大多数工厂工人已经携带移动设备,所以使用它们来访问、控制和监控设备是很自然的下一步。

《控制设计》(Control Design)杂志2018年9月号的封面故事强调了提供移动工业运营商界面体验的新方法和更好的方法。题为一个更好的界面,本文提供了来自硬件和软件供应商以及系统集成商的输入,描述了他们是如何为工业自动化应用程序转向移动的,这个故事将在以下部分中进行改编。万博官网手机登陆

办公室职员手边通常有一个或多个移动设备,公司赞同自带设备(BYOD)政策的趋势也在增长。随着移动设备在个人和商业用途上的融合,工业工厂的工人将不可避免地继续效仿,将这项技术用于人机界面(HMI)控制和机器监控(图1).

因此,移动技术正在使工业系统变得更可用,甚至更具社会性,从而实现生产性工人协作。

移动工业

指尖控制

系统集成商的任务是应用正确的技术来提供结果,他们的行动是正确的。”总部位于伊利诺伊州哥伦比亚市的Maverick Technologies公司的高级工程师、控制系统集成商协会(CSIA)成员海登•塞里奥(Hayden Serio)说:“当使用智能手机或其他装有应用程序的移动设备时,想想手头的计算能力吧。”除了电话、电子邮件、文字信息和图片之外,这些设备还可以用来做笔记、下载文档,甚至以数字方式输入和存储圆桌会议等功能。为什么不更进一步,使用移动应用技术进行实时数据分析和报告、系统监控、诊断和排除潜在问题?”

Serio继续描述了移动应用程序如何影响可靠性程序。万博官网手机登陆他指出:“随着自动化专业人员使用移动技术,他们可以就制造系统和流程实时做出知情的数据驱动决策,从而提高整体运营效率。”

位于田纳西州纳什维尔的Hirebotics公司的联合创始人、通用机器人(Universal Robots)的认证系统集成商Rob Goldiez指出,如今的运营商已经可以轻松地使用个人移动设备来获取信息,因此将其作为人机交互系统是很自然的一步。Goldiez说:“我们的用户消费的是机器状态、生产数据、质量数据等等。”“我们有能力将机器状态转换为人类可读的信息,并通过推送通知实时发送。”
图2).

移动工业

没有时间像实时的

“有了移动应用程序,随时随地都可以将实时数据发送给员工,”俄亥俄州平原城马丁控制系统(Martin Control Systems)的项目经理、CSIA成员内特·凯(Nate Kay)说。“他们不再需要站在电脑前才能访问这些数据。如果一台机器有问题,通常可以在进入工厂之前解决问题。这可以加快恢复速度,减少停机时间。”

移动应用程序使运营商和维护人员几乎可以在任何地方工作,并访问他们需要的信息。”操作员可以在靠近设备的时候控制设备。斯托克,伊利诺伊州阿尔冈琴市创新控制公司总裁它还减少了不断返回控制室时所需的步行交通,并提供了从设施内任何位置监控过程的能力。”

移动设备还支持其他扩展选项。斯托克补充说:“通过利用条形码扫描和RFID技术,该设备可以拥有额外的功能。”“我们利用这一点来确认操作人员的存在,甚至向系统发出命令。对于过程控制,用户可以与过程保持一致,并与控制室拥有的相同信息和功能相连接。”

为用户建立

“小型手持移动设备可以向运营商或经理等用户展示他们以及工程和技术团队需要知道的东西,”斯托克继续说。“但与控制室SCADA/HMI显示屏相比,这应该是完全不同的处理方式。显示器应该根据其大小和用途进行设计/架构——主要关注基于文本的视图,而不是设备图形或基于p&id的视图。专注于更基于文本的设计,能够最大限度地利用小面积空间,允许显示多条信息,并与之交互,而不仅仅是设备状态。”

