ซอฟต์แวร์ HMI และ SCADA แบบสั่งทำ: สี่ชั้นและขอบเขตการส่งมอบ

งานที่เกิดขึ้นจริงในโครงการซอฟต์แวร์ควบคุมส่วนบน

โครงการซอฟต์แวร์ควบคุมส่วนบนดูเหมือนเป็นแค่ "ทำชุดหน้าจอเฝ้าติดตาม" แต่เมื่อแยกออกมาจริงมีงานห้าประเภท และผู้รับผิดชอบมักไม่ใช่คนเดียวกัน

• เครื่องจักรและเครื่องมือวัดหน้างาน: คอนโทรลเลอร์ อินเวอร์เตอร์ เครื่องวัด และเครื่องชั่ง ซึ่งเป็นแหล่งข้อมูลที่อ่านออกได้
• การสื่อสารและเครือข่าย: แปลงโปรโตคอล ตั้งค่าเกตเวย์ แบ่งเครือข่าย ปรับเวลาซิงก์ และบัฟเฟอร์ข้อมูลในพื้นที่
• หน้าจอและตรรกะการใช้งาน: จัดวางหน้าจอ สิทธิ์ผู้ใช้งาน การแบ่งระดับสัญญาณเตือน และการบันทึกการใช้งาน
• ข้อมูลและรายงาน: จัดเก็บข้อมูลย้อนหลัง เทมเพลตรายงาน และอินเทอร์เฟซข้อมูลออกภายนอก
• การส่งมอบและปฏิบัติงาน: จัดการเวอร์ชันโปรแกรม สำรองข้อมูล ขั้นตอนอัปเดต และกระบวนการแก้ไขในภายหลัง

จากทั้งห้าประเภท มีเพียงประเภทที่สองและที่สามที่เปลี่ยนตามความต้องการของลูกค้า ประเภทแรกถูกกำหนดโดยเครื่องจักร ส่วนประเภทที่สี่และที่ห้าตัดสินว่าระบบจะยังแก้ไขได้หรือไม่ในอีกสองปี

แบ่งตามความรับผิดชอบ: ส่วนที่ทำเองและส่วนที่มอบให้ทีมภายนอก

วิธีที่ง่ายที่สุดในการกำหนดขอบเขตงานคือการวาดสี่บล็อกว่า "ใครรับผิดชอบอะไร" แทนที่จะแบ่งตามเมนูฟังก์ชัน

จุดประสงค์ของตารางแบ่งงานไม่ใช่เพื่อผลักความรับผิดชอบ แต่เพื่อให้แต่ละชั้นบอกได้ว่าส่งมอบอะไรและในรูปแบบใด

เมื่อแบ่งเป็นสี่ชั้นเช่นนี้ จุดที่เกิดปัญหาบ่อยที่สุดคือระหว่างชั้นที่สองกับชั้นที่สาม หากเงื่อนไขเครือข่ายหน้างาน โปรโตคอลสื่อสารของเครื่องวัด และรายการรีจิสเตอร์ที่ใช้ได้ของคอนโทรลเลอร์ยังไม่ได้รับการยืนยันก่อนเริ่มพัฒนา หน้าจอที่ทีมภายนอกทำขึ้นก็จะไม่มีข้อมูลให้แสดง

โครงสร้างใบเสนอราคาบอกได้มากกว่าราคารวม

ในการประเมินใบเสนอราคาพัฒนาซอฟต์แวร์ควบคุมส่วนบน โครงสร้างให้ข้อมูลอ้างอิงได้มากกว่าราคารวม ใบเสนอราคาที่ใช้ได้จะแยกเป็นคน-วันกับอัตราค่าแรง และระบุชัดเจนว่ารายการใดอยู่นอกขอบเขต

