نرم افزار پیکربندی چیست – HMI MMI SCADA


نرم افزار پیکربندی چیست – HMI MMI SCADA
نرم افزار پیکربندی یک سیستم کنترل متشکل از HMI (رابط انسان و ماشین) / MMI (رابط انسان و ماشین) / SCADA (کنترل نظارت و دستیابی به داده) است. در حال حاضر ، توسعه سریع نرم بیشتر بخوانید افزار پیکربندی به سیستم مدیریت اطلاعات شرکت ، مدیریت و کنترل یکپارچه ، تشخیص و نگهداری از راه دور و یک سری ادغام داده ها در اینترنت گسترش یافته است.

* زمینه نرم افزار پیکربندی با ظاهر سیستم کنترل توزیع شده (DCS) ، مفهوم “پیکربندی” توسط اکثر تکنسین های اتوماسیون فرآیند تولید کاملاً شناخته شده است.
در روند توسعه مداوم و استفاده از فناوری کنترل صنعتی ، رایانه های شخصی (از جمله رایانه های صنعتی) از مزایای بیشتری نسبت به سیستم ویژه قبلی برخوردار هستند. فناوری رایانه سرعت توسعه سریعی را حفظ کرده است و انواع فن آوری های مرتبط بالغ شده اند.
سیستم کنترل صنعتی ساخته شده توسط رایانه شخصی از هزینه مالکیت نسبتاً کمی برخوردار است و رایانه شخصی دارای منابع نرم افزاری و سخت افزاری غنی است ، قابلیت همکاری قوی بین نرم افزار و سیستم کنترل مبتنی بر رایانه به راحتی قابل یادگیری و استفاده است و کاربران می توانند به راحتی از پشتیبانی فنی برخوردار شوند.
در نفوذ فناوری PC به حوزه کنترل صنعتی ، نرم افزار پیکربندی موقعیت بسیار ویژه و مهمی را اشغال می کند.
نرم افزار پیکربندی به برخی از نرم افزارهای خاص برای جمع آوری داده ها و کنترل فرآیند اشاره دارد. آنها بستر نرم افزاری و محیط توسعه در سطح نظارت بر سیستم کنترل خودکار هستند. آنها از حالت پیکربندی انعطاف پذیر استفاده می کنند تا ابزارهای نرم افزاری عمومی را برای ساخت سریع عملکرد نظارت بر سیستم کنترل اتوماتیک صنعتی در اختیار کاربران قرار دهند. نرم افزار پیکربندی باید انواع تجهیزات کنترل صنعتی و پروتکل های مشترک ارتباطی را پشتیبانی کند و معمولاً توزیع توزیع داده ها و توابع شبکه را فراهم می کند.
در مقایسه با مفهوم اصلی HMI ، نرم افزار پیکربندی باید یک ابزار نرم افزاری یا محیط توسعه باشد که کاربران را قادر می سازد تا به سرعت HMI خود را ایجاد کنند.
قبل از ظهور نرم افزار پیکربندی ، کاربران در زمینه کنترل صنعتی مجبورند شخص ثالثی را برای نوشتن برنامه های HMI سفارش دهند که این کار به مدت طولانی نیاز داشت و در راندمان پایین و قابلیت اطمینان پایین بود. یا کاربران سیستم های کنترل صنعتی ویژه ای را خریداری کردند که معمولاً سیستم های بسته ای بودند و در نتیجه انتخاب های نامناسبی داشتند.
سیستم های ویژه خریداری شده اغلب نمی توانستند پاسخگوی نیازها باشند و تعامل با دنیای خارج ، ارتقا and و افزایش نیرو مشکل بود. محدودیت های جدی در استفاده از انرژی وجود دارد.
اختراع نرم افزار پیکربندی کاربران را از این مشکلات رها کرده است. کاربران می توانند با استفاده از عملکرد نرم افزار پیکربندی مجموعه ای از مناسب ترین سیستم برنامه را بسازند.
با توسعه سریع نرم افزار پیکربندی ، پایگاه داده در زمان واقعی ، کنترل در زمان واقعی ، SCADA ، ارتباطات و شبکه ، رابط داده باز ، پشتیبانی گسترده از تجهیزات ورودی و خروجی به محتوای اصلی نرم افزار پیکربندی تبدیل شده اند. با توسعه فناوری ، توسعه نرم افزار پیکربندی ادامه خواهد یافت.

