Замена стационарных HMI на контекстные HMI

В последние годы стационарные HMI изо всех сил старались не отставать от ожиданий мобильных операторов, что привело к вакууму, который быстро заполняется более продвинутыми контекстными HMI . Проблема коренится в недостаточной эффективности. Например, инженеры по техническому обслуживанию постоянно тратят свое время между осмотром стационарного HMI и физического места, где находится актив. Есть несколько случаев, когда техническое обслуживание необходимо проводить на противоположной стороне актива от того места, где расположен стационарный дисплей HMI. Обычно это происходит при устранении неполадок, диагностике, вводе в эксплуатацию или замене оборудования, когда оператору необходимо проверить параметры состояния актива.

Мобильность — одна из наиболее ценных характеристик контекстных ЧМИ для инженеров и операторов. HMI рабочей станции обычно использует веб-браузер, но с контекстными HMI устраняется проблема просмотра гораздо большего экрана на мобильном устройстве. По определению, контекстные HMI означают, что дисплей настраивается. в соответствии со спецификацией рабочего устройства, соответствующей потребностям работы, которую необходимо выполнить.

Конкретные компоненты HMI, отображаемые на дисплее оператора, передаются на его/ее устройство через сервер контекстной мобильности, который знает о местоположении пользователя и уровне доступа. Это происходит только тогда, когда рабочий находится в пределах указанного диапазона устройства, которое необходимо обслуживать/настраивать. Из соображений безопасности крайне важно, чтобы устройство автоматически удалялось из службы HMI по истечении определенного периода времени или уровня близости.

Менеджер предприятия может в полной мере воспользоваться преимуществами контекстных ЧМИ, когда развернутая инфраструктура не усеяна сложностями. Мобильные устройства лежат в основе контекстной инфраструктуры HMI. С развитием мобильных технологий геолокация и беспроводная связь стали доступными по цене в устройствах, что делает возможным предоставление динамического и контекстного HMI на основе близости работника к географическому району. Определение «географической области» является расплывчатым и остается на усмотрение руководителей объектов; зона может быть комнатой, этажом или всем объектом, или может быть всего в нескольких метрах вокруг рассматриваемого устройства.

Географические зоны могут быть спроектированы с помощью геотегов, таких как связь ближнего радиуса действия (NFC), Bluetooth-маяки с низким энергопотреблением (iBeacons) или QR-коды, которые затем стратегически размещаются вокруг активов, чтобы вызвать контекстную передачу HMI на мобильные устройства. Затем необходимо разработать безопасное мобильное приложение для бесконтактных служб, которое получает идентификацию по геометкам всякий раз, когда нарушается диапазон зоны. Если в определенном диапазоне необходимо использовать более одного устройства, необходима геометка с более сильным сигналом. Эта концепция называется «гео-зона», позволяющая выполнять действия по управлению в зависимости от зоны, в которой находится оператор.

Порядок работы следующий:

• На мобильном устройстве запущено приложение, которое устанавливает связь. с сервером контекстной мобильности, использующим стандартный IP-протокол через Wi-Fi или сотовую сеть.
• Сервер контекстной мобильности оценивает запрос и аутентифицирует пользователя.
• В зависимости от уровня аутентификации сервер передает необходимую информацию и элементы управления на мобильное устройство.
• Отправляемая информация и элементы управления соответствуют возможностям дисплея мобильного устройства.

Следует отметить, что ни сервер контекстной мобильности, ни мобильное приложение не взаимодействуют напрямую с активом. Роль мониторинга, контроля и автоматизации остается за диспетчерским управлением и сбором данных (SCADA). или Система управления зданием (BMS), с сервером контекстной мобильности, выступающим в качестве промежуточного звена. Он получает входные данные от мобильного устройства, которые затем передает в SCADA/BMS с использованием OPC или других совместимых протоколов.

Вся инфраструктура держится на двух технологиях:

• Сервер контекстной мобильности
• Подсистема контекстной логики

Мобильный сервер отвечает за ведение базы данных, которая отслеживает геозоны, профили пользователей и информацию об элементах управления оборудованием, действиях и событиях. Механизм контекстной логики выполняет все проверки подлинности и генерирует соответствующие действия для распространения информации на мобильное устройство. Это могут быть такие ресурсы, как схемы, чертежи и т. д., которые необходимы операторам для выполнения их задач.

С помощью контекстных HMI операторы и обслуживающий персонал могут более эффективно выполнять свои задачи благодаря большей осведомленности о ситуации и интеллектуальному управлению. Необходимая информация отправляется на мобильное устройство автоматически всякий раз, когда сервер обнаруживает, что пользователь вошел в геозону и все процедуры аутентификации выполнены. Это избавляет от необходимости иметь HMI, разработанный для актива, а также от необходимости устанавливать экран монитора, который в конечном итоге будет находиться в неподходящем месте. При возникновении неисправности можно вызвать ближайшего техника, и для устранения неполадок не требуется ничего, кроме его/ее мобильного устройства. Напротив, техническое обслуживание может быть затруднено, если сам экран HMI поврежден во время аварии.

Инфраструктура контекстной мобильности была бы неполной без частной и, что наиболее важно, защищенной системы обмена сообщениями, поскольку она позволяет операторам обмениваться информацией с каждым, а также с диспетчерской. Функциональность системы обмена сообщениями не обязательно должна быть расширена, но она должна, по крайней мере, включать текст, фотографии, видео и аудиосвязь.

Интегрированная система обмена сообщениями более полезна, чем стороннее программное обеспечение, поскольку повышает производительность. Пользователям не нужно переключать экраны или беспокоиться о раскрытии конфиденциальной информации, а сообщения могут стать постоянной частью записей об эксплуатации и обслуживании. Все это невозможно со сторонними приложениями. Кроме того, электронный обмен сообщениями позволяет направлять сообщения определенным группам доступа или отдельным лицам, которые, в свою очередь, могут контролироваться руководителем предприятия.

Контекстная мобильная инфраструктура будет успешной только в том случае, если мобильные устройства будут иметь доступ к сети во всех местах. Низкий уровень сигнала может привести к прерыванию или задержке, что противоречит цели контекстных ЧМИ. Таким образом, в дополнение к эффективному размещению геотегов, дизайн должен учитывать рабочую нагрузку, с которой будет сталкиваться конкретный объект, с соответствующим выбором возможностей сетевой инфраструктуры.

Наконец, высокая стоимость развертывания решения контекстного ЧМИ может быть сдерживающим фактором, однако долгосрочные преимущества, такие как отказ от стационарных ЧМИ, повышение производительности и безопасности, сведут на нет это преимущество.

ПЛК против РСУ Панельные счетчики упрощают проектирование