“过去-今天”的对比清楚地表明了现代化显示屏幕中减少了颜色种类和数量。800xA系统的HP-HMI高性能人机界面使用的主要是低对比度的颜色，只有异常数据才用高反差颜色突出地显示出来

在现代化的流程工业生产过程中，没有自动化是不行的，没有人也是不行的。人与设备的合作是必不可少的，操作和观察是非常重要的。阅读本文，您就会知道今天的过程控制系统是如何工作的，也会更容易理解具有过程控制功能的自动化平台。

研究结果表明：在流程设备所有的计划外停机事件或者事故中，人为的因素占到了40%以上。1/3的事故应归咎于设备和装备，而其余的则要归咎于过程控制。

控制系统制造商应该如何对这种情况做出反应、把误操作的风险降低到最小程度呢？原则上，描述了对现代化流程工艺设备和操作者特性的要求有4个。第一是过量的信息：今天的现代化流程工艺设备会产生大量的线性和数据，洪水般的数据量把操作者“逼到了临界状态”，可以简简单单就把他们压垮。第二是大多数的流程工艺设备有着越来越高的自动化程度，这使得操作者不清楚他的操作会在复杂的生产过程中出现什么后果。第三，性能强大的设备也是一个关键，它们工作的经济性如何，需要什么样的维护才能使这些设备保持其很高的性能。最后是外部因素，例如市场波动或者联合集团的生产方式以及与其有关的设备操作等等。

自动化系统反馈的是简单的30℃的温度、20bar的工作压力和15个控制阀工作状态等信息，操作者根据这些简单信息调整流程工艺设备的时代已经一去不复返。几百个甚至上千个检测数据不断地对操作者狂轰滥炸。这还不算完，对每一个检测到的数据还有一个显示面板、有时候还有趋势图或者链接的图形图像。监视器显示着流程设备各个组成部分的“健康报告”，按照新的德国资产管理规定现代化系统要为每一个设备组成部分的运行情况做好记录，并把这些运行记录上报给上一级的生产计划管理系统或者设备维护保养管理系统。

ABB公司开发的控制系统在这方面采用了一体化战略。首先要解决的问题是以任务和授权为主导的信息数据获取，不是每一个人都需要所有的信息，控制系统应向流程设备操作者提供经控制系统过滤后的有用信息。因此，ABB公司的控制系统用800xA来保证，操作者只需点击鼠标就能获得完成自己任务所需的数据和信息，通过这种定人式的操作岗位可以实现不同人员组别共用一套显示平台的技术支持，使得流程设备的操作者、维护保养人员、管理者/生产负责人都可以通过自己的登录权限在整个系统的各个显示屏上查阅相关的数据。

作为一个工作岗位的“管理控制室”

多并不等于好

现代化操作界面的另一个特征就是减少了屏幕上的颜色种类。800xA系统中使用的HP-HMI实际上就是一种高性能人机界面，它所使用的颜色是低对比度的颜色，只有异常数据才用反差明显的颜色突出表示出来。因为大量的信息并不一定是最好的信息，相反，应尽可能少地显示不必要的信息。重要的是显示屏上当前显示的、有着异常颜色的数据和信息。这样做的目的是，让操作者一下子就注意到屏幕是反差很大的异常数据、而不是观赏五颜六色的画面。

HP-HMI高性能人机界面保证了过程图像的一致性设计，高效的提供浓缩了的有用信息而不是我们今天常常会遇到的信息过载。这同样适用于面板或其他图形元素，如条形图，曲线图，非线性速度显示图或雷达图，当然还有一种特殊的方式，报警显示（参见色块高端访谈）。

今天，日常工作中常常被忽视的一个领域就是“等待”。在像800xA系统这样现代化的流程设备控制系统中，也专门为不同人员、不同信息的“等待”下了功夫。大多数的等待过程都是在等待最后的决策，也就是不同组别的人员集中力量在一个工作岗位（主控室、开关控制室、工程设计室等等）上通力合作。现代化的等待显示设备带有彩色指示灯，符合人体工程学的大屏幕改善了操作效果和信息交换的效果，尤其是在流程设备出现故障时，当然也包括正常的流程设备启动和停止的过程。

前瞻性的设备运行

流程设备控制过程改进完善的另一个方面就是前瞻性的设备运行。其中就包括对一定的设备参数进行分类，把在允许的临界值内运行正常的参数范围用“良好范围”来表示。这一“良好范围”使得流程设备操作者有能力更早地对设备运行可能出现的偏差做出前瞻性的调控，提前避免达到临界值的界限。

800xA系统利用“What-If”分析方法帮助操作者对特定的操作步骤做出可能发生什么情况的预测、分析。一般来讲，这种分析都隐含在自动化软件较深的层次中，但却可以让操作者非常迅速、清楚、明确地知道操作可能性分析的结果。

