Ένα μηχάνημα σταματά και ένας χειριστής βλέπει ένα κόκκινο φως σφάλματος. Σε έναν βασικό πίνακα ελέγχου, το επόμενο βήμα μπορεί να είναι η επιθεώρηση του εξοπλισμού και η ανίχνευση του προβλήματος μέσω σχεδίων ή πρόσθετων ενδείξεων. Σε ένα κατάλληλα διαμορφωμένο βιομηχανικό HMI, ο χειριστής μπορεί να δει έναν επώνυμο συναγερμό, το επηρεαζόμενο τμήμα του μηχανήματος και μια εγγραφή σχετικών συμβάντων.
Αυτή η διαφορά δείχνει την εξέλιξη των διεπαφών ανθρώπου-μηχανής. Η βιομηχανική ανάπτυξη HMI δεν είναι απλώς η ιστορία της αντικατάστασης των κουμπιών με οθόνες αφής. Αφορά επίσης σαφέστερες πληροφορίες μηχανών, οργάνωση εργασιών και συνδέσεις με συστήματα ελέγχου.
Αυτός ο οδηγός εξηγεί πέντε στάδια της εξέλιξης του βιομηχανικού HMI, τον αντίκτυπό τους στους χειριστές και τι σημαίνουν οι διαφορές για τα εργοστάσια που διατηρούν παλαιότερο εξοπλισμό.
Τι είναι ένα βιομηχανικό HMI και γιατί έπρεπε να εξελιχθεί;
Ο ρόλος ενός HMI στον Βιομηχανικό Αυτοματισμό
Η διεπαφή ανθρώπου-μηχανής, ή HMI, είναι το μέρος ενός συστήματος βιομηχανικού ελέγχου μέσω του οποίου ένα άτομο βλέπει πληροφορίες μηχανής και εισάγει επιτρεπόμενες εντολές. Ένα HMI μπορεί να εμφανίζει την κατάσταση του κινητήρα, τις θερμοκρασίες, τον αριθμό παραγωγής, τους συναγερμούς, τις τάσεις ή τους τρόπους λειτουργίας. Ένας προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC) συνήθως εκτελεί τη λογική ελέγχου του μηχανήματος και ανταλλάσσει σχετικά δεδομένα με τη διεπαφή.
Για παράδειγμα, ένας χειριστής μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα HMI για να ζητήσει εκκίνηση του μεταφορέα ενώ το PLC ελέγχει τις απαιτούμενες ασφάλειες πριν ενεργοποιήσει τον εξοπλισμό. Οι μεγαλύτερες εγκαταστάσεις μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν λογισμικό εποπτικού ελέγχου και απόκτησης δεδομένων (SCADA) για την επίβλεψη πολλαπλών διαδικασιών. Για μια πληρέστερη εξήγηση αυτών των ρόλων, βλΟδηγός PLC vs HMI vs SCADA.
Τι χρειάζονταν οι χειριστές πέρα από τους βασικούς ελέγχους
Τα φυσικά κουμπιά, οι διακόπτες επιλογής, οι λαμπτήρες και οι μετρητές παραμένουν χρήσιμα σε βιομηχανικά ντουλάπια. Παρέχουν άμεσους ελέγχους και σαφείς ενδείξεις για καθορισμένες εργασίες. Οι περιορισμοί τους γίνονται πιο εμφανείς όταν ένα μηχάνημα έχει πολλές καταστάσεις λειτουργίας, ρυθμιζόμενες παραμέτρους και πιθανά σφάλματα.
A lamp may indicate a motor trip without explaining the cause or sequence. As industrial machinery became more complex, operators needed readable messages, adjustable settings, and information organized around the equipment they were running. Those needs helped drive the transition toward electronic operator terminals.
Ένα πρακτικό χρονοδιάγραμμα της βιομηχανικής εξέλιξης HMI
Τα παρακάτω στάδια περιγράφουν μια ευρεία τεχνική πρόοδο και όχι ένα καθολικό ημερολόγιο. Οι τεχνολογίες αλληλεπικαλύπτονταν και πολλά εργοστάσια εξακολουθούν να χρησιμοποιούν παλαιότερες και νεότερες μορφές αλληλεπίδρασης στην ίδια γραμμή παραγωγής.
