V oblasti priemyselnej automatizácie je HMI skratka pre Human Machine Interface. HMI sa používajú v priemysle na ovládanie a monitorovanie strojov. Bez HMI je ťažké mať dobrý proces automatizácie v priemysle.
Definícia rozhrania človek-stroj
Rozhranie človek{0}}stroj (HMI) je používateľské rozhranie, ktoré umožňuje ľudskému operátorovi interakciu so strojom alebo procesom. Rozhrania HMI sa zvyčajne používajú v priemyselných prostrediach, aby operátorom umožnili monitorovať a riadiť procesy, ako sú napríklad procesy v továrňach alebo elektrárňach.
HMI môžu mať mnoho podôb, vrátane grafického používateľského rozhrania (GUI) na počítači, dotykovej obrazovky alebo fyzického ovládacieho panela s tlačidlami a displejmi. Používajú sa na prezentáciu procesných údajov operátorovi, umožňujú operátorovi zadávať príkazy a požadované hodnoty a poskytujú alarmy a ďalšie informácie.
HMI sú zvyčajne pripojené k programovateľnému logickému ovládaču (PLC), ktorý je zodpovedný za riadenie procesu na základe vstupov z HMI a snímačov v teréne. HMI jednoducho poskytuje informácie operátorovi a umožňuje mu zadávať príkazy, ktoré sa potom posielajú do PLC na implementáciu.
Typy HMI
Grafické používateľské rozhranie (GUI):ide o počítačové HMI, ktoré používajú grafické rozhranie na zobrazenie procesných údajov a umožňujú operátorovi zadávať príkazy. GUI možno vytvoriť pomocou softvéru, ako je Microsoft Windows alebo špecializovaných softvérových balíkov HMI.
Dotykové rozhranie (rozhranie dotykovej obrazovky):Interaguje dotykom obrazovky, má jednoduchú, intuitívnu interakciu a bežne sa používa na zariadeniach, ako sú smartfóny, tablety a interaktívne tabule.
Hlasové rozhranie (Hlasové rozhranie):Interakciou prostredníctvom technológie rozpoznávania hlasu môžu používatelia ovládať počítač pomocou hlasových príkazov, ktoré sa bežne používajú v inteligentných reproduktoroch, automobilových systémoch a iných zariadeniach.
Fyzické panely:Ide o fyzické HMI, ktoré používajú tlačidlá, prepínače a displeje na zobrazenie procesných údajov a umožňujú operátorom zadávať príkazy. Často sa používa v priemyselných prostrediach, kde GUI alebo dotyková obrazovka nemusia byť praktické, ako sú prostredia s vysokou úrovňou vibrácií alebo prachu.
Webové-rozhrania:Tieto HMI používajú webový prehliadač na prezentáciu procesných údajov a umožňujú operátorovi zadávať príkazy. Môžu byť prístupné z akéhokoľvek zariadenia prostredníctvom webového prehliadača, čo umožňuje operátorovi monitorovať a riadiť proces na diaľku.
Výber HMI
Pri výbere rozhrania človek{0}}stroj (HMI) pre priemyselný proces alebo systém je potrebné zvážiť niekoľko faktorov, aby sa zabezpečilo, že HMI bude najvhodnejšie pre konkrétnu aplikáciu.
Kompatibilita:Je dôležité vybrať HMI, ktoré je kompatibilné so zariadením a systémami, ktoré bude ovládať. To zahŕňa kompatibilitu s riadiacim systémom, komunikačnými protokolmi a dátovými formátmi, ktoré zariadenie používa.
Hardvér:HMI by malo byť navrhnuté tak, aby bolo odolné a vhodné pre prostredie, v ktorom bude inštalované. Mal by odolať teplote, vlhkosti a vibráciám, ktorým bude vystavený.
Displej:HMI by malo mať jasný, ľahko čitateľný a ľahko navigovateľný displej. Obrazovka by mala mať dobré rozlíšenie s kvalitným displejom a podsvietením.
Použiteľnosť:HMI by malo byť ľahko ovládateľné a zrozumiteľné, s intuitívnou navigáciou a jasným a stručným displejom. Mal by byť ľahko použiteľný a zrozumiteľný pre operátorov s rôznymi úrovňami odbornosti.
Vizualizácia dát:HMI by malo byť schopné zobrazovať údaje jasným a zmysluplným spôsobom pomocou grafov, tabuliek a iných typov vizuálnych znázornení, ktoré operátorom pomôžu pochopiť procesy a robiť informované rozhodnutia.
Prispôsobiteľnosť:HMI by malo byť prispôsobiteľné, aby vyhovovalo špecifickým potrebám procesu alebo zariadenia, ako aj preferenciám operátora.
Vzdialený prístup:HMI by malo byť navrhnuté tak, aby umožňovalo vzdialený prístup, aby operátori mohli monitorovať a riadiť proces zo vzdialeného miesta.
Škálovateľnosť:HMI by malo byť navrhnuté tak, aby bolo škálovateľné, schopné zvládnuť väčšiu zložitosť a údaje, keď sa proces alebo zariadenie stáva pokročilejším.
Podpora:Dodávatelia HMI by mali poskytovať dobrú technickú podporu a dokumentáciu, ako aj aktualizácie a upgrady softvéru.
