблем, оскільки користувачі втратять здатність самостійно розробляти і інтегрувати ці системи.

Але найголовніше, ми очікуємо, що дохід від послуг, як обслуговування, так і управління активами, збільшиться до більш ніж 50% для постачальників автоматизації.

До 2020 року ми очікуємо, що виробники і користувачі будуть працювати спільно, на відміну від теперішнього часу. Ми побачимо різні методи контролю і використання програмного забезпечення, як служби для зберігання та управління даними.

Нове покоління HMI підтримує управління виробництвом в XXI столітті

Нове покоління операторів хоче використовувати HMI іншого типу. Вони хочуть мати можливість бачити і використовувати дані в реальному часі для прийняття рішень і контролю процесів. Вони хочуть бачити ці дані на різних платформах HMI, від настільних комп'ютерів до смартфонів, з відповідним графічним інтерфейсом. Інформація повинна бути легкопомітною, інтегрованою в системи, а інтерфейс управління повинен бути інтуїтивно зрозумілий.

HMI історично мали бути здатні інтегруватися з системами управління, активами, виробництвом, системами фінансового контролю та управління підприємством. Інтеграція з системою управління активами і навіть з системою управління виробництвом може бути виконана за допомогою сучасних програмних можливостей, але реальна інтеграція з підприємством повинна бути виконана шляхом включення системи фінансового контролю. Тільки тоді підприємство може бути по-справжньому чинним.

Віддалений моніторинг і діагностика

Інтернет речей робить віддалений моніторинг пристроїв, мереж і процесів практичним, а відсутність кваліфікованих операторів створює потребу в віддаленому моніторингу. Аналітика, вбудована в рішення для управління активами Великих даних, може забезпечити інструменти діагностики, щоб зробити віддалений моніторинг доцільним.

Моніторинг в режимі реального часу і попереджувальні повідомлення про тривогу зможуть заощадити до 70% часу на відновлення систем, на відміну від тих ситуацій, коли оператори здійснюють моніторинг систем шляхом проведення обходів. Це важливо, тому що все більше і більше системних операторів не здатні здійснювати обходи, так як вони занадто зайняті, або вони не можуть розпізнати проблему, коли бачать її.

Витрати на технічне обслуговування можуть бути скорочені до 50% за рахунок здатності проводити інтелектуальне обслуговування, замість обслуговування за фактом, здійснюючи відновлення на місці практично в будь-якій ситуації. Як можна помітити, постачальники, які продають «час безвідмовної роботи», а не продукти і максимальний час безвідмовної роботи, зажадають прогнозованого обслуговування, дистанційної діагностики і ремонту.

Крім того, використання монобрендових рішень, таких які здатні забезпечити Advantech, може знизити витрати на розгортання до 30%.

Рішення Advantech: Нове покоління HMI

Хмарна і веб-структура віддаленого моніторингу Advantech називається SUSIAccess. Нещодавно випущена версія 3.0 вбудована в усі пристрої Advantech. SUSIAccess - це інтелектуальна програмна платформа для управління хмарними областями, яку Advantech розробив, щоб спростити своїм клієнтам використання можливостей, що надаються Інтернетом Речей.

TPC / UNO - це сімейство вбудованих комп'ютерів (з наявністю або без сенсорної панелі) і контролерів Advantech. Всі пристрої Advantech оснащені SUSIAccess. Нове покоління HMI являє собою комбінацію компактної платформи TPC / UNO з гнучкою конфігурацією модуля і використанням підключення iDoor з широким вибором датчиків.

SUSIAccess легко контролює як апаратне, так і програмне забезпечення, в тому числі температуру, швидкість, напругу, аналогові і цифрові входи, а також стан жорстких дисків та іншого обладнання. Цей активний моніторинг і звітність покликані допомогти користувачам впровадити інтелектуальне обслуговування. SUSIAccess може відправляти тривожні повідомлення відповідному менеджеру через електронну пошту або SMS-повідомлення. Інтегрований розділ для ефективного управління пристроями за допомогою карт Google, щоб оператори могли точно і легко знаходити пристрої.

До 60% проблем обслуговування вбудованих комп'ютерних пристроїв вирішуються віддалено. Інші проблеми з пристроєм можуть бути діагностовані і рішення може бути прийнято до того, як технічний сервіс користувача з'явиться на веб-сайті. SUSIAccess інтегрує Intel AMT для рівня KVM в BIOS. Розклади відключення живлення, для енергозбереження, можуть бути реалізовані віддалено для щотижневих, щомісячних і річних графіків роботи.

Важливою функцією SUSIAccess є вбудована кібербезпека. Технологія білого списку McAfee вбудована в програмне забезпечення і апаратні засоби Advantech. Це означає, що немає необхідності оновлювати вірусні бази і немає необхідності постійно сканувати диски, як наслідок, система завантажена мінімально. SUSIAccess надає віддалене рішення для резервного копіювання та відновлення: гаряче резервне копіювання, диференціальне резервне копіювання, відновлення по «гарячій кнопці» і планові функції резервного копіювання та відновлення.

SUSIAccess має два режими інтеграції: настроюється режим інтеграції в промислове програмне забезпечення і зовнішні плагіни для існуючого промислового програмного забезпечення в SUSIAccess. Вони забезпечують легку і гнучку стратегію взаємодії для будь-якого програмного забезпечення.

Вбудовані комп'ютери Advantech TPC / UNO і програмне забезпечення SUSIAccess 3.0 є прекрасними прикладами об'єднання апаратного і програмного забезпечення із засобами діагностики і обслуговування, які стають можливими завдяки Інтернету речей.