Στάδιο 1: Μηχανικοί και ενσύρματοι πίνακες ελέγχου
Οι πρώτοι βιομηχανικοί σταθμοί λειτουργίας βασίζονταν σε φυσικές συσκευές. Τα κουμπιά έναρξης και διακοπής του εξοπλισμού, οι περιστροφικοί διακόπτες επιλεγμένες λειτουργίες και οι αναλογικοί μετρητές έδειξαν τιμές όπως πίεση ή ρεύμα. Οι ενδεικτικές λυχνίες κοινοποιούσαν τις βασικές συνθήκες μέσω της φωτεινής τους κατάστασης.
Αυτή η προσέγγιση ήταν απλή για περιορισμένο αριθμό λειτουργιών, αλλά κάθε πρόσθετη ένδειξη ή έλεγχος θα μπορούσε να απαιτεί περισσότερο φυσικό χώρο, καλωδίωση, επισήμανση και συντήρηση. Ένας χειριστής μπορεί να χρειαστεί να ερμηνεύσει πολλούς λαμπτήρες και μετρητές για να κατανοήσει μια συνθήκη διαδικασίας.
Αυτές οι συσκευές δεν πρέπει να συγχέονται με τα σημερινά προγραμματιζόμενα ηλεκτρονικά πάνελ HMI. Ήταν παλαιότερες μορφές ανθρώπινης αλληλεπίδρασης με μηχανήματα και εξακολουθούν να εξυπηρετούν σημαντικούς σκοπούς, ειδικά όπου απαιτούνται χειριστήρια αφής ή ειδικές συσκευές ασφαλείας.
Στάδιο 2: Ηλεκτρονικές οθόνες και πρώιμα τερματικά χειριστή
Τα τερματικά ηλεκτρονικής διεπαφής χειριστή εισήγαγαν έναν πιο ευέλικτο τρόπο παρουσίασης πληροφοριών. Οι οθόνες κειμένου, οι μονόχρωμες οθόνες και τα πλήκτρα λειτουργιών θα μπορούσαν να εμφανίζουν μηνύματα, μενού, αριθμητικές τιμές και απλούς συναγερμούς χωρίς να απαιτείται ξεχωριστή λυχνία για κάθε μήνυμα.
Ένα μήνυμα κειμένου που προσδιορίζει μια υπερφόρτωση κινητήρα δίνει στον χειριστή περισσότερες πληροφορίες από μια λυχνία γενικής βλάβης.
Τα πρώτα τερματικά είχαν περιορισμούς στην περιοχή εμφάνισης, τα γραφικά, τη μνήμη και τις υποστηριζόμενες επιλογές επικοινωνίας. Πολλοί μπορούσαν ήδη να ανταλλάσσουν δεδομένα με ελεγκτές, επομένως η συνδεσιμότητα PLC δεν ήταν ένα χαρακτηριστικό που εφευρέθηκε από τις σύγχρονες οθόνες αφής. Η επόμενη σημαντική αλλαγή ήταν η ικανότητα οργάνωσης των πληροφοριών οπτικά και όχι κυρίως ως κείμενο.
Στάδιο 3: Γραφικές διεπαφές και βιομηχανικές οθόνες αφής
Οι γραφικές διεπαφές χρήστη επέτρεψαν στους χειριστές να βλέπουν διατάξεις διεργασιών, σύμβολα εξοπλισμού, τιμές και πληροφορίες συναγερμού σε σχετικές οθόνες. Ένας χειριστής συσκευασίας θα μπορούσε να κοιτάξει σε ένα απλοποιημένο γραμμικό διάγραμμα αντί να πλοηγείται μόνο σε σελίδες χαρακτήρων.
Οι οθόνες αφής άλλαξαν επίσης τον τρόπο παρουσίασης των εργασιών. Τα κουμπιά οθόνης θα μπορούσαν να ανοίξουν διαφορετικές σελίδες λειτουργίας, να εμφανίσουν ρυθμίσεις για ένα επιλεγμένο μηχάνημα ή να παρέχουν εξουσιοδοτημένη πρόσβαση σε αλλαγές συνταγών. Αντί να δημιουργήσουν έναν φυσικό έλεγχο για κάθε λειτουργία ρουτίνας, οι σχεδιαστές θα μπορούσαν να κανονίσουν πολλές αλληλεπιδράσεις μέσα στις οθόνες λογισμικού.
Ωστόσο, μια οθόνη αφής δεν διευκολύνει αυτόματα τη λειτουργία μιας διεπαφής. Γεμάτα γραφικά, ασαφείς συναγερμοί ή κακώς τοποθετημένα χειριστήρια μπορεί να δημιουργήσουν σύγχυση. Ένα συνηθισμένο κουμπί αφής HMI δεν πρέπει επίσης να αντιμετωπίζεται ως υποκατάστατο μιας διακοπής έκτακτης ανάγκης με ονομαστική ασφάλεια ή άλλου απαιτούμενου προστατευτικού ελέγχου.
