Визначення ефективності способів оптимізації кількості тегів в сучасних людино-машинних інтерфейсів в умовах обмежених ресурсів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309029Ключові слова:
Людино-машинний інтерфейс, тег, оптимізація ресурсів, ліцензування тегівАнотація
Об'єктом дослідження є сучасні людино-машинні інтерфейси (HMI) та системи SCADA в промисловості, предметом дослідження є способи оптимізації кількості тегів (змінних) у середовищі SCADA/HMI для підвищення ефективності використання ресурсів.
Під час створення рішень на базі SCADA/HMI одним із викликів може стати кількість тегів (змінних) у середовищі виконання. Велика кількість тегів може призвести до проблеми обмеженості наявної кількості ресурсів.
Наведено способи, що дозволяють оптимізувати кількість тегів, що використовуються в системах людино-машинного інтерфейсу, побудованих з використанням SCADA програм, та операторських панелей в поєднанні з програмованими логічними контролерами (ПЛК).
Проведена оцінка ефективності способів, що дозволяють зменшити кількість НМІ тегів на дослідній конфігурації, що складається з об’єктів типу дискретний вхід/вихід, аналоговий вхід/вихід, виконавчі механізми типу клапан з дискретним/аналоговим керуванням, привод з частотним перетворювачем. У якості критерію оцінювання ефективності використовувався коефіцієнт оптимізації, який визначався як співвідношення кількості тегів вводу/виводу за прямого використання до кількості тегів після застосовного принципу. За різних способів та їх комбінації значення критерію досягав порядків 4, 10 та в одному випадку навіть більше 100. Такі значення пояснюються застосуванням мультиплексорних підходів та різними способами пакування.
Встановлено, переваги та недоліки наведених способів та їх обмеження застосування. Деякі способи підходять до використання лише в специфічних задачах.
Наведені способи можна застосовувати в практичній реалізації при створенні сучасних високоефективних людино-машинних інтерфейсів в умовах обмеженості ресурсів
Посилання
- Pupena, O. M. (2020). Rozroblennia liudyno-mashynnykh interfeisiv ta system zbyrannia danykh z vykorystanniam prohramnykh zasobiv SCADA/HMI. Kyiv: LIRA-K, 594. Available at: https://lira-k.com.ua/preview/12760.pdf
- Shyshak, A., Pupena, O. (2020). Management of human-machine interface lifecycle. Scientific Works of National University of Food Technologies, 26 (3), 17–27. https://doi.org/10.24263/2225-2924-2020-26-3-4
- Urbas, L., Obst, M., Stöss, M. (2012). Formal Models for High Performance HMI Engineering. IFAC Proceedings Volumes, 45 (2), 854–859. https://doi.org/10.3182/20120215-3-at-3016.00151
- Panter, L., Leder, R., Keiser, D., Freitag, M. (2024). Requirements for Human-Machine-Interaction Applications in Production and Logistics within Industry 5.0 – A Case Study Approach. Procedia Computer Science, 232, 1164–1171. https://doi.org/10.1016/j.procs.2024.01.114
- Crompton, J. (2021). Data management from the DCS to the historian and HMI. Machine Learning and Data Science in the Power Generation Industry, 93–122. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-819742-4.00005-6
- Šverko, M., Grbac, T. G. (2024). Automated HMI design as a custom feature in industrial SCADA systems. Procedia Computer Science, 232, 1789–1798. https://doi.org/10.1016/j.procs.2024.02.001
- Scaife, R. (2016). Control system interface design. Human Factors in the Chemical and Process Industries, 223–239. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-803806-2.00013-3
- Mustafa, F. E., Ahmed, I., Basit, A., Alvi, U.-E.-H., Malik, S. H., Mahmood, A., Ali, P. R. (2023). A review on effective alarm management systems for industrial process control: Barriers and opportunities. International Journal of Critical Infrastructure Protection, 41, 100599. https://doi.org/10.1016/j.ijcip.2023.100599
- Rao, H. R. M., Zhou, B., Brown, K., Chen, T., Shah, S. L. (2024). Alarm correlation analysis with applications to industrial alarm management. Control Engineering Practice, 143, 105812. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2023.105812
- Cruz-Benito, J., García-Peñalvo, F. J., Therón, R. (2019). Analyzing the software architectures supporting HCI/HMI processes through a systematic review of the literature. Telematics and Informatics, 38, 118–132. https://doi.org/10.1016/j.tele.2018.09.006
- Zhou, C., Su, H., Tang, X., Cao, Y., Yang, S. (2024). Global self-optimizing control of batch processes. Journal of Process Control, 135, 103163. https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2024.103163
- Pupena, O., Mirkevych, R., Klymenko, O. (2020). Praktychni rekomendatsiyi do realizatsiyi elementiv standartu IEC 61512 v prohramnomu zabezpechenni system keruvannia. TEKhNIChNYI KOMITET 185 «PROMYSLOVA AVTOMATYZATsIIa». Kyiv. Available at: https://tk185.appau.org.ua/guide/aCampus-users-guides-IEC61512+++.pdf
- Pupena, O., Klymenko, O., Mirkevych, R. (2020). Pryntsypy funktsionuvannia system keruvannia osnovnym vyrobnytstvom cherez pryzmu standartu IEC-62264. TEKhNIChNYI KOMITET 185 «PROMYSLOVA AVTOMATYZATsIIa». Kyiv. Available at: https://tk185.appau.org.ua/guide/aCampus-users-guides-IEC62264+++.pdf
- Rockwell Automation Process HMI Style Guide. White Paper. Rockwell Automation. Available at: https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/wp/proces-wp023_-en-p.pdf
- Best Design Practices: How to Create High Performance HMI to Enhance Operator Efficiency (2023). White Paper. Movicon.NExT. Available at: https://www.tug.at/images/news/whitepapers/Best_practices_for_high_performance_HMI_design_White_Paper_ENUS_2023-03-24.pdf
- PAC Framework V1. Available at: https://github.com/pupenasan/PACFramework
- Bhole, M., Kastner, W., Sauter, T. (2023). Knowledge Representation of Asset Information and Performance in OT Environments. 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA). https://doi.org/10.1109/etfa54631.2023.10275721
- Peco Chacón, A. M., García Márquez, F. P. (2019). False Alarms Management by Data Science. Data Science and Digital Business, 301–316. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95651-0_15
- Peco Chacón, A. M., García Márquez, F. P. (2021). False Alarm Detection in Wind Turbine Management by Tree Model. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, 543–553. https://doi.org/10.1007/978-3-030-79203-9_42
- Qiu, Y., Feng, Y., Infield, D. (2020). Fault diagnosis of wind turbine with SCADA alarms based multidimensional information processing method. Renewable Energy, 145, 1923–1931. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.07.110
- Asaadi, M., Izadi, I., Hassanzadeh, A., Yang, F. (2022). Assessment of alarm systems for mixture processes and intermittent faults. Journal of Process Control, 114, 120–130. https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2022.04.002
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Volodymyr Polupan, Roman Mirkevych, Oleksandr Pupena, Oleh Klymenko, Oleksii Mirkevych
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