• แยกตามรายการงาน: รวบรวมตารางแท็ก ปรับแต่งการสื่อสาร พัฒนาหน้าจอ พัฒนารายงาน ทดสอบหน้างาน และจัดทำเอกสาร ระบุแยกกัน
• คน-วันและบทบาท: จำนวนคน-วันของแต่ละรายการ และการทดสอบหน้างานกับการสนับสนุนทางไกลใช้อัตราเดียวกันหรือไม่
• รายการนอกขอบเขต: สิ่งที่ลูกค้าต้องประสาน วิธีคิดงานเพิ่ม และวิธีคิดค่าเดินทางและที่พัก
• รายการส่งมอบ: จำนวนชุดและรูปแบบของซอร์สโค้ด ไฟล์หน้าจอ ตารางแท็กสื่อสาร บันทึกการทดสอบ และคู่มือการใช้งาน

ใบเสนอราคาที่แยกตามรายการงานจะทำให้ข้อโต้แย้งว่าสิ่งใดนับเป็นการเปลี่ยนความต้องการลดลงมาก ส่วนใบเสนอราคาที่ให้เพียงราคารวมโดยไม่ระบุขอบเขตมักหมายความว่าขอบเขตจะถูกตีความใหม่ระหว่างดำเนินงาน

ขอบเขตการส่งมอบโค้ดและทรัพย์สิน

ระบบควบคุมส่วนบนยังต้องแก้ไขต่อหลังเปิดใช้งาน สิ่งที่ส่งมอบจึงกำหนดความเป็นอิสระของลูกค้าในอีกสองปีข้างหน้า ทางปฏิบัติมักยืนยันทีละรายการดังนี้

• ซอร์สโค้ดและไฟล์โครงการ: มีการให้ซอร์สโค้ดครบที่คอมไพล์ได้ หรือไฟล์โครงการที่แก้ไขได้หรือไม่ และระบุขอบเขตสิทธิ์การใช้งาน
• ตารางแท็กสื่อสาร: ชนิดข้อมูล ที่อยู่ หน่วย และรอบการอัปเดตของแต่ละจุด จัดเป็นตารางที่เทียบเคียงได้
• รายการหน้าจอ: ชื่อหน้าจอ ลำดับชั้น และช่วงกระบวนการที่รับผิดชอบ เพื่อให้ค้นหาและแก้ไขในภายหลังได้ง่าย
• บันทึกการทดสอบ: ผลของการเชื่อมต่อสื่อสาร การเกิดสัญญาณเตือน การกลับมาทำงานหลังไฟดับ และการเดินเครื่องต่อเนื่อง
• ขั้นตอนอัปเดต: ใครเป็นผู้อัปเดตโปรแกรม ในช่วงเวลาใด และย้อนกลับอย่างไรเมื่อเกิดปัญหา

สองรายการที่มักถูกละเลยคือรายการที่สามและที่ห้า รายการหน้าจอกำหนดประสิทธิภาพในการค้นหาเมื่อแก้ไขภายหลัง ส่วนขั้นตอนอัปเดตกำหนดว่าลูกค้าจัดการแก้ไขเล็กน้อยได้เองหรือไม่

เส้นแบ่งระหว่างซอฟต์แวร์คอนฟิกสำเร็จรูปกับการพัฒนาแบบสั่งทำ

หลายโครงการไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดจากศูนย์ การตัดสินใจขึ้นอยู่กับคำถามที่ชัดเจนไม่กี่ข้อ โปรโตคอลสื่อสารอยู่นอกขอบเขตไดรเวอร์ที่มาพร้อมซอฟต์แวร์สำเร็จรูปหรือไม่ หน้าจอและตรรกะการใช้งานมีข้อกำหนดที่ไม่เป็นมาตรฐานหรือไม่ ต้องแลกเปลี่ยนข้อมูลกับ MES หรือ ERP หรือไม่ และในอนาคตลูกค้าจำเป็นต้องบำรุงรักษาด้วยทีมของตนเองหรือไม่