Στάδιο 4: Δικτυωμένα HMI και προηγμένη παρακολούθηση
Καθώς αναπτύχθηκαν τα βιομηχανικά δίκτυα και το λογισμικό HMI, οι πίνακες χειριστή θα μπορούσαν να συμμετέχουν σε πιο ολοκληρωμένα συστήματα αυτοματισμού. Το Industrial Ethernet επέκτεινε τις επιλογές επικοινωνίας, ενώ οι βελτιώσεις σε επεξεργαστές και λογισμικό υποστήριξαν πλουσιότερες οθόνες, εγγραφές συμβάντων, τάσεις και χειρισμό δεδομένων.
Ένας τεχνικός θα μπορούσε να ελέγξει το ιστορικό συναγερμών παράλληλα με μια σχετική τάση διαδικασίας. Ορισμένες διεπαφές υποστήριζαν επίσης συνταγές, πολλαπλούς ελεγκτές ή πρόσθετες προβολές διάγνωσης.
Δεν εξαρτώνται όλες αυτές οι δυνατότητες από το Ethernet και η διαθεσιμότητά τους διαφέρει ανά πλατφόρμα. Η μεγαλύτερη ενοποίηση συνεπάγεται επίσης πρακτικές ευθύνες: διαμόρφωση σωστών προγραμμάτων οδήγησης, διαχείριση εκδόσεων, τεκμηρίωση συνδέσεων και διασφάλιση ότι οι οθόνες αντικατοπτρίζουν έγκυρα δεδομένα ελεγκτή.
Στάδιο 5: Συνδεδεμένα, με δυνατότητα Web και με δυνατότητα Edge-enabled HMI
Ορισμένες τρέχουσες πλατφόρμες HMI υπερβαίνουν μια αποκλειστική τοπική οθόνη. Ανάλογα με το υλικό και το λογισμικό, ενδέχεται να προσφέρουν οπτικοποίηση βάσει προγράμματος περιήγησης, εξουσιοδοτημένη απομακρυσμένη προβολή ή ανταλλαγή δεδομένων με συστήματα εποπτείας και αιχμής. Αυτές οι επιλογές μπορούν να βοηθήσουν τις ομάδες να έχουν πρόσβαση σε πληροφορίες λειτουργίας σε διαφορετικές τοποθεσίες και εφαρμογές.
Η συνδεσιμότητα αλλάζει επίσης το προφίλ κινδύνου. Η απομακρυσμένη πρόσβαση πρέπει να σχεδιάζεται γύρω από τον έλεγχο ταυτότητας, τα δικαιώματα χρήστη, τον διαχωρισμό δικτύου και την πολιτική ασφάλειας λειτουργικής τεχνολογίας της εγκατάστασης. Ένας πίνακας με θύρα Ethernet δεν είναι αυτόματα ένα ασφαλές απομακρυσμένο HMI, ούτε υποστηρίζει απαραίτητα κάθε βιομηχανικό πρωτόκολλο.
|
Στάδιο HMI |
Τυπική αλληλεπίδραση |
Διαθέσιμες πληροφορίες |
Κοινός περιορισμός |
|
Φυσικοί έλεγχοι |
Κουμπιά, διακόπτες, μετρητές |
Βασικές καταστάσεις και μετρήσεις |
Περιορισμένο πλαίσιο για πολύπλοκες διαδικασίες |
|
Ηλεκτρονικά τερματικά |
Οθόνες κειμένου και πλήκτρα λειτουργιών |
Μηνύματα, αξίες, απλοί συναγερμοί |
Περιορισμένα γραφικά και πλοήγηση |
|
Γραφικά πάνελ αφής |
Οπτικές σελίδες και είσοδος αφής |
Προβολές διαδικασίας και έλεγχοι με βάση τα συμφραζόμενα |
Η ποιότητα εξαρτάται από το σχεδιασμό της διεπαφής |
|
Δικτυωμένα HMI |
Τοπικές οθόνες με ευρύτερες επικοινωνίες |
Τάσεις, συμβάντα, περισσότερα δεδομένα ελεγκτών |
Πρόσθετη πολυπλοκότητα ολοκλήρωσης |
|
Συνδεδεμένες πλατφόρμες |
Τοπικές και προαιρετικές απομακρυσμένες διεπαφές |
Εκτεταμένη ορατότητα και ανταλλαγή δεδομένων |
Απαιτήσεις ασφάλειας και συμβατότητας |
Πέντε μηχανικές αλλαγές που έκαναν τα HMI πιο χρήσιμα
Ένα ιστορικό χρονοδιάγραμμα περιγράφει αυτό που εμφανίστηκε. Για το προσωπικό της μονάδας, το πιο σημαντικό ερώτημα είναι τι έγινε δυνατό κατά τη διάρκεια μιας βάρδιας, μιας βλάβης ή μιας εργασίας συντήρησης.