* محصولات نرم افزاری پیکربندی با تعمیق کاربرد سیستم کنترل صنعتی ، مردم به تدریج درمی یابند که روش اصلی توسعه برنامه نویسی رایانه بالا هنگام مواجهه با مقیاس بزرگتر و سیستم کنترل پیچیده تر ، برای پروژه وقت گیر و طاقت فرسا است.
در همان زمان ، استفاده گسترده از سیستم اطلاعات مدیریت (MIS) و سیستم تولید یکپارچه رایانه ای (CIMS) به سایت صنعتی نیاز دارد تا اطلاعات دقیق تر و عمیق تری را برای تولید ، بهره برداری و تصمیم گیری شرکت ها ارائه دهد ، به همین ترتیب برای بهینه سازی پیوندهای مختلف در تولید و فعالیت شرکت ها.
در اینجا چندین نرم افزار پیکربندی وجود دارد.
2.1 لمس
نرم افزار اولیه InTouch از حالت DDE برای برقراری ارتباط با درایور استفاده می کند ، اما عملکرد این نرم افزار ضعیف است. جدیدترین نسخه در touch 7.0 کاملاً مبتنی بر پلتفرم 32 بیتی ویندوز است و پشتیبانی از OPC را فراهم می کند.
2.2 iFix
رابط برنامه HMI / SCADA iFIX روی دسک تاپ و تبلت.
2.3 Citect
شرکت CIT یک روش ساده برای عملکرد دارد ، اما بیشتر از کاربران کنترل صنعتی برای برنامه نویسان است. Citect برای توسعه ثانویه یک زبان اسکریپت نویسی مشابه زبان C ارائه می دهد ، که بدون شک دشواری کاربران در اجرای توسعه ثانویه را افزایش می دهد.
2.4 WINCC
WinCC زیمنس همچنین مجموعه کاملی از محیط توسعه پیکربندی را دارد. سیمنز اسکریپت های مشابه C ، از جمله محیط اشکال زدایی را ارائه می دهد. WINCC با پشتیبانی داخلی OPC می تواند سیستم توزیع شده را پیکربندی کند. اما ساختار WinCC پیچیده تر است ، بنابراین بهتر است کاربران از طریق آموزش زیمنس بر کاربرد WinCC تسلط داشته باشند.
2.5 کنترل نیرو
در حدود سال 1993 ، فناوری کنترل نیروی سه بعدی پکن ، شرکت آموزشی ویبولیتین اولین نسخه کنترل نیرو را توسعه داده است که هنوز نسخه ای مبتنی بر DOS و VMS بود. بعداً ، با محبوبیت ویندوز 3.1 ، این شرکت نسخه 16 بیتی ویندوز را برای کنترل نیرو توسعه داد. اما تا زمان تولد نسخه کنترل ویندوز 95 ، کنترل نیرو سابق عمدتا برای برخی از پروژه های شرکت مورد استفاده قرار می گرفت. نسخه 1.0 نسخه کنترل 32 بیتی قبلاً در معماری پیشرفته تر بوده است. یکی از بزرگترین ویژگی های آن ساختار سه لایه آن است که بر اساس پایگاه داده توزیع شده در زمان واقعی ساخته شده است و ساختار یک ساختار فعال قابل تنظیم است.
در طی دوره 2000-2000 ، کنترل نیرو پیشرفت زیادی کرده است. آخرین نسخه 2.0 ویژگی های غنی آن را بسیار بهبود بخشیده است ، استفاده از آن آسان است ، باز می شود و تعداد درایورهای ورودی / خروجی را اضافه می کند. در بسیاری از جنبه های طراحی ، کنترل نیرو می تواند از دیدگاه کاربران چینی شروع شود ، یعنی توجه به عملی بودن ، بدون از دست دادن مشخصات نرم افزار بزرگ. علاوه بر این ، این شرکت نیروی انسانی زیادی را در زمینه آموزش محصولات ، پشتیبانی فنی کاربر و غیره سرمایه گذاری کرده است. من معتقدم که در مدت زمان نسبتاً کوتاهی ، محصولات نرم افزاری کنترل نیرو تأثیر بسزایی در صنعت نرم افزار کنترل صنعتی خواهند داشت.
سایر نرم افزارهای پیکربندی رایج Cimplicity of Ge، RSView of Rockwell، look of Ni، Wizcon of PC soft و MCGS شرکت نرم افزار عمومی دولت چین است. این نرم افزار ویژگی های خاص خود را دارد.