• โปรโตคอลและไดรเวอร์อยู่ในขอบเขตที่รองรับ ตรรกะหน้าจอเป็นมาตรฐาน: ควรใช้ซอฟต์แวร์คอนฟิกสำเร็จรูป ส่งมอบเร็วและค่าบำรุงรักษาต่ำ
• ต้องมีอินเทอร์เฟซข้อมูลภายนอก ตรรกะการใช้งานไม่เป็นมาตรฐาน และต้องมีสิทธิ์หลายบทบาท: เหมาะกับการพัฒนาแบบสั่งทำ
• ใช้ร่วมกัน: ซอฟต์แวร์สำเร็จรูปดูแลหน้าจอมาตรฐานและการใช้งานหน้างาน ส่วนโปรแกรมสั่งทำดูแลอินเทอร์เฟซข้อมูลและรายงาน เป็นแนวทางที่พบได้ทั่วไป

เมื่อใช้ร่วมกันต้องกำหนดขอบเขตตั้งแต่ต้น ว่าข้อมูลใดที่ซอฟต์แวร์สำเร็จรูปเขียนลงฐานข้อมูล และอินเทอร์เฟซใดที่โปรแกรมสั่งทำรับผิดชอบ เพื่อไม่ให้สองโปรแกรมเขียนตารางเดียวกันพร้อมกัน

ลำดับการดำเนินงานเป็นระยะและการตรวจรับตามหมุดหมาย

การดำเนินงานเป็นระยะควบคุมความเสี่ยงได้ดีกว่าการส่งมอบครั้งเดียว เพราะแต่ละระยะมีสิ่งที่เทียบเคียงได้หลงเหลืออยู่

• ยืนยันฟังก์ชัน: ตกลงตารางแท็ก รายการหน้าจอ และตรรกะการใช้งาน จัดทำเป็นเอกสารยืนยัน
• หน้าจอต้นแบบ: ทำหน้าจอสำคัญหนึ่งถึงสองหน้าจอก่อน เพื่อทดสอบเส้นทางข้อมูลและโทนของหน้าจอ
• นำไปใช้เป็นระยะ: เปิดใช้งานตามช่วงกระบวนการหรือตามไลน์ และติดตามผลแต่ละรอบก่อนไปรอบถัดไป
• ส่งมอบและปฏิบัติงาน: ส่งมอบซอร์สโค้ดและเอกสารให้ครบ แล้วเข้าสู่ระยะอัปเดตเวอร์ชันและการสนับสนุน

ประโยชน์โดยตรงของลำดับนี้คือ ปัญหาการสื่อสารและเส้นทางข้อมูลจะปรากฏตั้งแต่ระยะหน้าจอต้นแบบ ไม่ใช่เพิ่งรู้ในวันเปิดใช้งานจริง

ข้อมูลที่ต้องเตรียมก่อนเริ่มงาน

ก่อนเข้าสู่ขั้นออกแบบ การจัดเตรียมรายการต่อไปนี้ให้ชัดเจนจะลดการแก้ซ้ำในภายหลัง: รายการโปรโตคอลสื่อสารของคอนโทรลเลอร์และเครื่องวัดที่มีอยู่ จุดข้อมูลที่ให้ได้และรอบการเก็บตัวอย่าง เงื่อนไขเครือข่ายหน้างานและการเชื่อมต่อทางไกล ระบบภายนอกที่ต้องเชื่อมต่อและรูปแบบอินเทอร์เฟซ และผู้ที่ฝั่งลูกค้าจะยืนยันตารางแท็กกับหน้าจอ

Shanghai Chengxuan Intelligent สะสมประสบการณ์โครงการด้านซอฟต์แวร์อุตสาหกรรมและการเชื่อมต่อเครื่องจักรมาตั้งแต่ปี 2009 มีขีดความสามารถด้านผลิตภัณฑ์ครอบคลุมซอฟต์แวร์ควบคุมส่วนบน การเก็บข้อมูล และแพลตฟอร์มเฝ้าติดตาม เราสามารถร่วมยืนยันขอบเขตฟังก์ชันและรายการส่งมอบตามเงื่อนไขเครื่องจักรและขอบเขตโครงการจริงได้