シームレスHMI通信で制御システム効率をマスター

ヒューマンマシンインターフェース（HMI）は、小規模であれ複数地理的ロケーションをカバーするものであれ、あらゆる制御システムの合理化された監視と制御に不可欠です。通信は、制御システムの範囲に関わらず必要不可欠で、透明性、迅速な反応、意思決定者を特定物理場所から解放します。

さらに、様々なオートメーションシステムは、強力な社内相互通信ポータルを持つだけでなく、スマートフォンやタブレットなど最新デバイス波をサポートすべきです。理由は、運用要員によるこうしたデバイスの急速な採用であり、情報取得を容易にし、生産性を向上させます。

今日のハードウェアとソフトウェアは、こうしたネットワーク拡張をサポートする十分な技術進歩を遂げており、リモートサーバーがHMIと対話し、すべてのデバイスにスムーズなデータストリームを提供できます。通常、HMIの使用はPLC、ドライブ、スイッチなどデバイスの社内監視・制御に限定されますが、外部世界との統合は徐々に避けられない要件となっています。モダンなPCベースHMIは、すべての相互接続デバイスとの継続的な双方向通信でこの問題を解決します。

これら目標達成の3つの主要方法：

ダイレクトアクセス

モダンPCには、適切に設計されたHMIソフトウェアと組み合わせれば、こうした通信に使用できるハードウェアがすでに組み込まれています。最もシンプルで確立された方法は、HMIのWebサーバー経由です。手順はシンプル：HMIをEthernet接続でインターネットに接続。企業データと機能がWebページとクラウドなどの技術で利用可能になり、他のモバイルデバイスがシンプルなアドレスでアクセスできます。接続後、コマンド送信とデータ閲覧がデバイス経由で可能です。

セキュリティはこうしたオープン通信での懸念事項ですが、Apache HTTPやMicrosoft IISなどのWebサーバー技術は、SSLやHTTPSセキュリティなど最新セキュリティ標準を満たし、ユーザーデータの完全性を保証します。進歩として、ユーザー権限を設定でき、より高いセキュリティと権限濫用ケース削減を実現します。例えば、特定資産に限定されるオートメーションエンジニアは、プラント全体に分散する様々な制御システムの同期管理を必要とするエンジニアより少ない権限を持つべきです。

インターネットとHTML5/CSS3、クラウドベースストレージなどの技術により、こうしたHMIの導入と管理は極めて流動的です。しかし、欠点もこの利点から派生し、インターネットへの過度依存はネットワーク障害時に操業停止を招きます。

オンサイトIT

より高コストですが信頼性の高いアプローチは、オンサイトITハードウェアとソフトウェアの使用です。このオプションは、複数デバイスへのデータ配布により多くのパワーと柔軟性を提供しますが、専門ハードウェア・ソフトウェアと継続的メンテナンスを必要とします。プラント内の複数HMIがEthernetポートで接続され、インターネットと同等機能をローカルレベルで持つイントラネットを形成します。情報は以前と同じように様々なデバイスからアクセス可能ですが、より高いセキュリティと制御された方法で可能です。

明らかなように、このオプションはプラントと関連オフィスの隅々まで延びる内部ITネットワーク構築を必要とします。イントラネットは理想的にはロケーション非依存で、エンタープライズまたは製造にかかわらず既存すべての企業資産との接続を形成します。

セキュリティはネットワークの最小懸念事項の一つですが、高レベルメンテナンスと継続的サービスが中断なし運用に必要です。

クラウド

前2手法はWebブラウザ経由でオートメーション機能を含むページにアクセスしていました。しかし、クラウド技術で情報流の大部分を処理すれば、デバイスがより安定・信頼性高く、リソースフルに相互作用できるように全体像が変わります。複数冗長接続により、各デバイスがクラウドに接続し、スマホアプリ経由でHMI機能にアクセスできます。これらアプリは、クラウド上のデータベースとスプレッドシートに反映される変更を反映し、それが産業ハードウェアに反映されます。

クラウドシステムは高柔軟性、手頃、極めて安全です。例としてAmazon Web ServicesとMicrosoft Cloudがあり、高度な仮想・物理セキュリティとバックアップメカニズムにより、最悪ケースでも継続運用を保証します。

したがって、クラウドシステムはリモートデバイスとのHMI通信における最新かつ最も実行可能なソリューションです。4Gセルラーネットワークなどの形でのインターネット広範可用性と強力モバイルデバイスにより、産業技術へと変貌し、今後数十年にわたり確立されるでしょう。

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