GE Fanuc
自动化
将SCADA发展到更高层次:计算控制,分析采集
英国著名诗人约翰·唐恩(John Donne)曾经说过,"没有人是孤岛".同样,如果现代技术有什么要说,它会说HMI/SCADA系统也不是一个孤岛.
几年前,人机界面(HMI)应用仅仅是——人工操作员和工厂级运行的机器之间孤立的界面.早期的HMI工程师把HMI显示屏尽可能多的编入企业已有的各个控制面板中.控制面板可以分布在一个工厂或者整个设施中,并且很少连接到局域网(LAN)或者广域网(WAN).
将SCADA发展到更高层次:计算控制,分析采集
同样,数据采集与监控系统(SCADA)最初仅用于——数据采集与监控控制.这些系统将提供一种可靠的方式收集由基于多现场或多设备的控制器进行的分析数据.但是,现在,高速发展的生产需求要求SCADA系统作出更多的贡献.他们必须执行工厂级实时监控功能,有效地把曾经完全不同的HMI和SCADA领域连接在一起.
如今,SCADA系统用户需要的远远不止监控控制和数据采集功能.他们需要一个工具为他们提供扩展的实时监控能力,此能力可以更精确地重新定义这一众所周知的行业术语,把HMI/SCADA系统转变为监控计算和数据分析工具——并且为利用此技术的制造商提供强大的便利.
转变观念:全新的定义
在过去,从控制面板收集的数据通过网络传至中央SCADA系统,然后对从HMI收集的信息进行分析.此方法对于不需要大量实时分析的连续过程效果极佳,但是由于系统日益复杂,制造商的生产率和效率要求也日趋复杂,在许多情况下,此模式不再能满足要求.由于高速运行的系统不断要求在工厂底层运行SCADA级的计算和分析能力,单独使用HMI已显不足.也能够提供SCADA功能的HMI系统肯定具有此优势.
那一事实越来越真切.为了更加有效,HMI必须具有典型的SCADA系统所具有的分析能力,并且必须能够在设备上执行分析和计算,以便最大程度地提升实时的,数据驱动的生产环境所要求的速度,精确度以及可测量性.此外,工厂操作员需要能够获取比过去更多的信息.操作员必须等到一天结束或者甚至转班时才能知道生产线或者设备是否运转正常的那种日子已经一去不复返了.在系统出现故障时,HMI不是简单地记录故障时间及持续多久,取而代之的是,他们必须能够确定为什么出现故障,并且安装防护设施以避免将来问题并保护系统的未来性能.
操作员需要获取企业级的信息,并需要实时反馈!由于工作人员越来越少,而其所负责的工作范围却越来越广,所以不可能仅仅集中于一个专门的领域.他们必须能够获取其他领域的信息,与设备相关的信息以及影响
整体生产线性能的生产变量,或者影响程序质量的信息.为了维持生产要求,操作者必须立刻知道在生产性能上是否出现了故障,故障发生在何处,以及问题的严重程度.将SCADA系统与更高级的应用进行联系使得用户可以利用历史数据采集平台和管理工具,更高级的生产管理,以及商业级企业资源规划(ERP)应用之间固有的兼容性.
需求非常明确,但是制造商如何满足自身的要求 从监管控制和采集进化到计算和分析需要对远景加以改变,并且在继续向前发展之前,必须对此趋向的逻辑发展加以评审,并确保此技术是目前已有并可以利用的.
最初:历史观点
制造商曾经考虑过安装HMI或者SCADA系统,其出发点是希望产品能够按照他们的期望做事.但是事实绝非如此简单.没有任何一种系统能够充分地满足所有的应用需求.但是,产品的发展和有效性以及为满足此不断发展的复杂需求而制定的程序包不可能一蹴而就.
早期的个人计算机系统(那些出现于1981年和1985年之间的系统)都是以DOS为基础的.个人计算机是新生事物,不为大家所熟悉,并且几乎没有人认为它对于控制性能足够可靠.但是由于经济和灵活,使得他们对于HMI应用程序具有极强的吸引力,并且HMI成为制造业广泛接受的第一批以个人计算机为基础的应用程序之一.
接下来是产品介绍,包括HMI.创新者之一是Intellution(即现在的GE Fanuc),开发了面对PC-DOS平台的SCADA解决方案.此方案能够解决许多复杂的功能,并要求由DCSs特别处理的应用程序.这些应用程序吸引了一些制造商的注意并被其接受,但是此市场仍是新市场,大部分的制造商不愿意相信配置在个人电脑上的SCADA系统或者承认个人电脑是一个自动化系统的集成部分.新技术的采用过程非常缓慢.尽管提供了SCADA系统功能,这些系统最初仍是作为小型的HMI加以使用.
2
二十世纪九十年代初,Microsoft Windows NT横空出世,随后Microsoft Office Suite也接踵而至,从而打开了可信赖的多任务处理之门——个人计算机的威力也持续高涨.HMI激增,基于个人计算机的HMI应用软件开始出现在所有的市场上.Windows环境使得个人电脑能够在HMI应用程序中获得进一步的发展:把操作员控制器和报告和分析相结合的能力,把诸如DDE(动态数据交换)等技术用于连接Microsoft Office应用软件.在此阶段,大多数系统仍然主要用于操作员界面,通过个人电脑所替代的按钮,开关,标度盘以及测量仪器等进行操作.

下一页