长期以来,机舱内的船舶控制信息都是通过串行电缆传输的,可以通过超级终端在Windows系统上显示。 未来计划在船舶控制系统中采用光纤网络,改用现代过程控制系统,并有计划、有步骤地实现以太网通信。 船长舱的工作环境对HMI提出了特殊的要求:它应该是一个自封闭的防爆燃系统,同时保证它能够在海洋环境中可靠地使用。 该船的操作控制系统是采用R.Stahl公司Open系列HMI的非常灵活的Panel PC系统。 借助匹配性能优异的接口技术,该系列人机界面不仅支持当前的通信解决方案,而且能够适应未来通信解决方案的需求。
有了该仪器,各种船舶自动化控制任务都可以轻松完成。 例如,当发现需要调整传感器设置时,操作员不再需要在狭窄的驾驶室中导航。 采用具有防爆能力和优良通讯性能的现代化仪表控制台,可在船长舱内调节传感器设置。 过去,您需要返回控制台来调整设置。 使用新技术,省略了很多来回过程。
量产的Open HMI总模块已通过DNV挪威船级社的安全认证,不仅用于易燃易爆危险场合的型号,用于安全环境的型号也经过独立第三方检测 实验室船舶运行和监测测试; 其他设施平台和海上运输设备也可以获得世界其他船级社的认证。 借助耐海水腐蚀的金属材料,抗振动结构设计和充分的抗电磁干扰保护,确保所使用的HMI系统不仅在海洋运输中可靠工作,而且具有较长的使用寿命。 由于其工作环境非常恶劣,因此不使用传统硬盘,而是使用闪存卡。
在没有其他特殊要求的情况下,Open HMI可以在船上除指挥台以外的各个地方使用,在指挥台使用需要特殊认证。 开放式HMI性能强大,系统规格多样,可根据用户需求配置为各种立式嵌入式控制仪表(图1)。 借助强大的PC硬件和大显示屏,可以全面显示复杂的船舶操作过程。 显示屏为 19 英寸(1 英寸=0.0254m)触摸屏。 在软件技术方面,由于其开放的平台,在使用上具有极高的灵活性。 除了可以使用Windows XP系统外,还可以根据用户需求安装Windows XP Professional系统。 船舶的操作员可以用25种语言控制船舶,并使用150种不同的键盘进行操作。
Open HMI不仅可以作为标准的独立系统使用,在必要时也可以方便地与控制面板连接起来配套使用。与其他的仪表控制计算机不同,该系列的仪表控制计算机有单独的易燃易爆防护模式;经过专业培训人员有目的地更换仪器中的个别元器件,可以对仪器设备进行自我维护和修理。而传统的HMI在易燃易爆危险场合中,在修理或者更换配置时必须完全拆卸下来,离开危险环境(如防爆安全等级Ex m);或者在受到严格监控的条件下进行修理(如防爆安全等级Ex q)。在Open HMI系统中,每一个零部件都最佳地满足了防爆安全等级的要求,从而使得在易燃易爆危险场合中费时费力的仪器检修工作变得更加轻松方便了。
该系统中的少数零部件满足了Ex m级的要求(反向浇铸);有些元器件,例如CPU和网络元器件满足了Ex d级的要求,连接用的电路板满足Ex e级或者Ex i级的防爆要求。接线盒的安全保护等级为Ex e,提供了与2.0版USB 16GB闪存驱动连接的能力,也满足了大量数据存储的需要。除了两个2.0版USB接口之外,该仪器还有两个串行接口,一个以太网连接接口和键盘、轨迹球以及条码和卡片识读设备的接口,其轻巧的外壳无需特殊的认证许可。
Stahl公司的产品在出厂时,为用户配备防爆安全保护HMI系统的是DNV挪威船级社认证证书。依据其灵活的通讯能力,性能强大的硬件和软件,操作非常舒适的触摸屏和具有众多优点的结构设计,使得Open HMI支持不同的数据通讯方式,在船舶操作和可视化方面成为一个新的里程碑,提供了属于未来的解决方案。