Stock表示,在大多数情况下,典型的HMI/SCADA导航风格不应该直接应用于移动应用程序,而应该设计为提高对重要信息的关注。移动应用程序的导航应该是直观的,以减少培训和按钮点击。在移动设备上打字也应该尽量减少。条形码和二维码减少了错误和操作员的挫败感。”
他总结道。

Maverick Technologies的Serio解释说:“使用现代高性能HMI方法来最小化分散注意力的物体和颜色是显示关键设备信息的关键。”使用这些HMI技术可以帮助用户在小型手持移动设备上查看所需的重要信息。”

有用的信息和原始数据是不同的。“需要分析和解释才能让数据有价值,”塞里奥解释说。趋势化是一种随着时间推移将数据可视化的方法,允许您分析重复出现的模式,并超越当前机器状态。随着时间的推移,能够看到多个测量参数将允许用户利用他们的经验做出明智的决定
关于设备。”

马丁控制系统公司的凯声称:“通过分析从不同工厂、过程和机器联网的许多类似系统,可以实现更大的价值。”例如,如果我只分析一台机器上的数据,这就告诉了我很多关于这台机器的信息然而,如果我将来自许多机器的数据关联起来,并将这些数据与来自整个公司的数据进行比较,那么我就可以开始问和回答这样的问题:我如何改进我的整个流程?哪些方面可以提高效率?如何提高效率?停机的原因是什么?为什么机器A似乎比机器B运行得好?”

合作是下一步

Technotects的负责人Mike Malone声称:“与机器相关的地理空间位置、技术信息以及连接机器的当前和历史警报状态等信息都可以通过一个可配置的仪表板应用程序编织在一起,并可以根据特定用户角色和场景的需要进行定制。万博官网手机登陆
www.technotects.com),位于宾夕法尼亚州哈雷斯维尔(图3).

“这些应用程序万博官网手机登陆自动缩放到移动设备的大小和形状,允许用户自由使用BYOD。移动机器应用程序通常也有一个社交媒体方面。负责支持机器的各种团队成员可以直接通过应用程序使用简单的文本消息进行交互和协作,或者通过视频会议技术(如Facetime和Skype)进行交互和协作。然后将这些交互记录到为停机条件创建的案例中。当将来遇到类似的案例时,技术人员可以快速复查案例并确定问题以前是如何解决的。这一切都是为了提高工厂的生产效率”。

任何时间,任何地点

“移动应用程序非万博官网手机登陆常适合与许多不同的设备进行通信,”Maverick Technologies的Serio指出。无线协议,如Wi-Fi和蓝牙,使连接速度更快,比传统的硬连线方式更便宜。再加上工业物联网(IIoT)技术,你就可以非常迅速地创建与机器、流程和工厂系统的连接。通过工业物联网,监测和控制工业设备的传感器和控制器具有内置的连接性;因此,终端用户可以通过制造商的移动应用程序与它们连接。万博官网手机登陆有时,它们甚至可以通过一个简单的Web浏览器进行连接。记住网络安全至关重要,因为随着连接的增加,保护这些连接免受网络攻击的责任也越来越大。”

信息技术(IT)工作者通常使用虚拟专用网(vpn)、虚拟局域网(vlan)、工业非军事区(DMZs)和防火墙。Martin控制系统公司的Kay说,这些相同的IT技术现在经常用于后端操作技术(OT)。“在前端,许多HMI和SCADA软件包都有一个移动应用插件来快速访问,”他解释说。“这些应用程序使终端用户能够通过移动设备快速选择他们想要访问的机器、流程或工厂。”

安全需要注意

马丁控制系统公司的凯警告说:“所有网络设备,包括控制系统,都存在一些固有的安全风险,无论是否使用了移动应用程序。”“然而,如果设计得当,安全风险可以降到最低。任何时候我们在网上购物或做银行业务,都有一些安全风险。然而,许多人仍然在亚马逊上购物,使用移动设备查看他们的银行账户,因为与好处相比,风险很小。此外,能够通过移动应用程序等实时监控和访问你的数据可以提高安全性,就像信用卡公司可以通过监控你的数据来提醒你有欺诈行为一样。”

