一個(gè)非常完美的過程控制方案在原應(yīng)用經(jīng)過幾次更新之后就會(huì)變得難以控制。在這個(gè)案例中，當(dāng)一家名列全球財(cái)富500強(qiáng)的公司要求獲得幫助來(lái)改善其半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的時(shí)候，總部在德克薩斯圣安東尼奧的系統(tǒng)集成商Magnum工程和控制公司被選中接受測(cè)試。
“我們的客戶銷售用于圓晶制造和芯片生產(chǎn)流程的設(shè)備，”Magnum工程和控制公司的董事長(zhǎng)RickHannasch說(shuō)道。“在這個(gè)過程當(dāng)中的每一步都需要以非常精確的次數(shù)、間隔和濃度注入特殊的氣體或者液體。我們公司在項(xiàng)目當(dāng)中承擔(dān)的任務(wù)就是根據(jù)要求為設(shè)備建造控制箱，使得操作人員能夠監(jiān)視過程的狀況并且根據(jù)需要改變特定的參數(shù)。”
要求更多細(xì)節(jié)和更多安全等級(jí)
用戶的要求可以簡(jiǎn)單直接的列表如下：
-在過程流程圖當(dāng)中提供更高的分辨率和更加詳細(xì)的內(nèi)容；
-增加安全保護(hù)等級(jí)的數(shù)量，從5級(jí)增加到10級(jí)；
-為用戶可以組態(tài)的輸入和報(bào)警點(diǎn)增加功能。
但是增加這些功能會(huì)使目前的人/機(jī)接口（HMI）系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過重。人/機(jī)接口功能被分割成目前的HMI系統(tǒng)（硬件和軟件）和控制著過程的PLC兩個(gè)部分。目前的HMI僅僅能夠提供關(guān)于過程參數(shù)的顯示畫面。操作人員必須通過PLC來(lái)進(jìn)行控制輸入操作，安全保護(hù)和組態(tài)應(yīng)用都在PLC上運(yùn)行。如果在現(xiàn)有的PLC里邊增加這些新的功能，你將會(huì)弄出一個(gè)根本沒有辦法管理的PLC程序，Magnum工程和控制公司的項(xiàng)目經(jīng)理TravisManning解釋說(shuō)。
Magnum工程的TravisManning（左）和RickHannasch(中)和他們的客戶代表在一起。他們認(rèn)識(shí)到用HMI功能代替復(fù)雜的PLC程序帶來(lái)的好處
換掉現(xiàn)有HMI硬件和軟件的目的是為操作人員提供要求的分辨率和詳細(xì)信息，同時(shí)通過將安全保護(hù)功能和組態(tài)功能從PLC轉(zhuǎn)移到HMI里邊來(lái)顯著降低PLC程序的復(fù)雜性。
三種HMI解決方案
在作出最終選擇之前，Magnum工程和控制公司的工程師研究了好幾種HMI產(chǎn)品。其中一種HMI產(chǎn)品的價(jià)格太昂貴。另一種是目前系統(tǒng)所用HMI產(chǎn)品的一種直接換代產(chǎn)品，這種HMI產(chǎn)品被認(rèn)為需要太多的用戶編程工作才能夠正常使用。最后，他們選擇了一種北爾電子（BeijerElectronics）公司提供的HMI硬件和軟件集成包。最初，Magnum只是覺得從現(xiàn)有的HMI到北爾電子提供的HMI之間的轉(zhuǎn)換最節(jié)省成本，所以他們作了一下嘗試。轉(zhuǎn)換相當(dāng)成功，這就很清楚了，需要大量的軟件更新來(lái)對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用進(jìn)行清掃。
友好的組態(tài)軟件給人深刻的印象
總部在瑞典的北爾電子（BeijerElectronics）,是一個(gè)世界級(jí)的HMI技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，盡管進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)時(shí)間并不長(zhǎng)。我們決定把現(xiàn)有的HMI里的項(xiàng)目文件都轉(zhuǎn)到一個(gè)北爾電子的人機(jī)中，來(lái)完整地測(cè)試它的功能和組態(tài)軟件。
“TravisManning說(shuō)，經(jīng)過測(cè)試以后我們對(duì)其非常友好的、符合直覺的軟件留下了深刻的印象，這個(gè)軟件被稱為信息設(shè)計(jì)者。它擁有非常多的、已經(jīng)制作完成的目標(biāo)和功能模塊可供選擇，這樣使得創(chuàng)建新的應(yīng)用時(shí)用戶只需要在屏幕上點(diǎn)擊、放置就可以了。”Manning繼續(xù)說(shuō)道。
Manning還非常欣賞其使用與操作人員將要使用的操作畫面一摸一樣的組態(tài)畫面進(jìn)行應(yīng)用組態(tài)的能力。這使得開發(fā)者能夠看到應(yīng)用在實(shí)際情況下是怎樣工作的，”他說(shuō)道。另一個(gè)可以節(jié)約時(shí)間的特點(diǎn)是‘離線模擬器，’這個(gè)功能使得無(wú)需連接HMI就可以立即對(duì)應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試成為可能。
最后的決定因素：技術(shù)支持
我們有兩種產(chǎn)品作為可能的解決方案，一種已經(jīng)被我們的用戶所接受，另一種的知名度較差，但是擁有令人印象深刻的功能性和軟件，Hannasch說(shuō)道。
兩種產(chǎn)品都是非常優(yōu)秀的操作員終端，具有突出的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。兩種產(chǎn)品都可以被推薦給終端用戶。我們作出最終決定的基礎(chǔ)是技術(shù)支持的水平，我們把它作為這種等級(jí)的項(xiàng)目獲得成功的關(guān)鍵因素。
在進(jìn)行評(píng)估的整個(gè)過程當(dāng)中，BeijerElectronics公司的工程師和編程人員在轉(zhuǎn)換當(dāng)中起到了非常積極的作用并且保障了技術(shù)支持，主導(dǎo)了軟件的開發(fā)過程。這確保了從以前的終端到新系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過程順利進(jìn)行。Hannasch補(bǔ)充道。
下一步
當(dāng)這個(gè)轉(zhuǎn)換完成了以后，所有用戶要求的增強(qiáng)性能的目標(biāo)（詳細(xì)的信息顯示和過程流程圖的高分辨率顯示、先進(jìn)的安全保護(hù)分級(jí)功能和對(duì)可組態(tài)輸入點(diǎn)/報(bào)警點(diǎn)的功能提升）都實(shí)現(xiàn)了。作為額外好處，通過把更多功能包含在HMI里邊，PLC里邊的附加代碼也得以清除。
這種新的HMI將會(huì)使以后的升級(jí)工作也變得更加簡(jiǎn)單和容易。下一個(gè)可能進(jìn)行的改造是把來(lái)自于PLC的ascii 文本也包含到HMI信息里邊來(lái)。”項(xiàng)目經(jīng)理Manning說(shuō)道，他還補(bǔ)充說(shuō)他知道有一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行這類工作。
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