* توسعه عملکرد نرم افزار پیکربندی کلیه نرم افزارهای پیکربندی که در حال حاضر مشاهده می شوند می توانند عملکردهای مشابه را انجام دهند. به عنوان مثال ، تقریباً همه نرم افزارهای پیکربندی که روی یک پلتفرم 32 بیتی ویندوز اجرا می شوند ، یک ساختار پنجره مشابه مرورگر منابع دارند و منابع مختلف (تجهیزات ، مقدار برچسب ، تصویر و غیره) را در سیستم کنترل صنعتی پیکربندی و ویرایش می کنند.
این نرم افزار پیکربندی ، انواع مختلفی از درایورهای داده را فراهم می کند ، همه از زبان اسکریپت برای ارائه توابع توسعه ثانویه استفاده می کنند. با این حال ، از دیدگاه فناوری ، نرم افزارهای مختلف پیکربندی روش های مختلفی را برای تحقق بخشیدن به این توابع ارائه می دهند. با توجه به این تفاوت ها و روند فناوری PC ، می توان جهت توسعه نرم افزار پیکربندی در آینده را مشاهده کرد.
3.1 اکتساب داده
اکثر نرم افزارهای پیکربندی برنامه های مختلفی برای جمع آوری داده ها ارائه می دهند و کاربران می توانند آنها را مطابق نیاز خود پیکربندی کنند. با این حال ، رانندگان فقط می توانند توسط توسعه دهندگان نرم افزار پیکربندی تهیه شوند و یا طبق برخی از مشخصات رابط نرم افزار پیکربندی توسط کاربران نوشته شوند ، که برای کاربران سخت است. مشخصات OPC توسط بنیاد OPC پیشنهاد شده است. بر اساس فناوری OLE / DCOM مایکروسافت ، مشخصات OPC یک راه حل کامل برای تعامل م componentلفه های نرم افزار و به اشتراک گذاری داده ها در یک سیستم توزیع شده ارائه می دهد.
در سیستم پشتیبانی کننده OPC ، ارائه دهنده داده به عنوان سرور و درخواست کننده داده به عنوان مشتری عمل می کند. سرور و سرویس گیرنده از طریق رابط DCOM بدون اطلاع از جزئیات داخلی طرف مقابل ارتباط برقرار می کنند. از آنجا که فناوری COM در سطح کد باینری پیاده سازی شده است ، تولیدکننده های مختلف می توانند سرور و سرویس گیرنده را ارائه دهند.
در کاربردهای عملی ، برنامه دستیابی اطلاعات به عنوان یک سرور اغلب توسط سازنده تجهیزات سخت افزاری همراه با سخت افزار ارائه می شود که می تواند عملکرد کامل سخت افزار را کاملاً بازی کند. نرم افزار پیکربندی می تواند از طریق OPC به خوبی با درایورهای سازندگان مختلف در ارتباط باشد ، بنابراین به طور اساسی مشکلی را که درایور فرمت ویژه از بروزرسانی سخت افزار عقب است ، حل می کند.
همزمان ، از نرم افزار پیکربندی می تواند به عنوان سرور برای تهیه داده برای سایر سیستم های برنامه (مانند MIS) نیز استفاده شود. OPC توسط تولیدکنندگان مشهور خارجی ، از جمله Interlution ، Siemens ، GE ، ABB و غیره پشتیبانی شده است. با محبوبیت نرم افزار پیکربندی و تجهیزات سخت افزاری پشتیبانی کننده OPC ، استفاده از OPC برای دستیابی به داده ها هنگام استفاده از محصولات پیکربندی به انتخاب منطقی تری تبدیل می شود.
3.2 عملکرد اسکریپت
زبان اسکریپت وسیله مهمی برای گسترش عملکرد سیستم پیکربندی است. بنابراین ، بیشتر نرم افزارهای پیکربندی زبان اسکریپت را ارائه می دهند. برای پیاده سازی زبان اسکریپت سه روش وجود دارد. ابتدا از زبان C / basic داخلی استفاده می شود. دوم ، زبان برنامه نویسی VBA مایکروسافت استفاده می شود. سوم ، چند نرم افزار پیکربندی از زبان اسکریپت شی گرا استفاده می کنند. C / basic مانند یک زبان کاربران را ملزم به نوشتن اسکریپت اینجا هایی با عباراتی مشابه با زبان سطح بالا می کند و از ترکیب فراخوانی عملکردی که سیستم برای تکمیل عملکردهای مختلف سیستم استفاده می کند ، استفاده می کنند.