KEB美国公司控制和自动化产品和应用经理Scott Cunningham解释说,一个关键的考虑是,许多工业自动化系统,即使还没有实现移动连接,可能已经存在网络攻击的意外风险。万博官网手机登陆“有意或无意中,许多机器都接入了互联网。“那台旧电脑是不是刚连接到一台生产电脑上,而生产电脑刚好可以上网?””他问道。“重要的是,生产底层也要有安全基础设施作为基线。”

创新控制公司的斯托克表示,整合移动连接的一种方法是使用配置为与互联网和商业网络隔离的专用设备。他说:“或者不要让设备控制和敏感材料在移动应用程序上出现。”“如果移动设备上需要外部网络/Internet,则需要在自动化系统和业务/Internet之间建立DMZ桥接,以进一步防止可能的入侵和病毒。”

Maverick Technologies的Serio认为,网络安全应该始终是首要考虑的因素。“任何连接系统都应该在设计中嵌入它,”他指示道。“对网络安全的期望不再是一种有效的方法。IT管理人员应该从一个健壮的网络安全体系结构开始,该体系结构包括深度防御策略和智能域策略。然而,在过去的几年中,移动技术已经成熟,因此有了更多的安全选项。物联网和工业物联网的到来促使制造商将安全整合到设备层面,而不是仅仅依赖于安全的基础设施。”

制作移动HMI

移动人机界面应保持与典型应用程序的一致性,以获得最佳的运营商接受度。中西部科技投资公司(Midwest Technology Ventures)总裁里克•兰姆(Rick Lamb)解释说:“我们使用移动应用程序,也使用嵌入在设备中的桌面网络服务器。”中西部科技投资公司是一家位于印第安纳波利斯的以技术为重点的系统集合商。“事实上,我现在正在建立一个客户项目,可以使用移动应用程序。这是一种材料调用在发动机装配厂的应用。万博官网手机登陆无线按钮位于组装单元中,只要符合人体工程学,就可以方便操作人员。他们按下一个按钮,系统就会向他们所需要的特定部位发出实质性的召唤信号。”

兰姆补充说:“装配区有一台iPad,操作员可以查看物料呼叫状态。”材料搬运工的铲车上也有ipad。他们看到了一排所需的材料。当他们去仓库时,已经有人根据装配线的要求为他们挑选了这些材料,所以处理人员可以快速地将所需的材料送到工作站。”

在这种情况下,没有专门的移动应用程序,因为web服务器代码生成用户的iPad视图。“物料呼叫系统基本上是定制编码的;数据保存在Oracle数据库中;物料申请单与仓库/库存管理系统相连接,”兰姆解释说。“服务器是IT部门的虚拟服务器;它为ipad提供网页。”

应用程序提供HMI优势

Technotects的Malone指出,传统的工厂地板上堆满了各种特制的HMI设备,这已经引起了人们的关注他指出:“与修补和维护所有这些HMI设备相关的安全风险和支持问题正变得麻烦。”一个设计良好的移动应用程序,将所有工厂车间机械数据连接并收集到一个简单易用的用户界面中,无疑将提高生产效率,并将操作员从安装的HMI屏幕和相关登录中解放出来。移动设备应用程序的使用极大地提高了消费者和商业生产力,工业领域也将从中受益是常识。正如司机可以使用GPS引导和众包应用程序(如Waze)在高速公路上的故障点周围导航,从而提高个人生产力一样,工艺技术人员可以通过重新安排工艺路线来避免上游问题并节省一批。访问关键的机万博官网手机登陆器和流程数据并在移动设备上获得即时警报(无论您在何处)是减少停机时间和提高整体生产效率的关键。”

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