Teollisuusautomaation alalla HMI on lyhenne sanoista Human Machine Interface. Käyttöliittymää käytetään teollisuudessa koneiden ohjaamiseen ja valvontaan. Ilman käyttöliittymää on vaikea saada aikaan hyvää automaatioprosessia teollisuudessa.
Ihmisen koneen käyttöliittymän määritelmä
Ihmisen{0}}koneliitäntä (HMI) on käyttöliittymä, jonka avulla käyttäjä voi olla vuorovaikutuksessa koneen tai prosessin kanssa. Käyttöliittymää käytetään tyypillisesti teollisuusympäristöissä, jotta käyttäjät voivat valvoa ja ohjata prosesseja, kuten tehtaissa tai voimalaitoksissa olevia.
Käyttöliittymät voivat olla monimuotoisia, mukaan lukien graafinen käyttöliittymä (GUI) tietokoneessa, kosketusnäyttö tai fyysinen ohjauspaneeli painikkeilla ja näytöillä. Niitä käytetään prosessitietojen esittämiseen käyttäjälle, käyttäjälle voidaan antaa komentoja ja asetusarvoja sekä antaa hälytyksiä ja muita tietoja.
Käyttöliittymät on yleensä kytketty ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen (PLC), joka on vastuussa prosessin ohjaamisesta käyttöliittymän ja kentällä olevien antureiden tulojen perusteella. HMI yksinkertaisesti antaa tietoja käyttäjälle ja antaa heidän antaa komentoja, jotka lähetetään sitten PLC:lle toteuttamista varten.
Käyttöliittymätyypit
Graafinen käyttöliittymä (GUI):Nämä ovat tietokonepohjaisia käyttöliittymiä, jotka käyttävät graafista käyttöliittymää prosessitietojen näyttämiseen ja antavat käyttäjälle mahdollisuuden syöttää komentoja. GUI voidaan luoda käyttämällä ohjelmistoja, kuten Microsoft Windows, tai erikoistuneita HMI-ohjelmistopaketteja.
Kosketusliittymä (kosketusnäyttöliittymä):Toimii vuorovaikutuksessa koskettamalla näyttöä, sillä on yksinkertainen, intuitiivinen vuorovaikutus, ja sitä käytetään yleisesti laitteissa, kuten älypuhelimissa, taulutietokoneissa ja interaktiivisissa tauluissa.
Ääniliitäntä (ääniliittymä):Vuorovaikutus äänentunnistustekniikan avulla, käyttäjät voivat ohjata tietokonetta äänikomennoilla, joita käytetään yleisesti älykaiuttimissa, autojärjestelmissä ja muissa laitteissa.
Fyysiset paneelit:Nämä ovat fyysisiä käyttöliittymiä, jotka käyttävät painikkeita, kytkimiä ja näyttöjä prosessitietojen näyttämiseen ja antavat käyttäjien antaa komentoja. Käytetään usein teollisuusympäristöissä, joissa graafinen käyttöliittymä tai kosketusnäyttö ei välttämättä ole käytännöllinen, kuten ympäristöissä, joissa on paljon tärinää tai pölyä.
Verkko{0}}pohjaiset käyttöliittymät:Nämä käyttöliittymät käyttävät verkkoselainta prosessitietojen esittämiseen ja antavat käyttäjälle mahdollisuuden antaa komentoja. Niitä voidaan käyttää miltä tahansa laitteelta verkkoselaimen kautta, jolloin käyttäjä voi seurata ja ohjata prosessia etänä.
HMI-valinta
Kun valitset ihmis{0}}koneliitäntää (HMI) teolliseen prosessiin tai järjestelmään, useita tekijöitä on otettava huomioon sen varmistamiseksi, että käyttöliittymä sopii parhaiten tiettyyn sovellukseen.
Yhteensopivuus:On tärkeää valita käyttöliittymä, joka on yhteensopiva sen ohjaamien laitteiden ja järjestelmien kanssa. Tämä sisältää yhteensopivuuden ohjausjärjestelmän, viestintäprotokollien ja laitteen käyttämien tietomuotojen kanssa.
Laitteisto:Käyttöliittymä tulee suunnitella kestäväksi ja sopivaksi ympäristöön, johon se asennetaan. Sen tulee kestää lämpötilaa, kosteutta ja tärinää, jolle se altistuu.
Näyttö:Käyttöliittymässä tulee olla selkeä, helppolukuinen ja helppokäyttöinen näyttö. Näytön resoluution tulee olla hyvä korkealaatuisella näytöllä ja taustavalolla.
Käytettävyys:Käyttöliittymän tulee olla helppokäyttöinen ja ymmärrettävä, ja siinä on oltava intuitiivinen navigointi ja selkeä ja ytimekäs näyttö. Sen tulee olla helppokäyttöinen ja ymmärrettävä eri asiantuntemuksen omaaville toimijoille.
