Inden for industriel automation står HMI for Human Machine Interface. HMI'er bruges i industrier til at styre og overvåge maskiner. Uden HMI er det svært at have en god automatiseringsproces i industrien.
Definition af Human Machine Interface
En menneskelig-maskinegrænseflade (HMI) er en brugergrænseflade, der gør det muligt for en menneskelig operatør at interagere med en maskine eller proces. HMI'er bruges typisk i industrielle miljøer for at give operatører mulighed for at overvåge og kontrollere processer, såsom dem, der findes på fabrikker eller kraftværker.
HMI'er kan antage mange former, herunder en grafisk brugergrænseflade (GUI) på en computer, en berøringsskærm eller et fysisk kontrolpanel med knapper og skærme. De bruges til at præsentere procesdata for operatøren, give operatøren mulighed for at indtaste kommandoer og sætpunkter og give alarmer og anden information.
HMI'er er normalt forbundet med en Programmerbar Logic Controller (PLC), som er ansvarlig for at styre processen baseret på input fra HMI'en og sensorer i marken.HMI'et giver blot information til operatøren og giver dem mulighed for at indtaste kommandoer, som derefter sendes til PLC'en for implementering.
Typer af HMI'er
Grafisk brugergrænseflade (GUI):disse er computerbaserede HMI'er, der bruger en grafisk grænseflade til at vise procesdata og tillader operatøren at indtaste kommandoer. GUI'en kan oprettes ved hjælp af software såsom Microsoft Windows eller specialiserede HMI-softwarepakker.
Touch-grænseflade (touchscreen-grænseflade):Interagerer ved at berøre skærmen, har en enkel, intuitiv interaktion og bruges almindeligvis på enheder som smartphones, tablet-pc'er og interaktive tavler.
Stemmegrænseflade (stemmegrænseflade):Interaktion gennem stemmegenkendelsesteknologi kan brugere styre computeren gennem stemmekommandoer, der almindeligvis bruges i smarthøjttalere, bilsystemer og andre enheder.
Fysiske paneler:Disse er fysiske HMI'er, der bruger knapper, kontakter og skærme til at vise procesdata og tillade operatører at indtaste kommandoer. Bruges ofte i industrielle miljøer, hvor en GUI eller berøringsskærm måske ikke er praktisk, såsom miljøer med høje niveauer af vibrationer eller støv.
Web-baserede grænseflader:Disse HMI'er bruger en webbrowser til at præsentere procesdata og tillader operatøren at indtaste kommandoer. De kan tilgås fra enhver enhed via en webbrowser, så operatøren kan overvåge og fjernstyre processen.
HMI valg
Når du vælger en menneskelig-maskinegrænseflade (HMI) til en industriel proces eller et industrielt system, skal flere faktorer tages i betragtning for at sikre, at HMI'et er bedst egnet til den specifikke applikation.
Kompatibilitet:Det er vigtigt at vælge et HMI, der er kompatibelt med det udstyr og de systemer, det vil styre. Dette inkluderer kompatibilitet med kontrolsystemet, kommunikationsprotokoller og dataformater, der bruges af enheden.
Hardware:HMI'et skal være designet til at være robust og egnet til det miljø, det vil blive installeret i. Den skal kunne modstå den temperatur, luftfugtighed og vibration, den vil blive udsat for.
Vise:HMI'et skal have et tydeligt, letlæseligt og nemt at navigere i displayet. Skærmen skal have god opløsning med højkvalitets skærm og baggrundsbelysning.
Brugervenlighed:HMI'et skal være nemt at betjene og forstå med intuitiv navigation og et klart og kortfattet display. Det skal være nemt at bruge og forstå for operatører med forskellige niveauer af ekspertise.
Datavisualisering:HMI'et skal være i stand til at vise data på en klar og meningsfuld måde ved at bruge grafer, diagrammer og andre typer visuelle repræsentationer for at hjælpe operatører med at forstå processer og træffe informerede beslutninger.
Tilpasning:HMI'et skal kunne tilpasses, så det passer til de specifikke behov for processen eller udstyret, såvel som operatørens præferencer.
Fjernadgang:HMI'et bør være designet til at tillade fjernadgang, så operatører kan overvåge og kontrollere processen fra en fjernplacering.
Skalerbarhed:HMI'et skal være designet til at være skalerbart, i stand til at håndtere mere kompleksitet og data, efterhånden som processen eller udstyret bliver mere avanceret.
Støtte:HMI-leverandører bør levere god teknisk support og dokumentation samt softwareopdateringer og -opgraderinger.
