Należy kupować interfejsy HMI zintegrowane z oprogramowaniem oraz brać pod uwagę podane środki ostrożności

Respondenci, którzy wzięli udział w nowej ankiecie Control Engineering na temat sprzętu i oprogramowania interfejsów operatorskich (HMI), radzą innym użytkownikom, aby kupowali te urządzenia wraz z zainstalowanym oprogramowaniem, wykorzystywali odpowiednie standardy, współpracowali przy planowaniu zakupów z producentami i własnym personelem operacyjnym, brali udział w szkoleniach, poszukiwali elastyczności i łatwości użytkowania oraz zwracali uwagę na czas instalowania. Nie należy zapominać o przygotowanej w wyniku ankiety długiej liście środków ostrożności, m.in. o aktualizacji cyberzabezpieczeń.

Cyberbezpieczeństwo interfejsów operatorskich (HMI – human-machine interface) znajduje się na długiej liście środków ostrożności podanych przez respondentów, którzy wzięli udział w nowej ankiecie Control Engineering „Sprzęt i oprogramowanie HMI”. Ich porady obejmują kupowanie tego rodzaju sprzętu z zainstalowanym fabrycznie oprogramowaniem, wykorzystywanie odpowiednich standardów, współpracę z osobami zainteresowanymi i szkolenia.

Ponad 75 subskrybentów biorących udział w ankiecie Control Engineering na temat interfejsów HMI podało pisemne porady, które w celu przeanalizowania podzielono na sześć kategorii: integracja i standaryzacja, środki ostrożności, doświadczenie, elastyczność i łatwość użytkowania, harmonogram i czas instalowania oraz biblioteka graficzna. Podczas gdy wiele z tych porad można by przydzielić do więcej niż jednej kategorii, to tylko jedna z nich została wybrana do naszego zestawienia.

W powyższej tabeli opisano porady pogrupowane według kategorii.

Porady respondentów biorących udział w ankiecie na temat sprzętu i oprogramowania HMI

Integracja i standaryzacja

  1. Sprzęt i oprogramowanie HMI należy kupować razem. Mieszanie ich zwykle nie zdaje egzaminu.
  2. Należy wybierać sprzęt zintegrowany z oprogramowaniem.
  3. Połączenie sprzętu z oprogramowaniem zapewnia cyberbezpieczeństwo oraz stabilność w przypadku, gdy system operacyjny przestaje działać.
  4. Jeśli to możliwe, należy konsolidować systemy oraz wykorzystywać oprogramowanie i sprzęt pochodzące od jak najmniejszej liczby producentów.
  5. Należy opracowywać standaryzowane szablony w celu utrzymywania na niskim poziomie kosztów tworzenia oprogramowania.
  6. Nie należy ryzykować zmian ze względu na technologię. Jeśli to możliwe, należy wybierać sprzęt zintegrowany z oprogramowaniem, pochodzący od jednego dostawcy lub producenta wyposażenia oryginalnego (OEM).
  7. Należy się upewnić, że nabywany sprzęt i oprogramowanie będzie można łatwo zintegrować z posiadanym oprogramowaniem przemysłowego systemu sterowania (ICS).
  8. Należy znaleźć i pozostawać przy jednym rodzaju sprzętu i oprogramowania, który jest łatwy do sprzęgnięcia z programowalnymi sterownikami logicznymi (PLC).
  9. Świat interfejsów operatorskich przypomina Dziki Zachód. Trzeba tylko wybrać odpowiedni typ sprzętu i według niego dokonywać standaryzacji.
  10. Instalowanie razem sprzętu i oprogramowania HMI jest praktyczne i czasami łatwiejsze.
  11. Należy nalegać na stosowanie w interfejsach otwartych protokołów i standardów.
  12. Dobrze jest posiadać ogólną wiedzę na temat integrowania oprogramowania i sprzętu HMI. Znajomość protokołów, wymagań dotyczących wejść/wyjść oraz zakresu maszyn pomoże w wybraniu tych produktów, które będą razem pracować. Dobre wsparcie jest sprawą nadrzędną.
  13. Należy upewnić się, że integrator systemów przekaże nam wszystkie kody źródłowe i/lub hasła.
  14. Należy się upewnić, że interfejsy HMI są wyposażone w sterowniki programowe obsługujące układy automatyki w naszej firmie.
  15. Obsługa wielu standardów komunikacyjnych jest ważną kwestią.
  16. Interfejsy operatorskie na bazie komputerów PC są bardziej elastyczne.
  17. Przed nabyciem i zainstalowaniem interfejsów należy wprowadzić standardy.
  18. Należy poszukiwać tanich oraz interoperacyjnych rozwiązań interfejsów HMI.
  19. Należy zatrudnić posiadającego odpowiednią wiedzę integratora systemów.

