HMI市场现状分析

引言：

      开放式 HMI 使用户能够针对特定应用对产品进行配置，方法是访问操作系统并按需要进行调整。这些产品还采用改良的数据处理方式和标准的接口/通讯，可以提供某些比传统HMI 更先进的功能。

开放式 HMI 展示强劲增幅

        全球开放式 HMI 市场正迅猛增长。根据 IMS Research 的报告，2003 年 HMI 市场的价值约为 4880万 美元，预计到 2008 年将上升到 1.513 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 可达 25.4%。其中，美洲和 EMEA 地区 HMI 市场的增长率预测分别为 26.7% 和 20.7%。
开放式 HMI 是使用开放式操作系统（一般为 Windows CE）的人机界面。近来提供此类产品的公司不断增多，市面上的产品也随之丰富起来，再加上行销层次的提高，用户对开放式 HMI 的认识将继续得到培养和深化。增长率的预测受到这些因素的很大影响。开放式 HMI 填补了传统的专用 HMI 产品和完全开放的工业平板电脑之间的市场缺口。开放式HMI 的功能性和灵活性优于传统的 HMI，而成本低于工业电脑。

       开放式 HMI 使用户能够针对特定应用对产品进行配置，方法是访问操作系统并按需要进行调整。这些产品还采用改良的数据处理方式和标准的接口/通讯，可以提供某些比传统HMI 更先进的功能。

        多数制造商认为开放式 HMI 将开辟新的应用，尽管它们也将“吞噬”一些当前 HMI 的销售。某些专业生产 HMI的制造商甚至确信，到 2008 年，开放式 HMI 将占据其出货量的一半，几乎完全取代较大屏幕产品的销售。

       前景虽然喜人，但用户必须在产品的配置上投入时间和精力。许多用户仍偏爱传统的HMI，其嵌入式操作系统可以提供更具即插即用性的解决方案。正是这一点制约了开放式 HMI 的发展潜力。

       如今，要作出合理的决定，及时掌握准确的信息比以往任何时候都要关键。这些要求提升了 HMI 所扮演角色的重要性。流程已经变得越来越多层化，对设备和工厂功能性的需求也持续上升。操作员是其中的核心力量。他们必须及时掌握信息和知识，尽可能作出最好的决定。高效的 HMI 能够使他们做到这一点。对 HMI 的每次创新我们的目标都是化繁为简。我们打造 HMI 技术的未来并将它转化为前沿的解决方案。

        如今的 HMI 已远不仅是生产现场的图形化表示，已经成长为跨越自动化系统和 IT 系统的桥梁。展望未来，我们有理由相信，HMI 将继续吸纳新技术，在 e-Manufacturing 中发挥更大的作用。

    HMI 的现状

        要紧跟不断演变的市场需求，HMI 系统必须转变模式，由仅仅通过机器整合操作员转变为整合实际的生产流程本身。要成为一个整合平台，HMI 必须与生产现场多家供货商的控制系统相整合，其中包括来自各个供货商的 PC 控制系统。整合现场控制系统是 HMI 的一个主要应用领域。提供 PLC 控制系统的 HMI 经销商可以将单独的系统组件紧密地整合在一起（HMI、梯形逻辑等），以此提升配置效率，同时减少开发错误。

       通过 OPC（用于过程控制的 OLE ）等标准整合到多元化的现场控制性系统后，混合 HMI 和第三方控制器所带来的连接不确定性得到了最大程度的降低。对于数据的移动和表达，HMI 采用了 Microsoft 标准。如今的 HMI 都构建在开放式数据库上，很多 HMI 通过 ODBC（开放式数据库连接）访问数据。HMI 可以方便地与 MS Excel、MS Word、MS Access 等办公室软件共享数据，分别用于报表、嵌入式帮助文档以及配方系统等。

        随着 HMI 不断得到新的应用并且重要性越趋显著，这些系统有望实现 24/7 不间断运行，等待时间可以降至最低甚至为零。这就要求采用客户机-服务器架构，其中 HMI 必须作为服务器而且其后端数据库必须支持冗余。HMI 必须能够自动切换客户机和工厂控制系统的冗余通讯，在某些应用中还必须支持冗余控制器的自动切换。

       当前 HMI 系统的任务是获取生产现场的信息然后递交到决策者手中，因此信息的交换成为重中之重。IT 业内标准网络技术和拓扑的使用，结合自动化中的开放式 HMI 系统，可以称得上是天作之合。

        如今的 HMI 提供 web 技术，这些技术不但加入了本地操作员安全系统，也具备了远程 Internet 防火墙安全性。

       通过使用 web 技术，实时的流程描绘使制造商的流程专家能够远程排除生产过程的故障。这可以保证系统故障得以更快速地准确解决。

    HMI 的将来

        HMI 系统演变过程的下一个阶段将向 e-Manufacturing 迈进，重点在制造执行系统(MES)。对 HMI 的要求不是执行 MES 或企业资源规划 (ERP) 应用程序，而是要求它整合到这些应用程序中。近期对 HMI 的要求是将其应用程序的某些部分转化为较小的嵌入式设备，将 HMI 扩展到完全可分布的企业解决方案，并通过无线通讯更好地支持公司的移动职员。

        HMI 系统一直以来都与其操作系统 Windows 并肩发展。因此，将 HMI 构建在下一代的 Microsoft .NETFramework 上是完全可以设想的。其实 .NET Framework 上已经构建了一个子集，专门解决 HMI 领域的问题。

    .NET Compact Framework

    .   NET Compact Framework 是一个独立于硬件的程序运行环境，适用于受资源限制的电脑设备。这些设备包括移动电话、个人数据助理 (PDA)、机顶盒以及用户定制的嵌入式装置。.NET Compact Framework 支持 .NET Framework类库的一个子集，并将壮大为包含专门为 .NET Compact Framework 设计的类。从本质上讲，HMI 面板在这里是一个不带键盘并且连接到工业设备或 PLC 的 Handheld PC Pro 设备。工程师们可以利用 .NET Compact
Framework 的功能通过使用 Visual Studio .NET 的扩展在台式计算机中开发应用程序，并将开发结果下载到嵌入式设备中。这些工程师可以使用 C#、VB .NET 等高级语言，而不一定要用梯形逻辑编程。此外 .NET CompactFramework 还使设备能够访问后端服务器和 web 服务器，使工厂的管理更加灵活。

       工厂自动化基础设施的安装和维护目前还是一件很令人头痛的事情。支持通用即插即用的 Windows CE .NET 将使自动安装成为现实。它可以自动检测新设备并进行注册，也可以自动检测出有故障的设备。

    总结

       有一点是不容置疑的，随着能够满足制造商需要的新技术不断涌现，人机界面系统将继续向前发展，未来的工业应用将因此获得更多的价值。
信息来源：中国工业设备网