ISA-101 HMI设计标准是在过程HMI上开发图形的一组指南、原则和理念。该标准旨在创建功能更强大、易于理解、信息驱动的操作界面。
◆ANSI/ISA-101.01-2015《过程自动化系统的人机界面》
本标准针对设备和自动化过程的人机界面(HMI)。如果遵循了标准、推荐做法和方法,结果应能使用户更加有效,从而提高安全性、质量、生产力和可靠性。
本文件中的建议适用于任何使用HMI与控制系统接口的过程,包括但不限于连续、批量和离散过程。根据流程类型的不同,在满足特定需求方面可能存在差异。
◆ISA-TR101.01-2022《HMI理念》
本技术报告旨在支持标准ANSI/ISA-101.01-2015过程自动化系统的人机界面。本技术报告的目标是就如何实施标准HMI理念子条款中描述的建议和要求提供指导。它概述了潜在的方法,并供了可以包含在HMI理念中的具体示例,以便正确管理系统标准、设计、实施、操作和连续工作流程生命周期步骤。
◆ISA-TR101.02-2019《HMI可用性和性能》
本ISA技术报告涉及HMI(人机界面)的规格、设计、实施细节和管理(推荐实践),重点是可用性和性能。它解释了ANSI/ISA-101.01-2015标准如何应用于确定最佳解决方案,以便使用已被证明有效的示例实现流程目标。
ISA-101标准涵盖了HMI生命周期,包括所有一般概念,直到其退役,应用实用和管理方法。
拥有自动化流程的目的是根据安全、性能、流程改进、可用性、可重复性和其他相关因素来增强流程操作。HMI是用户与流程本身交互的主要界面,他们有机会促进操作或混淆用户。本技术报告旨在为ISA-101标准的使用提供指导,因为它适用于可用性和性能,并适当考虑了整个行业开发的其他指导文件。
除了供应商提供的功能和特性外,用于提高可用性和性能的HMI增强通常与额外的规格、自定义设计、实施和管理考虑因素有关。本技术报告旨在包括HMI生命周期中这些考虑因素的示例,包括审计、验证和变更管理(MOC)的持续工作流程。
那么什么是高性能HMI呢?
1、正确使用颜色
高性能HMI是以灰度开发的,色彩旨在吸引人们的注意力。红色和绿色表示运行或不运行的日子已经一去不复返了。在灰度屏幕中,使用颜色是为了非常快速地指示异常情况。研究表明,仅使用颜色就可以在报警发生之前检测异常情况方面提高 48%。
2、提供信息,而不只是数据
温度显示为279.2℃,是合理值还是处于高限?操作人员面对众多的数据无法第一时间获知。通过下边带有过程变量的正常范围指标。操作员可以快速判断并决定采取行动来纠正偏离正常趋势的情况。
3、保持屏幕简单
高性能HMI的一个非常重要的概念是保持屏幕简单整洁。只需简单描述带有阀门和泵的容器即可。除此之外,还很容易找到导航按钮,这些按钮将把操作员带到整个过程的下一步。无需显示隔板管接头、法兰或非必要的 3D 管道对象。取而代之的是,ISA阀门和泵,使用一条线来描述工艺流程是标准配置。
在描述泵或阀门的状态时,高性能 HMI 将对停止的泵使用深灰色状态,对正在运行的泵使用白色状态,而不是对泵或阀门的打开和关闭使用红色和绿色。对于不向SCADA发送反馈的泵,它将被描绘成中灰色。
没有多余的动画,如旋转的搅拌器或泵、移动的传送带,以及飞溅的液体和喷雾器等,动画应该是有限的,只用于突出异常情况。
4、高性能HMI显示层次结构
高性能HMI中有四层结构。
①整体态势感知
1级用于整体态势感知。操作员可以从此屏幕看到整个工艺过程。
②更详细的视图
第2级是工艺装置控制,用于进行中的工艺操作。
③设备细节
3级是设备详细信息屏幕,例如泵或阀门。它将包括有关该特定过程的更详细数据。
④诊断
第4级是诊断屏幕。这将使操作员能够访问处理设备上的非常详细的信息,并用于故障排除目的。
高性能HMI仍然是一个不断变化的目标,仍然受制于利益相关者的偏好。虽然所有系统都不同,但使用更标准化的模型将大大提高生产力、质量和安全性。