Από τα βασικά φώτα κατάστασης έως τα ενεργά διαγνωστικά
Μια λυχνία σφάλματος λέει σε κάποιον να ερευνήσει. Μια οθόνη συναγερμού μπορεί να αναγνωρίσει τη συσκευή, την ώρα του συμβάντος και τις σχετικές τιμές. Εάν το σύστημα καταγράφει ακολουθίες συμβάντων και τάσεις, οι τεχνικοί μπορεί να έχουν καλύτερη βάση για να αποφασίσουν πού θα κοιτάξουν πρώτα.
Η διάκριση έχει σημασία: το HMI παρουσιάζει διαθέσιμες πληροφορίες, αλλά η διαγνωστική ποιότητα εξακολουθεί να εξαρτάται από τους αισθητήρες, τον προγραμματισμό PLC, τη λογική συναγερμού και την τήρηση αρχείων. Μια λεπτομερής οθόνη δεν μπορεί να αντισταθμίσει τα δεδομένα πηγής που λείπουν ή είναι εσφαλμένα.
Από σταθερά στοιχεία ελέγχου έως οθόνες χειριστή με επίγνωση περιβάλλοντος
Ένας φυσικός πίνακας παρουσιάζει τα διαθέσιμα χειριστήρια του σε σταθερές θέσεις. Ένα γραφικό HMI μπορεί να οργανώσει πληροφορίες ανά εργασία. Το προσωπικό παραγωγής μπορεί να ανοίξει μια οθόνη κατάστασης εκτέλεσης, ενώ το εξουσιοδοτημένο προσωπικό συντήρησης έχει πρόσβαση σε διαγνωστικές σελίδες ή ρυθμίσεις παραμέτρων.
Το όφελος προέρχεται από τη μείωση της περιττής πλοήγησης και την παρουσίαση των σωστών πληροφοριών για μια συγκεκριμένη λειτουργία. Δεν απαιτεί τεχνητή νοημοσύνη. Οι συνεπείς ετικέτες, τα λογικά δικαιώματα και οι σαφώς καθορισμένοι τρόποι λειτουργίας είναι συνήθως πιο σημαντικά από τα κινούμενα γραφικά.
Από τις βασικές συνδέσεις ελεγκτών έως την ευρύτερη ενοποίηση συστήματος
Οι βιομηχανικές διεπαφές επικοινωνούν με τα PLC για δεκαετίες. Αυτό που έχει αλλάξει είναι το εύρος των διαθέσιμων δεδομένων, επιλογών δικτύου, εργαλείων λογισμικού και αρχιτεκτονικών ενοποίησης. Μια σύγχρονη εφαρμογή HMI μπορεί να διαβάζει πολλές ετικέτες, να παρουσιάζει σχετικές τιμές μαζί και να ανταλλάσσει επιτρεπόμενες εντολές με έναν ελεγκτή.
Η επιτυχής επικοινωνία εξακολουθεί να εξαρτάται από την ακριβή οικογένεια PLC, το πρόγραμμα οδήγησης HMI, την υποστήριξη πρωτοκόλλου και τη διαμόρφωση. Το PROFINET, το EtherNet/IP και το Modbus TCP είναι παραδείγματα βιομηχανικών τεχνολογιών επικοινωνίας και όχι εναλλάξιμες εγγυήσεις συμβατότητας.
Από την τοπική παρακολούθηση έως την ελεγχόμενη απομακρυσμένη ορατότητα
Ένας τεχνικός που στέκεται σε ένα ντουλάπι μπορεί να διαβάσει τον τοπικό πίνακα. Σε συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για απομακρυσμένη προβολή, το εξουσιοδοτημένο προσωπικό μπορεί να επιθεωρήσει επιλεγμένες οθόνες ή συναγερμούς από άλλη εγκεκριμένη τοποθεσία.