Fordele ved Human Machine Interfaces
Human Machine Interfaces (HMI'er) tilbyder flere fordele til styring og overvågning af industrielle processer:
Øget effektivitet:HMI'er øger effektiviteten af den proces, der styres, ved at tillade operatører let at få adgang til procesdata og indtaste kommandoer. Ved at præsentere data på en klar og kortfattet måde kan operatører træffe mere informerede beslutninger og træffe rettidig handling, når det er nødvendigt.
Forbedret sikkerhed:HMI'er kan forbedre sikkerheden ved at vise alarmer og anden vigtig information til operatører. Dette gør det muligt for operatører at træffe rettidig handling for at løse potentielle problemer, før de bliver alvorlige.
Fjernovervågning og kontrol:Mange HMI'er kan tilgås eksternt, hvilket giver operatørerne mulighed for at overvåge og kontrollere processer på afstand. Dette er især nyttigt i applikationer, hvor processen er placeret et fjerntliggende eller farligt sted.
Brugervenlighed:HMI'er er designet til at være nemme at bruge, selv for operatører, der måske ikke har teknisk ekspertise. Dette gør dem tilgængelige værktøjer til styring og overvågning af industrielle processer.
Brug af HMI'er
HMI'er kommunikerer med programmerbare logiske controllere (PLC'er) og input/output-sensorer for at indhente og vise information, som brugeren kan se. HMI-skærme kan bruges til en enkelt funktion, såsom overvågning og sporing, eller til at udføre mere komplekse operationer, såsom at lukke en maskine ned eller øge produktionshastigheden, afhængigt af hvordan de implementeres.
HMI'er bruges til at optimere industrielle processer ved at digitalisere og centralisere seerdata. Ved at bruge et HMI kan operatører se vigtig information vist i grafer, diagrammer eller digitale dashboards, se og administrere alarmer og oprette forbindelse til SCADA-, ERP- og MES-systemer alt sammen fra én konsol.
Tidligere var operatører forpligtet til konstant at gå på gulvet for at kontrollere mekaniske fremskridt og registrere det på et stykke papir eller whiteboard. Ved at tillade PLC'er at transmittere realtidsinformation direkte til HMI-skærme, eliminerer HMI-teknologien behovet for denne forældede praksis, hvilket reducerer mange kostbare problemer forårsaget af mangel på information eller menneskelige fejl.
Human Machine Interface applikationer
Human Machine Interfaces (HMI'er) bruges i en række industrielle applikationer, hvor de kan hjælpe med at forbedre effektiviteten, sikkerheden og tilgængeligheden af den proces, der kontrolleres.
Nogle almindelige applikationer til HMI'er inkluderer:
Fremstilling:HMI'er bruges almindeligvis i produktionsmiljøer til at kontrollere og overvåge produktionsprocesser, såsom dem på fabriksgulvet. De kan bruges til at præsentere procesdata for operatører, så de kan indtaste kommandoer og setpunkter samt vise alarmer og anden vigtig information.
Strømproduktion:HMI'er bruges også i kraftværker, såsom dem, der bruger fossile brændstoffer eller vedvarende energi, til at overvåge og kontrollere processer såsom kedeldrift, turbinestyring og elproduktion og -distribution.
Vand- og spildevandsbehandling:HMI'er bruges i vand- og spildevandsrensningsanlæg til at kontrollere og overvåge processer såsom pumpning, behandling og distribution.
Olie og gas:HMI'er bruges i olie- og gasproduktion og raffinering til at kontrollere og overvåge processer såsom boring, pumpning og raffinering.
Kemisk behandling:HMI'er bruges i kemiske forarbejdningsanlæg til at kontrollere og overvåge processer såsom blanding, reaktion og destillering.
HMI-designværktøjer
Baseret på HTML5 (Canvas/WebGL/WebVR) standard webteknologi opfylder DigitalView-software efterspørgslen efter tvær-platformssky-baseret implementering og implementering af industriel Internet of Things og bygger frit stor-skærmkonfiguration, UI-konfiguration, industriel konfiguration og 3D-konfiguration i form af lav-kode visualisering.
Sovit-softwarevisualiseringsudviklingsplatform (Sovit2D, Sovit3D) er en kraftfuld webbaseret-baseret online konfigurationseditor, brugen af HTML5-teknologi, baseret på B/S-arkitektur, understøttelse af 2D/3D-grafikkonfiguration, mqtt-protokoladgang. Det giver et rigt bibliotek af industri-standardkomponenter og multi-industriskabeloner og -komponenter, som muliggør praktisk menneskelig-computerinteraktion på browsersiden og enkelt træk-og-slip for at fuldføre visualiseringssidearrangementet og -designet og hurtigt bygge SCADA, HMI, dashboard og IIOT-systemer til pan-industrielle IoT-scenarier.