紧凑的HMI软件可以集成到近边缘设备中,以增加工业物联网连接和其他功能。
Scott Kortier,Indusoft Web Studio Schneider ElectricWarwarwarwardware的高级技术工程师
机器构建器和OEM通常提供人机界面(HMI)功能,其功能与单独的组件,基于PC的HMI或嵌入式HMI。在任何一种情况下,HMI程序都在PC上开发,并将运行时项目下载到目标。
基于PC的HMI指的是目标PC上的HMI软件运行时应用程序。术语嵌入式HMI是指HMI软件运行时应用程序托管在目标平台上,能够运行嵌入式操作系统,如Windows embedded, Linux, VxWorks等。
但是,新的嵌入式HMI正在出现,其中紧凑的HMI运行时托管在目标智能边缘设备上,例如智能驱动器,功率计,专用控制器或其他组件 - 并在智能手机或平板电脑上查看(图1)。在这种情况下,HMI运行时仍在PC上开发,但在这种情况下,目标是智能边缘设备。使用现成的配置软件(例如IOTView),仅将设备所需的HMI函数和数据收集传输到目标作为运行时应用程序。
可以通过智能手机或平板电脑监控具有嵌入式HMI软件的智能边缘设备,例如Indusoft IOTView。由自动化指导提供
例如,一些智能边缘设备只需要HMI连接功能,而其他设备可能需要连接、本地数据存储和可视化。针对目标定制HMI应用程序允许开发人员控制和限制目标所需的计算资源,这是至关重要的,因为大多数智能边缘设备都有有限的存储空间和处理能力。
在某些情况下,在一个或多个智能边缘设备中嵌入HMI功能将消除对传统的基于pc的HMI或嵌入式HMI的需求。但在其他情况下,传统的人机界面将与智能边缘设备人机界面携手工作。
HMI / SCADA软件包,无论是托管在PC还是嵌入式平台上,传统上都提供了植物地板或设施与工业物联网(IIOT)之间的连接。它是将控制器和智能边缘设备连接到其他SCADA系统,公司数据库,ERP和MES系统,云和IIOT的方法或网关。
在边缘嵌入HMI
一些智能边缘设备具有嵌入式连接功能,理论上可以直接将数据推送到云上,但出于安全和其他原因,这在大多数工业系统中通常不可行。然而,现代的、平台无关的HMI软件可以在PC上开发嵌入式连接网关应用程序,并下载到智能设备上。这样的网关可以在智能设备和基于云的系统(如数据库和分析应用程序)之间建立连接。
嵌入式智能设备HMI通过在将其转发到云之前通过可配置的脚本和规则进行整合,过滤和操作信息来提供连接。此外,内置安全设置和对加密的本机支持(SSL)表示实时控制网络和企业网络与Internet之间的附加安全和隔离层。
在智能边缘硬件设备中嵌入连接和其他HMI功能,可以与虚拟世界进行通信。由印度文件提供。
智能边缘设备通常具有串行或以太网端口或无线连接。该设备还可以包括TCP / IP堆栈。本地或远程用户可以通过Wi-Fi连接到智能设备,例如使用智能手机,平板电脑,笔记本电脑或其他能够托管HTML5 Web浏览器的组件。给定适当的凭据,用户可以通过可配置的富图形界面来监视或调整系统设置 - 为智能边缘的嵌入式HMI提供可视化。
智能边缘设备上的嵌入式连接消除了通信驱动程序的定制编码和固件的相关支持。它还消除了使用自定义代码来创建显示的需要,因为可以使用大量的对象库和内置图形函数。
在智能边缘设备上嵌入HMI的主要优势之一是能够直接将数据发送到云,这是许多工业物联网实现的必要条件。将数据发送到基于云的存储系统(如SQL数据库),或者发送到商业数据存储公司(如Amazon、Microsoft Azure或alphabet),是很简单的。
未来打样的连接
最终,每个设备或系统最终将通过垂直和水平网络彼此连接,以获得每台机器的最高生产率和值。连接设备的范围和速度是快速进行的,因此设计系统需要灵活的架构,可以跟上转换标准和通信协议。
一种保护投资的方法,使当前的HMI系统未来的未来是根据现货产品和开放式架构设计解决方案。寻找的主要功能包括:
-可移植到不同的目标平台(例如Windows, Linux)
- 具有多种协议和系统的Interoperability(驱动程序,OPC,数据库等),
-Support for Mobility标准,如HTML5,用于从智能手机,平板电脑或可穿戴设备等设备访问信息。
一个例子是部署智能灌溉系统的IIOT农业实现。充足的供水是农业的关键。使用智能灌溉系统的Web地图服务和传感器观测服务的集成提供了一种管理使用方法。该IIOT农业实施分析了水需求和天气预报,仅提供所需的灌溉,减少水和能源使用。
另一个例子是PML勘探服务公司,这是一家油田服务公司。PML提供实时信息,以确保经济、高效和安全的钻井作业。HMI/ SCADA系统将气体和土壤成分的数据推送到云中,甚至在远离电网的偏远地区,并通知用户警报和关键条件。这些通知可以用来改善作业和安全,同时保护昂贵的钻井设备。
嵌入智能边缘设备中的HMI连接简化了本地通信和IIT。它还可以更轻松地创建高级操作员界面并与云应用程序和其他计算机平台交换数据。代替自定义代码,关闭软件可用于开发和配置嵌入式HMI功能并将其下载到智能边缘设备。
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