Η απομακρυσμένη προβολή, η απομακρυσμένη διάγνωση και ο τηλεχειρισμός είναι διαφορετικές λειτουργίες και θα πρέπει να έχουν διαφορετικούς κανόνες πρόσβασης. Ο Οδηγός NIST για την Ασφάλεια Λειτουργικής Τεχνολογίας εξετάζει ζητήματα ασφάλειας για συνδεδεμένα βιομηχανικά συστήματα. Η άμεση έκθεση στο Διαδίκτυο δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως προεπιλεγμένη μέθοδος ανάπτυξης.
Από περισσότερα γραφικά έως καλύτερη ευαισθητοποίηση χειριστή
Περισσότερα χρώματα και κινούμενα σχέδια δεν παράγουν απαραίτητα καλύτερη διεπαφή χειριστή. Μια οθόνη θα πρέπει να κάνει κατανοητές τις κανονικές συνθήκες, τις μη φυσιολογικές καταστάσεις και τις απαιτούμενες αποκρίσεις χωρίς να αναγκάζει τους χειριστές να αναζητούν άσχετες πληροφορίες.
Οι συναγερμοί με προτεραιότητα, οι ευανάγνωστες τιμές, η συνεπής πλοήγηση και η περιορισμένη χρήση χρώματος μπορούν να βοηθήσουν στην επίτευξη αυτού του στόχου. Η σειρά ISA-101 παρέχει οδηγίες σχετικά με το σχεδιασμό HMI και τις πρακτικές κύκλου ζωής. Η χρηστικότητα εξαρτάται από τον τρόπο σχεδιασμού της διεπαφής, όχι απλώς από την ανάλυση της οθόνης.
Legacy vs. Modern Industrial HMIs: A Practical Comparison
Σύγκριση γενεών HMI με πραγματικές εργασίες λειτουργίας
Η διαφορά μεταξύ ενός παλαιού τύπου HMI και ενός σύγχρονου βιομηχανικού HMI εξετάζεται καλύτερα μέσω της εργασίας που πρέπει να υποστηρίξει κάθε συσκευή. Το μέγεθος της οθόνης από μόνο του αποκαλύπτει πολύ λίγα για τις χρησιμοποιήσιμες λειτουργίες.
|
Λειτουργική εργασία |
Τυπική παλαιότερη προσέγγιση |
Δυνατότητες σε ορισμένες νεότερες πλατφόρμες |
|
Δείτε την κατάσταση του μηχανήματος |
Ενδείξεις, κείμενο ή βασικά γραφικά |
Πιο λεπτομερείς προβολές γραφικών διεργασιών |
|
Διερεύνηση βλαβών |
Περιορισμένα μηνύματα ή πληροφορίες συμβάντων |
Εγγραφές συναγερμών, τάσεις, διαγνωστικές σελίδες |
|
Προσαρμογή λειτουργιών |
Πλήκτρα ή μενού βασικών παραμέτρων |
Οθόνες συγκεκριμένων εργασιών και επίπεδα πρόσβασης |
|
Συνδέστε ελεγκτές |
Υποστηριζόμενες διεπαφές και προγράμματα οδήγησης παλαιού τύπου |
Πρόσθετες επιλογές δικτύου και προγραμμάτων οδήγησης |
|
Προβολή δεδομένων από απόσταση |
Κυρίως στον τοπικό εξοπλισμό |
Προαιρετική ελεγχόμενη απομακρυσμένη ορατότητα |
|
Διατήρηση λογισμικού |
Παλαιότερα εργαλεία και μορφές έργου |
Τρέχοντα εργαλεία, που υπόκεινται σε όρια μετεγκατάστασης |
Αυτοί δεν είναι καθολικοί κανόνες. Ορισμένα παλαιότερα συστήματα έχουν εξελιγμένες λειτουργίες, ενώ τα νέα βασικά πάνελ ενδέχεται να μην έχουν. Συγκρίνετε τεκμηριωμένα προϊόντα και εφαρμογές.
Γιατί ένα νεότερο HMI δεν αντικαθίσταται αυτόματα
Μια νεότερη οθόνη μπορεί να ταιριάζει στο άνοιγμα του ντουλαπιού αλλά να μην μπορεί να επικοινωνήσει με το υπάρχον PLC. Μπορεί να απαιτεί διαφορετικό λογισμικό μηχανικής, να μην έχει το απαραίτητο πρόγραμμα οδήγησης ελεγκτή ή να μην είναι δυνατό να ανοίξει το αρχικό έργο χωρίς μετατροπή. Οι απαιτήσεις ισχύος, το βάθος τοποθέτησης, το διάκενο της υποδοχής και το υλικολογισμικό έχουν επίσης σημασία.