Środki ostrożności

  1. Należy pytać o modele i parametry techniczne interfejsów HMI.
  2. Należy konsultować się z własnymi działami produkcji!
  3. Należy znaleźć takiego dostawcę, który nie zmienia ciągle profilu działalności/nazwy i nie unika wsparcia dla produktu, który nabyliśmy jakiś czas temu.
  4. Należy odpowiednio wcześnie dokonać konfiguracji własnej komunikacji sieciowej. Wtedy instalowanie HMI jest bardzo łatwe.
  5. Instalowanie oprogramowania i sprzętu HMI jest bardziej kosztowne, niż tego oczekiwaliśmy.
  6. Należy mieć tę samą wersję oprogramowania projektowego i środowiska uruchomieniowego.
  7. Należy poszukiwać opcjonalnych urządzeń i sprzętu.
  8. Należy związać się z większymi, dobrze znanymi i sprawdzonymi producentami interfejsów HMI.
  9. Należy testować sprzęt i rozmawiać z personelem inżynieryjno-technicznym producenta interfejsów, a nie tylko z pracownikami działu sprzedaży.
  10. Należy przetestować wszystkie możliwe sytuacje, w szczególności wykonać testy w środowisku roboczym.
  11. Linia produktowa oprogramowania i sprzętu HMI musi być dostępna w handlu w ciągu następnych 6–7 lat.
  12. Przed zakupem należy wypróbować sprzęt i oprogramowanie, jeśli to możliwe. Niektóre rodzaje oprogramowania są łatwiejsze w użytkowaniu od innych.
  13. Należy kupować tylko od sprawdzonych i zaufanych dostawców.
  14. Walidować, walidować i jeszcze raz walidować.

Doświadczenie

  1. Należy wspierać istniejącą wcześniejszą infrastrukturę lub zaplanować nową przed zakupem interfejsów HMI.
  2. Należy przeanalizować wszystkie opcje.
  3. Należy przeanalizować wszystkie wymagania operacyjne.
  4. Nie należy zbyt fantazjować.
  5. Należy upewnić się, że dostawcy interfejsów mają właściwy personel – techników i specjalistów, dysponujących odpowiednią wiedzą.
  6. Przy wyborze sprzętu należy pójść jeden krok dalej, niż nam się wydaje, jeśli chodzi o wielkość ekranu, pamięci oraz inne parametry interfejsu.
  7. Sprzętowe interfejsy HMI mogą być przeznaczone dla sterowni centralnej (regionalnej sterowni centralnej, wykorzystującej dostępne w handlu komputery PC i monitory) lub dla obiektów, co oznacza ich inny standard (zakres temperatur pracy, elementy wyświetlacza itd.).
  8. W projektach grafiki interfejsów powinni brać udział pracownicy działów operacyjnych zakładów przemysłowych. Jest to sprawą kluczową dla sukcesu projektu modernizacji (aktualizacji).
  9. W fazie specyfikacji i projektowania należy zaprezentować systemy ich użytkownikom końcowym. Ich wkład jest wartościowy.
  10. Należy czytać aktualną literaturę i analizować ją, mając na uwadze naszą specyficzną maszynę lub gałąź przemysłu.
  11. Należy analizować wiedzę fachową z branży i wsparcie narzędziowe.