VBA مایکروسافت یک محیط توسعه نسبتاً کامل است. نرم افزار پیکربندی با استفاده از VBA معمولاً از محیط VBA و فناوری م componentلفه مایکروسافت برای تحقق بخشیدن به اشیا in موجود در سیستم پیکربندی به صورت ملفه استفاده می کند.
از برنامه VBA برای دسترسی به این اشیا استفاده می شود.
از آنجا که ویژوال بیسیک تفسیر و اجرا می شود ، ممکن است برخی خطاهای نحوی برنامه VBA تا زمانی که اجرا نشود ، پیدا نشوند. زبان برنامه نویسی شی گرا مکانیسم دسترسی به اشیا را فراهم می کند و از طریق ویژگی ها و روش های آنها می توان به اشیا in موجود در سیستم دسترسی پیدا کرد. یادگیری ، تسلط و گسترش زبان اسکریپت برای کاربران آسان است ، اما پیاده سازی آن پیچیده تر است.
3.3 افزودن توابع به محیط پیکربندی
محیط پیکربندی امکان افزودن توابع جدید به سیستم را بدون تغییر سیستم اصلی در اختیار کاربران قرار می دهد. توابع اضافه شده ممکن است از توسعه دهندگان نرم افزار پیکربندی ، ارائه دهندگان نرم افزار شخص ثالث یا خود کاربران باشد. متداول ترین روش برای افزودن توابع استفاده از اجزای ActiveX است. در حال حاضر ، فقط چند نرم افزار پیکربندی می تواند اجزای کامل ActiveX را برای معرفی توابع و دستیابی به اشیا introduced معرفی شده به زبان اسکریپت نویسی ارائه دهد.
3.4 باز بودن نرم افزار پیکربندی
با محبوبیت سیستم اطلاعات مدیریت و سیستم تولید یکپارچه رایانه ای ، استفاده از داده های زمینه تولید فقط جمع آوری و نظارت بر داده ها نیست.
در فرآیند تولید و ساخت ، مقدار زیادی داده میدانی برای تجزیه و تحلیل و کنترل فرآیند برای تحقق بخشیدن به تنظیم و بهینه سازی فرآیند تولید مورد نیاز است.
اکثر الزامات نرم افزار پیکربندی موجود فقط به صورت گزارش ارائه می شود یا داده ها از طریق ODBC برای تماس های دیگر سیستم تجاری به پایگاه داده خارجی صادر می شوند. در بیشتر موارد ، برای دستیابی به مجدداً به نرم افزار پیکربندی نیاز است تا دوباره توسعه یابد.
با افزایش تقاضای اطلاعات در فعالیت های تصمیم گیری تولید ، می توان پیش بینی کرد که ادغام نرم افزار پیکربندی با سیستم اطلاعات مدیریت یا سیستم اطلاعات رهبری از نزدیک تر خواهد بود و به احتمال زیاد در نرم افزار پیکربندی به صورت ماژول ظاهر می شود که عملکردهای تجزیه و تحلیل و تصمیم گیری داده ها را درک می کنند.
3.5 پشتیبانی از اینترنت
مدل تولید شرکتهای مدرن بین المللی و توزیع شده است. اینترنت اساس تولید توزیع شده خواهد بود.
برای همه توسعه دهندگان نرم افزار پیکربندی این مسئله مهم است که آیا نرم افزار پیکربندی می تواند از شبکه اصلی برای پشتیبانی از اینترنت اجرا شود.
در یک دوره طولانی مدت ، نظارت بر سایت های صنعتی از طریق اینترنت در حالت مرورگر در بیشتر برنامه ها در مرحله نظارت باقی می ماند و عملکرد کنترل واقعی باید از طریق فناوری های پایدارتر مانند مشتری خاص از راه دور ، کنترل ActiveX ارائه شود توسط توسعه دهندگان حرفه ای یا فناوری جاوا.
3.6 کنترل نرم افزار پیکربندی
در حال حاضر ، محصولات با نفوذ فراوان در جهان شامل بسته نرم افزاری ISaGRAF شرکت بین المللی CJ در فرانسه ، WinPLC از PCSoft International ، Paradym-31 شرکت Wizdom Control Intellution و ProcessSuite of Moore Process Automation Solutions در ایالات متحده ، InControl of Wonder ware wares در ایالات متحده ، SoftPLC و غیره
با الزامات انعطاف پذیری بالا و کارایی بالا توسط شرکت ها ، طرح کنترل مبتنی بر تئوری کنترل کلاسیک نمی تواند این نیاز را برآورده کند. پس از استفاده موفقیت آمیز از استراتژی کنترل پیشرفته که توسط کنترل پیش بینی چند متغیره ارائه می شود ، کنترل فرآیند پیشرفته (APC) به طور گسترده ای مورد توجه صنعت فرآیند قرار گرفته است. APC نوعی استراتژی کنترل و کنترل است که در یک محیط پویا بر اساس یک مدل و با استفاده کامل از توانایی رایانه برای به حداکثر رساندن سود کارخانه اجرا می شود.