Επομένως, μια αντικατάσταση HMI θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως εργασία συμβατότητας και όχι ως εναλλαγή οθόνης. Τα βήματα για την επιλογή, τη δοκιμή και την αντικατάσταση ενός πίνακα καλύπτονται πληρέστερα στο δικό μαςΟδηγός λειτουργιών HMI, επιλογής και αντικατάστασης.
Πώς φαίνεται το HMI Evolution σε πραγματικές βιομηχανικές εφαρμογές
Τα ακόλουθα παραδείγματα είναι ενδεικτικά σενάρια και όχι ισχυρισμοί σχετικά με ολοκληρωμένα έργα πελατών ή μετρημένες βελτιώσεις απόδοσης.
Παράδειγμα 1: Παρακολούθηση γραμμής συσκευασίας και διάγνωση σφαλμάτων
Φανταστείτε μια γραμμή συσκευασίας της οποίας ο μεταφορέας σταματά κατά την παραγωγή. Σε έναν βασικό πίνακα, ο χειριστής μπορεί να δει μια γενική ένδειξη σφάλματος και να χρειαστεί να συμβουλευτεί άλλες ενδείξεις ή τα ηλεκτρικά σχέδια για να καθορίσει πού να ξεκινήσει.
Ένα σύστημα διαμορφωμένο με πιο λεπτομερή διαγνωστικά HMI μπορεί να εμφανίζει το επηρεασμένο τμήμα του μεταφορέα, έναν συναγερμό υπερφόρτωσης, τον χρόνο συμβάντος και τη σχετική κατάσταση του κινητήρα. Το προσωπικό συντήρησης μπορεί στη συνέχεια να ελέγξει τη σχετική μονάδα δίσκου, τη συσκευή προστασίας και τις συνθήκες λειτουργίας αντί να επιθεωρεί κάθε τμήμα της γραμμής διαδοχικά.
Αυτό δεν σημαίνει ότι το HMI έχει εντοπίσει τη βασική αιτία. Σημαίνει ότι τα σωστά συλλεγμένα και παρουσιαζόμενα δεδομένα μπορούν να κάνουν την έρευνα πιο εστιασμένη. Η χρησιμότητα αυτής της προσέγγισης εξαρτάται από το πρόγραμμα του ελεγκτή και την ποιότητα του σχεδιασμού του συναγερμού.
Παράδειγμα 2: Παρακολούθηση αντλιοστάσιου και απομακρυσμένη ορατότητα
Σε ένα αντλιοστάσιο, ένας οδηγός μεταβλητής συχνότητας μπορεί να ρυθμίζει την ταχύτητα του κινητήρα, ενώ ένα PLC διαχειρίζεται τη λογική της διαδικασίας και λαμβάνει πληροφορίες λειτουργίας. Ένα HMI μπορεί να εμφανίζει την κατάσταση της αντλίας, την πίεση, τις συνθήκες λειτουργίας και τους σχετικούς συναγερμούς σε εξουσιοδοτημένους χειριστές.
Όπου υποστηρίζεται από την αρχιτεκτονική του δικτύου της πλατφόρμας και των εγκαταστάσεων, η απομακρυσμένη προβολή μπορεί να επιτρέψει σε μια ομάδα συντήρησης να επιθεωρήσει τις πληροφορίες λειτουργίας χωρίς πρώτα να ταξιδέψει στο σταθμό. Η απομακρυσμένη πρόσβαση εξακολουθεί να απαιτεί την κατάλληλη άδεια και ελέγχους ασφαλείας, και η παρακολούθηση δεν είναι η ίδια με τον εξοπλισμό εξ αποστάσεως χειρισμού.
Η σύνδεση μεταξύ ελεγκτών, διεπαφών και μονάδων δίσκου εμφανίζεται επίσης στο δικό μαςΛύσεις Ενεργειακής Βιομηχανίαςεπισκόπηση.
Ποιες Τεχνολογίες HMI έχουν καθιερωθεί και ποιες είναι ακόμα αναδυόμενες;
Καθιερωμένες βιομηχανικές λειτουργίες HMI
Οι προβολές γραφικών μηχανημάτων, η ανταλλαγή δεδομένων ελεγκτή, οι οθόνες συναγερμού και η είσοδος χειριστή είναι καθιερωμένες βιομηχανικές λειτουργίες HMI. Πολλές πλατφόρμες προσφέρουν επίσης καταγραφή συμβάντων, τάσεις, συνταγές και διαχείριση πρόσβασης. Ο ακριβής συνδυασμός καθορίζεται από το υλικό, το λογισμικό χρόνου εκτέλεσης, τις άδειες χρήσης και τη διαμόρφωση της εφαρμογής.