Elastyczność i łatwość użytkowania

  1. Należy być otwartym na zmiany.
  2. Należy mądrze przydzielać budżet i wybierać aplikacje oraz być gotowym do zaadaptowania pojawiających się nowych technologii.
  3. Ważna jest łatwość opracowywania aplikacji.
  4. Ważna jest elastyczność i skalowalność pod względem operacyjnym, co umożliwi modyfikację i aktualizację sprzętu i oprogramowania HMI w przyszłości.
  5. Należy inwestować w szkolenia. Zrozumieć złożoność topologii sieci przed zakupem. Nabyty sprzęt powinien być łatwy i prosty w utrzymaniu. Należy zapoznać się z materiałami dodatkowymi.
  6. Oprogramowanie interfejsów HMI powinno być intuicyjne i przyjazne dla użytkownika oraz kompatybilne z wieloma platformami.
  7. Interfejsy HMI powinny być użyteczne, konfigurowalne, łatwe w programowaniu i cyberbezpieczne.
  8. Programowanie interfejsów powinno być zawsze proste. Podręcznik użytkownika, który liczy sobie 600 stron, oznacza, że oprogramowanie do programowania HMI jest zbyt skomplikowane.
  9. Należy wykorzystywać oprogramowanie od producenta sterowników PLC.

Cyberbezpieczeństwo, harmonogram i czas wdrażania

  1. Nie należy czekać, aż sprzęt czy oprogramowanie, z którego obecnie korzystamy, staną się zbyt przestarzałe, aby można było dokonać jego modernizacji lub aktualizacji.
  2. Wykorzystywanie sprzętu aż do chwili, gdy ulegnie awarii i gdy zdamy sobie sprawę, że nadszedł czas na zakup nowego, nie powinno być czynnikiem decydującym.
  3. Instalowanie sprzętu i oprogramowania HMI zawsze zabiera więcej czasu, niż początkowo oczekiwano.
  4. Jednym z największych problemów dla oprogramowania HMI są jego aktualizacje i zagrożenia dla cyberbezpieczeństwa, związane z systemem operacyjnym Microsoft Windows. Byłoby dobrze mieć więcej wbudowanych systemów, które nie są uzależnione od Windows i mają dłuższy cykl życia. Z mojego doświadczenia wynika, że systemy operacyjne oparte na Windows wymuszają modernizacje i wymiany sprzętu zamiast zapewniać kompatybilność sprzętową.

Biblioteka graficzna

  1. Możliwość dostosowania do potrzeb użytkownika jest ważna, wraz z możliwością wykorzystywania biblioteki graficznej z innego źródła, takiego jak platforma programistyczna „.Net Framework”, pochodzącego od innej firmy.
  2. Łatwość użytkowania interfejsów i wsparcie producentów to sprawy kluczowe. Ważne jest także wykorzystywanie szablonów i standardów programowania.
  3. Należy zorganizować wszystko u sprzedawcy i przetestować komunikację oraz inne części systemu przed zabraniem go do swojego zakładu.
  4. Osoba odpowiedzialna musi mieć czas na prawidłowe zainstalowanie oprogramowania i sprzętu HMI.
  5. Podczas poszukiwania rozwiązań oprogramowania i sprzętu HMI należy zawsze starać się przewidywać przyszłe potrzeby i odpowiednio dokonywać zakupu.
  6. Zdolność do spełniania wymagań dotyczących cyberbezpieczeństwa jest pierwszym i najbardziej rygorystycznym wymaganiem. Konieczne jest stosowanie takich loginów i haseł, które są specyficzne dla użytkownika i które natychmiast tracą ważność, gdy użytkownik opuszcza terminal.
  7. Należy wykorzystywać efektywne narzędzia inżynierskie do projektowania grafiki statycznej i dynamicznej, a także zapewnić łatwość połączeń czujników obiektowych z dynamicznymi symbolami graficznymi.

Mark T. Hoske – menedżer ds. treści, Control Engineering w CFE Media.