Výhody rozhrania človek-stroj
Rozhrania Human Machine Interface (HMI) ponúkajú niekoľko výhod na riadenie a monitorovanie priemyselných procesov:
Zvýšená účinnosť:HMI zvyšujú efektivitu riadeného procesu tým, že operátorom umožňujú jednoduchý prístup k procesným dátam a zadávanie príkazov. Prezentáciou údajov jasným a stručným spôsobom môžu operátori prijímať informovanejšie rozhodnutia a v prípade potreby včas konať.
Vylepšená bezpečnosť:HMI môžu zvýšiť bezpečnosť zobrazovaním alarmov a iných dôležitých informácií operátorom. To umožňuje operátorom podniknúť včasné kroky na vyriešenie potenciálnych problémov skôr, ako sa stanú vážnymi.
Diaľkové monitorovanie a ovládanie:K mnohým HMI je možné pristupovať na diaľku, čo umožňuje operátorom monitorovať a riadiť procesy na diaľku. To je užitočné najmä v aplikáciách, kde sa proces nachádza na vzdialenom alebo nebezpečnom mieste.
Jednoduché použitie:HMI sú navrhnuté tak, aby sa dali ľahko používať aj pre operátorov, ktorí nemusia mať technické znalosti. Vďaka tomu sú prístupné nástroje na riadenie a monitorovanie priemyselných procesov.
Použitie HMI
HMI komunikujú s programovateľnými logickými ovládačmi (PLC) a vstupnými/výstupnými senzormi na získavanie a zobrazovanie informácií pre používateľa. Obrazovky HMI možno použiť na jednu funkciu, ako je monitorovanie a sledovanie, alebo na vykonávanie zložitejších operácií, ako je vypnutie stroja alebo zvýšenie rýchlosti výroby, v závislosti od spôsobu ich implementácie.
HMI sa používajú na optimalizáciu priemyselných procesov pomocou digitalizácie a centralizácie údajov prehliadača. Použitím HMI môžu operátori prezerať dôležité informácie zobrazené v grafoch, tabuľkách alebo digitálnych dashboardoch, prezerať a spravovať alarmy a pripojiť sa k systémom SCADA, ERP a MES, to všetko z jednej konzoly.
Predtým sa od operátorov vyžadovalo, aby neustále chodili po podlahe, aby kontrolovali mechanický pokrok a zaznamenávali ho na kus papiera alebo na tabuľu. Tým, že PLC umožňuje prenášať informácie v reálnom čase- priamo na displeje HMI, technológia HMI eliminuje potrebu tejto zastaranej praxe, čím sa znižuje množstvo nákladných problémov spôsobených nedostatkom informácií alebo ľudskou chybou.
Aplikácie rozhrania človek-stroj
Rozhrania Human Machine Interface (HMI) sa používajú v rôznych priemyselných aplikáciách, kde môžu pomôcť zlepšiť efektivitu, bezpečnosť a dostupnosť kontrolovaného procesu.
Niektoré bežné aplikácie pre HMI zahŕňajú:
Výroba:HMI sa bežne používajú vo výrobných prostrediach na riadenie a monitorovanie výrobných procesov, ako sú procesy v továrni. Môžu byť použité na prezentovanie procesných dát operátorom, čo im umožňuje zadávať príkazy a požadované hodnoty, ako aj zobrazovať alarmy a iné dôležité informácie.
Výroba energie:HMI sa tiež používajú v elektrárňach, ako sú tie, ktoré využívajú fosílne palivá alebo obnoviteľnú energiu, na monitorovanie a riadenie procesov, ako je prevádzka kotla, riadenie turbíny a výroba a distribúcia energie.
Čistenie vody a odpadových vôd:HMI sa používajú v čistiarňach vody a odpadových vôd na riadenie a monitorovanie procesov, ako je čerpanie, úprava a distribúcia.
Ropa a plyn:HMI sa používajú pri výrobe a rafinácii ropy a plynu na riadenie a monitorovanie procesov, ako je vŕtanie, čerpanie a rafinácia.
Chemické spracovanie:HMI sa používajú v chemických spracovateľských závodoch na riadenie a monitorovanie procesov, ako je miešanie, reakcia a destilácia.
Nástroje pre návrh HMI
Softvér DigitalView, ktorý je založený na štandardnej webovej technológii HTML5 (Canvas/WebGL/WebVR), uspokojuje dopyt po nasadení a implementácii priemyselného internetu vecí na báze-cloudových{2}}platformových cloudov a voľne vytvára konfiguráciu veľkých{3}}obrazoviek, konfiguráciu používateľského rozhrania, priemyselnú konfiguráciu a konfiguráciu 3D vo forme malého-kódu vizualizácia.
Platforma na vývoj vizualizácie softvéru Sovit (Sovit2D, Sovit3D) je výkonný webový-konfiguračný online editor, využíva technológiu HTML5, založenú na architektúre B/S, podporuje konfiguráciu 2D/3D grafiky, prístup k protokolu mqtt. Poskytuje bohatú knižnicu odvetvových-štandardných komponentov a viac{8}}odvetvových šablón a komponentov, ktoré umožňujú pohodlnú ľudskú-interakciu s počítačom na strane prehliadača a jednoduchým pretiahnutím{10}}a{11}}potiahnutím dokončíte usporiadanie a návrh vizualizačnej stránky a rýchlo vytvoríte systémy SCADA, HMI, dashboard a IIOT pre celo{12}}priemyselné scenáre internetu vecí.