Αυτές οι λειτουργίες έχουν σημασία επειδή αντιμετωπίζουν επαναλαμβανόμενες λειτουργικές εργασίες. Για τα περισσότερα εργοστάσια, οι σαφείς συναγερμοί και η αξιόπιστη επικοινωνία ελεγκτή είναι πιο άμεσα χρήσιμες από μια εντυπωσιακή επίδειξη μιας πειραματικής διεπαφής.
Η προηγμένη συνδεσιμότητα εξαρτάται από την πλατφόρμα HMI
Η οπτικοποίηση Ιστού, η απομακρυσμένη πρόσβαση, το OPC UA, το MQTT και η ανταλλαγή δεδομένων άκρων μπορούν να υποστηρίξουν ευρύτερες αρχιτεκτονικές πληροφοριών. Δεν κάνουν όλοι την ίδια δουλειά. Το OPC UA χρησιμοποιείται για δομημένη βιομηχανική ανταλλαγή πληροφοριών. Το MQTT είναι ένα πρωτόκολλο ανταλλαγής μηνυμάτων που χρησιμοποιείται συχνά σε αρχιτεκτονικές διανομής δεδομένων. Ένα HMI μπορεί να υποστηρίζει απευθείας μια τεχνολογία ή το σύστημα μπορεί να χρειάζεται μια πύλη ή άλλο στοιχείο λογισμικού.
Πριν προγραμματίσετε την ενοποίηση, επαληθεύστε την υποστήριξη πρωτοκόλλων και προγραμμάτων οδήγησης, τις απαραίτητες άδειες χρήσης, τις εκδόσεις λογισμικού και την προσέγγιση ασφάλειας δικτύου. Η ύπαρξη υποδοχής Ethernet δεν αποτελεί απόδειξη ότι μια συσκευή μπορεί να εκτελέσει κάθε συνδεδεμένη λειτουργία.
AI, Φωνητικός έλεγχος και AR: Ευκαιρίες και Περιορισμοί
Η ανάλυση με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό προτύπων στα διαθέσιμα δεδομένα λειτουργίας. Οι φωνητικές εντολές θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες όπου είναι επιθυμητή η αλληλεπίδραση χωρίς χέρια, ενώ η επαυξημένη πραγματικότητα μπορεί να παρέχει πληροφορίες συντήρησης με βάση τα συμφραζόμενα. Αυτές οι δυνατότητες δεν είναι εναλλάξιμες με τους συνηθισμένους συναγερμούς HMI ή την πλοήγηση στην οθόνη.
Ο βιομηχανικός θόρυβος, η ποιότητα δεδομένων, η επιβεβαίωση εντολών, η κυβερνοασφάλεια και οι απαιτήσεις ασφάλειας μπορούν να περιορίσουν την ανάπτυξη. Τέτοια εργαλεία θα πρέπει να αξιολογούνται μέσω πραγματικών περιπτώσεων χρήσης και τεκμηριωμένων δυνατοτήτων προϊόντος αντί να περιγράφονται ως τυπικά χαρακτηριστικά των σημερινών πάνελ χειριστή.
Τι σημαίνει HMI Evolution για τον υπάρχοντα βιομηχανικό εξοπλισμό
Διατήρηση, Αντικατάσταση Like για Like ή Εκσυγχρονισμός;
Ένα παλαιότερο HMI δεν είναι αυτόματα ακατάλληλο επειδή υπάρχει νεότερη τεχνολογία. Ένα εργοστάσιο θα πρέπει πρώτα να ρωτήσει εάν ο πίνακας εξακολουθεί να υποστηρίζει τους χειριστές του, εάν υπάρχει διαθέσιμο ένα συμβατό εφεδρικό και πόση μηχανική εργασία θα απαιτούσε μια αλλαγή.