استراتژی های کنترل پیشرفته شامل کنترل دوگانه و کنترل موقعیت سوپاپ ، کنترل جبران تأخیر خالص ، کنترل جدا سازی ، کنترل تطبیقی ​​، کنترل ضربات دیفرانسیل ، کنترل بازخورد حالت ، کنترل پیش بینی چند متغیره ، کنترل استدلال و فناوری اندازه گیری نرم ، کنترل هوشمند (کنترل خبره ، کنترل فازی) و کنترل شبکه عصبی) و غیره کنترل هوشمند به نقطه داغ توسعه و کاربرد تبدیل شده است.
اکنون بسیاری از شرکتها در اجرای کنترل پیشرفته در سیستم اتوماسیون دستگاه سرمایه گذاری کرده اند. بسیاری از شرکتهای نرم افزاری کنترل و تولیدکنندگان DCS در خارج از کشور برای تولید بسته های نرم افزاری مهندسی کنترل پیشرفته و کنترل بهینه سازی در حال رقابت هستند.
طبق داده های بازار ، یک کارخانه اتیلن برای اجرای کنترل پیشرفته به 1.63 میلیون دلار سرمایه گذاری نیاز دارد و انتظار می رود سود پس از اجرا 6 میلیون دلار در سال باشد. با توجه به موارد فوق ، می توان دریافت که نرم افزار پیکربندی که می تواند کنترل پیشرفته و استراتژی کنترل بهینه را در خود جای دهد ، مورد استقبال زیاد کاربران قرار خواهد گرفت.

* خلاصه تقاضای کاربران باعث پیشرفت مداوم فناوری خصوصاً در نرم افزار پیکربندی می شود. نرم افزار پیکربندی آینده عملکرد پیکربندی را فراهم می کند و از ActiveX در یک محیط توزیع شده قدرتمندتر پشتیبانی می کند. نرم افزار پیکربندی یک سیستم باز است که به شدت پشتیبانی می شود و از OPC و سایر استانداردهای صنعتی پشتیبانی می کند. علاوه بر این ، این یک عملکرد کنترل قوی دارد و از طریق اینترنت قابل دسترسی است.
مفهوم وسیع HMI “رابطی بین کاربر و ماشین برای برقراری ارتباط و انتقال اطلاعات و دریافت اطلاعات توسط کاربران” است.
به عنوان مثال ، در یک کارخانه ، ما باید دما و رطوبت هر منطقه از کارخانه و وضعیت ماشین آلات در کارخانه را جمع آوری کنیم. با نظارت و ضبط این پارامترها از طریق یک دستگاه ، کاربران می توانند با برخی از شرایط غیر منتظره کنار بیایند. این یک برنامه معمول از SCADA / HMI است.
به طور کلی ، سیستم HMI باید به قابلیت های اساسی زیر مجهز باشد:
* نمایش روند داده در زمان واقعی – بلافاصله داده های گرفته شده را بر روی صفحه نمایش دهید.
* ضبط خودکار داده ها – ذخیره خودکار داده ها در پایگاه داده برای مشاهده بعدا.
* نمایش روند داده های تاریخی – تجسم داده ها در پایگاه داده.
* تولید گزارش و چاپ – داده ها را به قالب گزارش تبدیل کرده و چاپ کنید.
* کنترل رابط گرافیکی – اپراتور می تواند مستقیماً از طریق رابط گرافیکی ماشین و سایر دستگاه ها را کنترل کند.
* تولید و ضبط هشدار – کاربران می توانند برخی شرایط را برای تولید هشدار تعریف کنند. به عنوان مثال ، اگر دما بیش از حد بالا باشد یا فشار از مقدار بحرانی فراتر رود ، سیستم زنگ خطر را برای اطلاع اپراتور ارائه می دهد.
* صفحه نمایش های HMI OKmarts از همه مارک های پیشرو را بررسی کنید

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *