10bet在线娱乐移动人机界面监控与数据采集

当今SCADA系统的HMI设计要点

简·亚历山大| 2017年7月12日

数据效率是运营商快速做出行动相关决策的必要条件。

SCADA的全部目的是方便数据可视化,以便快速决策。出于某种原因,系统集成商和所有者/运营商继续使HMI变得比有效使用所需的更复杂。其结果是HMI过于拥挤,数据点塞满了HMI,使操作员难以完成工作。

根据系统集成商Affinity Energy(affinityenergy.com,北卡罗来纳州夏洛特)的创始人兼总裁艾伦·埃沃拉(Allan Evora)的说法,对于大多数应用来说,设计人机界面的最佳方法是整合做出智能(行动相关)决策所需的最低限度的数据。“格式应该易于理解,设计应该直观,”他解释道。“当操作员与HMI互动时,他们不应该感到压力,而是应该感到有能力确切了解设施中发生的事情。”

Evora提供了以下HMI设计技巧,用于重新设计控制系统以实现最大可视性。

HMI主屏幕上只应显示最重要的高级信息。HMI图像由AutomationDirect提供。10bet在线娱乐

HMI主屏幕上只应显示最重要的高级信息。
HMI图像由AutomationDirect提10bet在线娱乐供。

围绕KPI和层设计概述屏幕。

如果操作员无法在查看HMI SCADA屏幕的几秒钟内判断出发生了什么,那么它就太混乱了。仅仅因为数据点存在就显示它们,这对操作员来说纯粹是分心。毕竟,为了数据而数据不是SCADA的重点。

行业最佳实践是简化图形用户界面,关注需要操作员干预的过程偏差、设备故障或异常情况。HMI主屏幕上只应显示最重要的高级信息。然而,你如何决定哪些数据值得获得这个令人垂涎的位置?

关注几个关键指标,而不是大量数据点。保持界面清晰的最简单方法之一是选择只显示KPI(关键性能指标)。这些KPI应该与业务目标直接相关,即。,过程输出、减少停机时间和安全性等。

选定的KPI应该是非常明确的指标(特定于所有者/运营商的行业),以激励运营商采取行动。基于各种设施的独特功能和设备,没有一种适用于所有设备的HMI。根据网站的特殊需求,它们应该看起来不同(可以定制)。例如,垃圾填埋发电厂可能会选择显示KPI,例如:

•主动报警
•千瓦
•千瓦时
•甲烷%
•O2.%
•公司2.%
•气体压力
•气流。

另一方面,公用事业规模太阳能发电厂的HMI将具有许多不同的KPI,包括:

•互连电压
•互连电流
•互连功率(kW)
•互连kVAR
•逆变器状态
•辐照度
•警报摘要
•开关设备的断路器状态。

为了避免跟踪过多的KPI并造成过于拥挤的显示,请在屏幕上使用少于10个KPI。如果需要更多信息来支持更详细的分析,最好使用图层。使用这种方法,可以通过从主概览向下钻取到较低级别的屏幕来访问信息。在大多数情况下,为了减少访问重要详细信息所需的时间,HMI应不超过三层。

显示模拟值范围以及上限和/或下限报警指示灯。

显示模拟值范围以及上限和/或下限报警指示灯。

使模拟数据更有意义。

如果操作员需要记住每个设备的首选级别和数字,并交叉参考HMI上显示的数据,则这不是一个优化的过程。这种情况也使新操作员的培训变得复杂。有一个更简单的方法。

关于模拟值,例如。,温度、压力、千瓦,最佳做法是显示数值范围,以及报警上限和/或下限指示器。

另一种让操作员的生活更轻松的方法是指示变量在给定时间段内的移动方向,包括最小值和最大值。当然,这需要平衡具体细节和参数,并理解并非所有信息都得到平等对待。

对于可能需要比较模拟信息的系统,另一个问题涉及操作员真正理解数值应该是什么的能力。用百分比而不是原始值设计HMI图形,使工作人员只需快速扫描数据就可以更容易地识别问题。这就是数据规范化,它允许用户查看几十个数据点,并快速识别异常值。

通过避免事件报警,HMI的屏幕应该相当清晰。

通过避免事件报警,HMI的屏幕应该相当清晰。

清除警报功能。

操作员可能喜欢SCADA,但在管理警报方面,他们中的大多数人都面临挑战。警报的数量和/或频率可能会产生压力,并最终导致由于警报噪音过大而错过关键条件。

HMI显示的警报最小化的有效方法是区分警报和事件:

•警报指示异常情况,例如。,检测到泄漏,燃油油位低。他们向接线员发出行动信号。警报不应确认正常运行的过程。

•事件是需要记录以供将来参考的情况,但很可能不需要操作员采取行动,例如。,制冷机启动,电机运转。事件仍应记录下来,以便将来进行分析,但决不报警。

通过避免事件报警,HMI应能显著清除故障。这种方法也有助于避免操作员的冷漠(对于那些在系统中经历过太多噪音而导致警报失去意义的人来说,这是一种常见的情况)

在更大的系统中,另一种减少报警混乱的有效方法是使用条件报警。大多数SCADA系统允许将逻辑应用于报警配置。当父报警发生时,报警逻辑可用于抑制子报警。例如,如果将设备置于旁路/维护模式会触发某些相关条件,则可以决定仅将旁路条件配置为报警,并将其他结果条件配置为事件。

位于北卡罗来纳州三角研究园的国际自动化学会(ISA)发布了10bet在线娱乐标准18.2,讨论了与理解和应用报警管理系统相关的最佳实践。

精心设计HMI,使其智能化

在HMI上显示来自SCADA系统的数据与过去监控关键电厂系统的方法相去甚远。工作人员可以在一个屏幕上平静地查看整个设施的性能,而不是在剪贴板上疯狂地记录数值。

在Evora看来,现场和/或流程的有效运行和维护只会与提供给操作员的工具一样好。“SCADA系统可能是一个非常有价值的、提高生产力的工具,”他说,“但它必须设计得当。”显然,操作员花在分析数据上的时间越少,他们解决HMI识别的实际问题的时间就越多。

Evora指出,应由所有者/运营商强调数据效率对系统集成商的重要性。他总结道:“用户应该非常重视将一个充满数据的屏幕变成一个一目了然的可操作信息。”。“否则,数据效率可能不是设计重点。”

艾伦·埃沃拉(Allan Evora)是一名经过认证的测量与验证专业人士(CMVP),在电力自动化项目生命周期的每一个阶段都有超过20年的行业经验。夏洛特,北卡罗来纳州的亲和能源公司(10bet在线娱乐亲和能。通用域名格式)是AutomationDirect10bet在线娱乐的合作伙伴(10bet在线娱乐自动直接。通用域名格式,卡明,佐治亚州)。

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