|
Κατάσταση εξοπλισμού |
Πρώτη επιλογή για αξιολόγηση |
|
Το τρέχον HMI λειτουργεί αξιόπιστα και πληροί τις απαιτήσεις |
Διατηρήστε το υπάρχον σύστημα και ελέγξτε τη διαθεσιμότητα των ανταλλακτικών |
|
Το πάνελ απέτυχε και η παραγωγή πρέπει να συνεχιστεί |
Επαληθεύστε τον ακριβή αριθμό ανταλλακτικού ή επικυρωμένη αντικατάσταση |
|
Η διεπαφή δεν υποστηρίζει πλέον τις απαιτούμενες εργασίες |
Αξιολόγηση της προσπάθειας εκσυγχρονισμού της πλατφόρμας και της μετανάστευσης |
Μια προγραμματισμένη αναβάθμιση μπορεί να παρέχει νέες λειτουργίες, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνει μετατροπή εφαρμογών, αλλαγή καλωδίωσης, δοκιμή συναγερμών και προγραμματισμό χρόνου διακοπής λειτουργίας. Η σωστή απόφαση εξαρτάται από την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής του μηχανήματος και τον κίνδυνο διατήρησης της τρέχουσας πλατφόρμας.
Τι πρέπει να επαληθεύσετε πριν προγραμματίσετε μια αλλαγή HMI
Ξεκινήστε με την επωνυμία HMI και τον πλήρη αριθμό ανταλλακτικού, το μοντέλο PLC, τη μέθοδο επικοινωνίας, το αρχικό αντίγραφο ασφαλείας του έργου, το λογισμικό μηχανικής και το υλικολογισμικό. Οι διαστάσεις εγκατάστασης, η παροχή ρεύματος, η ποσότητα και η απαιτούμενη ημερομηνία παράδοσης είναι επίσης σημαντικές. Εάν το υπάρχον έργο δεν είναι διαθέσιμο, προσδιορίστε αυτόν τον περιορισμό πριν υποθέσετε ότι η αντικατάσταση θα είναι απλή.
Για λεπτομερείς ελέγχους επιλογής και μετεγκατάστασης, χρησιμοποιήστε τον παραπάνω συνδεδεμένο οδηγό αντικατάστασης. Σε αυτό το στάδιο, ο σκοπός είναι να καθοριστεί η τεχνική απαίτηση, να μην υποτεθεί ότι οποιαδήποτε νεότερη οθόνη αφής είναι ισοδύναμη.
FAQ
Πότε εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τα βιομηχανικά HMI;
Πώς εξελίχθηκαν τα HMI από οθόνες κειμένου σε οθόνες αφής;
Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ παλαιού τύπου και σύγχρονων HMI;
Απαιτούν τα σύγχρονα βιομηχανικά HMI σύνδεση στο Διαδίκτυο;
Μπορεί ένα νεότερο HMI να αντικαταστήσει έναν παλαιότερο πίνακα χωρίς αλλαγή του PLC;
Τι πρέπει να ελεγχθεί πριν από την αναβάθμιση ενός παλαιού τύπου HMI;
Συμπέρασμα: Το επόμενο κεφάλαιο των βιομηχανικών HMIs
Η βιομηχανική εξέλιξη HMI έχει αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι χειριστές λαμβάνουν πληροφορίες, πλοηγούνται στον εξοπλισμό, διερευνούν σφάλματα και αλληλεπιδρούν με όλο και πιο συνδεδεμένα συστήματα ελέγχου. Οι πιο χρήσιμες εξελίξεις είναι αυτές που κάνουν τις βασικές εργασίες πιο σαφείς χωρίς να προσθέτουν περιττή πολυπλοκότητα.
Για ένα υπάρχον εργοστάσιο, η γνώση της ιστορίας της τεχνολογίας είναι μόνο ένα σημείο εκκίνησης. Οι πραγματικές αποφάσεις εξοπλισμού εξακολουθούν να εξαρτώνται από τις ανάγκες εφαρμογής, τις προδιαγραφές του προϊόντος, τη συμβατότητα και το κόστος αλλαγής.
Η SZCT Automation προμηθεύει εξαρτήματα βιομηχανικού αυτοματισμού σε όλες τις κατηγορίες HMI, PLC, δίσκους και συναφείς κατηγορίες, συμπεριλαμβανομένων προϊόντων από τις Siemens, ABB, Allen-Bradley, Mitsubishi, Omron και Schneider. Μπορείτεπεριηγηθείτε στη βιομηχανική μας σειρά HMIήζητήστε προσφοράχρησιμοποιώντας τον πλήρη αριθμό ανταλλακτικού και την απαιτούμενη ποσότητα. Η διαθεσιμότητα και η καταλληλότητα του προϊόντος θα πρέπει να επιβεβαιωθούν για το ακριβές μοντέλο.