最后，800xA系统还支持风险分析，从而明确地提高了流程设备工作的可靠性。高复杂程度的流程工艺设备都带有多个子系统、需要外部的专业技术服务人员从事维护保养。因此系统也就需要可靠的“外部登录”能力，以保证能够快速地得到外部专家的帮助和支持。ABB公司开发的RDS（远程诊断服务）接口就是一种保证安全可靠性的专用接口。通过扩展的技术服务和安装“服务端口”还可以实现流程设备的循环监控或者连续监控。当然，这样的登录服务只有在与用户密切合作时才有可能，而且每一次登录都要一丝不苟地记录下来。

简单的符号

在系统监控中，800xA为流程设备操作者提供了非常简单的图形符号，使他们能够对流程设备的资产状态时时刻刻都一目了然。利用这些简单的（Namur标准、EEMUA标准）图形符号不仅可以及时地了解到流程设备的运行状态，而且也可以知道流程设备硬件（仪器仪表、控制阀门等）和软件（过程控制系统）的状况，也包括了生产过程本身的情况。简单的“主控室显示”对采取正确的操作步骤提供了很大的帮助，例如在维护保养战略的制定时。

而维护保养战略恰恰是提高流程设备工作可靠性的关键。ABB为用户在控制系统中完成新设备安装提供了多种不同的模块。这里的维护保养战略是与流程设备不同组成部分的重要性有关的各组成部分单一维护保养战略的综合战略。反应性的、预防式的和前瞻性的是今天每一个流程设备运营商都知道的事情。

ABB公司开发的CRIM（基于定期保养的关键分析）已经通过了实践检验，但在应用中使用的还比较少。

这一关键分析以保证流程设备最佳运行为标准对流程设备所有零部件的重要性和安全相关性（关键程度）进行的分类。这一分类决定了所需的维护保养方式（即是预防式的还是反应式的维护保养）。

借助于APC稳定流程设备的工作运行

集成在800xA系统中的另一大模块是先进过程控制模块APC。自动化控制系统传统的调节功能一般都有一定的极限限制。强非线性的和/或强动态的过程都对调节可能性有着极大的限制，对生产能力和能源利用效率都有着明显的影响。这就是使用APC先进过程控制技术的潜力。APC先进控制过程技术改善了流程设备工作时的稳定性、提高了产品质量和优化了资源-能源利用，而且是在流程工艺设备整个使用寿命周期内连续不断地完善、提高和优化。

在管理控制室中

最后还要说明一点：市场波动对流程设备管理和生产管理的影响越来越大。在一个全球化的市场中，市场的变化也要求流程设备的产量要随市场的变化而变化。供货时间、质量要求也都在不断的变化，而且这种变化越来越快。不同经营领域的综合战略或者生产基地的转移都要求流程设备有着很高的生产灵活性。为了满足这些要求，应对生产数据进行集成、浓缩，而又不提高复杂性。这就意味着，在自动化控制系统中应补充增加一个“管理控制室”的工作岗位。为此，800xA系统提供了一个没有数据管理功能的柔性视频接口。有了这一接口可以实现例如对不同生产数据的汇总和分析。由于数据的维护是在整个生产过程中进行的，因此能够实现快捷、高效的与不同人员类别（生产负责人、流程工艺师、维护保养人员等）的合作与沟通。

小结

在这样的背景条件下您会非常清楚的知道，现代化的自动化控制系统已经不再是原来意义上的生产过程控制系统了。现代化的自动化控制系统提供的是一个基础构架平台，一个允许多人相互协作的工作平台。因此，它必须考虑不同职能组别人员的使用需求，为他们提供合适的操作界面。一些辅助的应用程序和工具也都应集成在这一系统之中，整套的流程设备的工作情况应在一个和谐的工作环境中显示出来，并且始终注意到以任务为主导的要求。

避免淹没在报警的洪水中

PROCESS：Haller先生，报警/事件管理是流程设备报警处理的一个重要前提，尤其是在自动化程度很高的流程设备中，一旦出现成百上千的报警提示就使得操作者无从下手。ABB公司的过程控制系统是怎么帮助操作者解决这一难题的？

ABB过程自动化公司化工全球技术中心Axel Haller先生

Axel Haller：在Namur协会提出的推荐性技术规范NA 102中把报警管理列入了自动化控制系统中不可缺少的组成部分。我们的800xA过程控制系统就是按照这一推荐性技术规范要求设计的。例如，根据报警、提示信息出现的频次会生成一个表示优先处理顺序的报警提示一览表。工程设备和材料用户协会的EEMUA 191标准的规定和要求也包含在这一系统中。其他报警、提示信息的重要组成部分还有，例如临时抑制某些报警提示信息的“报警过滤处理”。当出现的故障有着清楚的故障原因时（例如发现某个传感器损毁），则会在规定的报警提示时间之后就隐藏起来。这就大大地减少了报警提示的数量。利用“隐藏原则”，由生产过程状态引起的报警提示都被抑制了，基群报警适合于整个流程设备的组件、部件。这也包括了特定方面问题直接传达到控制系统的报警导航功能；例如：多趋势图表。操作者也可以根据他的经验把特定的报警输入到现有的知识数据库中，从而也能有效地提高流程设备的工作稳定性。