在工業現場的可視化應用中,各類屏幕起到了至關重要的作用,比如:設備現場的工控機、人機界面HMI和中控室監控大屏。但如果看下這些屏幕背后的可視化系統,就不難發現,它們大部分都是由傳統的PC技術來支撐的,客戶端PC通過網絡與主服務器相聯,從中獲取人機交互所需要的數據信息,然后將它們整合到已經配置好的顯示畫面中,再在屏幕上呈現出來。
然鵝,但凡只要是PC,就一定會有操作系統和相關應用軟件需要定期更新維護;同時也很難避免因硬盤、風扇等硬件長時間連續運轉而帶來的潛在故障風險;而無論是因硬件損壞還是軟件問題引發的系統故障,其診斷恢復的時間往往都是很長的;更為重要的是,每一臺接入網絡的PC都有可能成為系統遭惡意軟件和病毒攻擊的入口,這自然也就給數據信息的安全造成了一定的隱患和威脅。
而隨著工業現場大大小小、固定和移動的各種屏幕數量的不斷增加,可視化應用需求的日趨復雜和多樣化,比如:基于位置、身份、權限、分屏多屏顯示…等,如果仍然采用傳統的“胖客戶端”的做法,那么可視化系統在上述這些軟硬件故障和信息安全方面的風險自然是越來越高的,相應的,系統在管理運營方面的難度和總體成本也將隨之也持續上升。
在這種情況下,我們就有必要考慮給可視化系統“減肥”,并引入瘦客戶端系統了。
一般來說,瘦客戶端系統主要由主服務器和瘦客戶端兩大部分組成,借助通訊網絡聯接在同一個信息化系統中。
主服務器,仍然是一臺工業電腦,集中安裝有瘦客戶端管理軟件和各類相關應用程序,如:可視化軟件、圖表工具、手冊資料、自動化控制軟件、監控攝像...等等。
瘦客戶端,分為固定式終端和移動應用終端兩種。前者為硬件,就是個盒子,如上圖所示的VersaView5200,基于BIOS,卻沒有PC操作系統,也木有硬盤;端口只有通訊、顯示器和USB...,而且USB只能用于接鼠標和鍵盤。后者為應用軟件,如:ThinManager的iTMC、aTMC和winTMC,可以在iOS、Android或Windows系統中運行。
使用時,需要在瘦客戶端系統管理軟件中將各類應用程序的畫面,按照應用需求(如:人員權限、登入方式或位置、多屏和分屏顯示...等)逐一分配到各個用戶、位置和瘦客戶端;瘦客戶端在上電后就會接收到由主服務器通過網絡推送過來的可視化內容畫面,并按配置要求將其輸出到顯示器端口在屏幕上呈現出來。其結果就是,讓企業內不同職能的人員將能夠在恰當的時間、地點及時獲取所需的信息。
例如:
基于位置向移動終端推送控制程序和產品手冊頁面,工程師可以通過移動屏幕在現場設備旁對其進行監控測試與故障診斷的操作;
通過掃描二維碼或者刷卡登入的方式,運維人員可以在授權終端訪問與其職責相關的數據報表;
用戶甚至可以將某臺設備或某段產線監控視頻與其運行數據圖表通過分屏或多屏顯示的方式整合到一個(一組)屏幕畫面當中;
值得注意的是,由于主服務器推送到瘦客戶端的是畫面內容,而不是應用數據,加上客戶端盒子本身既無操作系統,也無存儲功能,并且就算有USB端口也只能接鍵盤鼠標,這些其實在很大程度上降低了系統在信息安全方面所面臨的威脅和風險。
有朋友可能會問,“推送畫面內容”是什么意思?關于這個問題,我們可以看一下在主服務器中通過瘦客戶端管理軟件對客戶端進行配置對一些操作細節。如上圖所示,在為客戶端分配顯示畫面時,我們其實是需要在主服務器中為其選中一個或一套應用程序的執行文件或運行指令的。
從這個意義上說,瘦客戶端管理軟件其實是將應用程序的圖像輸出根據需要打包推送給了瘦客戶端;而瘦客戶端盒子和APP要做的,僅僅是接收圖像并按照配置要求將其實時顯示出來而已。
另外,因為瘦客戶端盒子中通常是不運行任何應用軟件的,同時硬件結構也較為簡單,所以它的故障率和維護成本相對來說也一定會低很多;同時,由于瘦客戶端盒子是基于BIOS系統運行的,新盒子在接入已有系統時,只需根據主機推送過來的初始化向導完成一些網絡參數的基本配置,就可以投入使用了,因此,即使是出現盒子硬件損壞的情況,用戶也是能夠在極短的時間內完成系統的恢復工作的,并且在此期間不會有任何數據的丟失。同理,若要給原來的可視化系統“減肥”,讓它由胖變瘦,也并不是一件很難的事情。
從上面的分析可以看出,與傳統的“胖客戶端”方案相比,瘦客戶端系統能夠幫助工業企業實現多屏可視化應用的集中管理。通過使用基于BIOS系統的瘦客戶端盒子,它將極大減少設備現場PC的數量,從而有機會大幅降低系統的運營維護成本和故障停機時間,并顯著提升其數據信息的安全性。
據了解,目前國內某知名鋼鐵公司和輪胎設備制造商...等一些企業已經相繼使用了這項技術。