Tietojen visualisointi:Käyttöliittymän pitäisi pystyä näyttämään tiedot selkeällä ja mielekkäällä tavalla käyttämällä kaavioita, kaavioita ja muun tyyppisiä visuaalisia esityksiä auttamaan käyttäjiä ymmärtämään prosesseja ja tekemään tietoisia päätöksiä.
Muokattavuus:Käyttöliittymän tulee olla mukautettavissa prosessin tai laitteiston erityistarpeiden sekä käyttäjän mieltymysten mukaan.
Etäkäyttö:Käyttöliittymä tulee suunnitella mahdollistamaan etäkäyttö, jotta käyttäjät voivat valvoa ja ohjata prosessia etäältä.
Skaalautuvuus:Käyttöliittymä tulee suunnitella skaalautuvaksi, jotta se pystyy käsittelemään enemmän monimutkaisuutta ja dataa prosessin tai laitteiston kehittyessä.
Tukea:HMI-toimittajien tulee tarjota hyvää teknistä tukea ja dokumentaatiota sekä ohjelmistopäivityksiä ja -päivityksiä.
Ihmis-konerajapintojen edut
HMI:t (Human Machine Interface) tarjoavat useita etuja teollisten prosessien ohjaamiseen ja valvontaan:
Lisääntynyt tehokkuus:Käyttöliittymät lisäävät ohjattavan prosessin tehokkuutta sallimalla käyttäjien helposti päästä käsiksi prosessitietoihin ja syöttää komentoja. Esittämällä tiedot selkeästi ja ytimekkäästi operaattorit voivat tehdä tietoisempia päätöksiä ja ryhtyä tarvittaessa oikea-aikaisiin toimiin.
Parempi turvallisuus:Käyttöliittymät voivat parantaa turvallisuutta näyttämällä hälytyksiä ja muita tärkeitä tietoja käyttäjille. Näin operaattorit voivat ryhtyä oikea-aikaisiin toimiin mahdollisten ongelmien ratkaisemiseksi ennen kuin niistä tulee vakavia.
Etävalvonta ja ohjaus:Moniin käyttöliittymiin voidaan päästä etänä, jolloin käyttäjät voivat valvoa ja ohjata prosesseja etäältä. Tämä on erityisen hyödyllistä sovelluksissa, joissa prosessi sijaitsee syrjäisessä tai vaarallisessa paikassa.
Helppokäyttöisyys:Käyttöliittymät on suunniteltu helppokäyttöisiksi myös käyttäjille, joilla ei ehkä ole teknistä asiantuntemusta. Tämä tekee niistä helposti saatavilla työkaluja teollisuusprosessien ohjaamiseen ja valvontaan.
Käyttöliittymän käyttö
Käyttöliittymät kommunikoivat ohjelmoitavien logiikkaohjaimien (PLC) ja tulo-/lähtöantureiden kanssa saadakseen ja näyttämään tietoja käyttäjän tarkasteltavaksi. HMI-näyttöjä voidaan käyttää yhteen toimintoon, kuten valvontaan ja seurantaan, tai monimutkaisempiin toimintoihin, kuten koneen sammuttamiseen tai tuotannon nopeuden lisäämiseen, riippuen siitä, miten ne on toteutettu.
Käyttöliittymää käytetään teollisten prosessien optimointiin digitalisoimalla ja keskittämällä katselutiedot. HMI:n avulla käyttäjät voivat tarkastella tärkeitä tietoja kaavioissa, kaavioissa tai digitaalisissa kojelaudoissa, tarkastella ja hallita hälytyksiä sekä muodostaa yhteyden SCADA-, ERP- ja MES-järjestelmiin yhdestä konsolista.
Aikaisemmin käyttäjien piti kävellä jatkuvasti lattialla tarkistaakseen mekaanisen edistymisen ja tallentaakseen sen paperille tai taululle. Kun PLC:t voivat lähettää reaaliaikaista-tietoa suoraan käyttöliittymän näytöille, HMI-tekniikka poistaa tämän vanhentuneen käytännön tarpeen, mikä vähentää monia kalliita ongelmia, jotka johtuvat tiedon puutteesta tai inhimillisistä virheistä.
Ihmisen koneen käyttöliittymäsovellukset
Human Machine Interface (HMI) -käyttöliittymää käytetään useissa teollisissa sovelluksissa, joissa ne voivat auttaa parantamaan ohjattavan prosessin tehokkuutta, turvallisuutta ja saavutettavuutta.
Joitakin yleisiä käyttöliittymäsovelluksia ovat:
Valmistus:Käyttöliittymää käytetään yleisesti tuotantoympäristöissä tuotantoprosessien ohjaamiseen ja valvontaan, esimerkiksi tehtaalla. Niitä voidaan käyttää prosessitietojen esittämiseen käyttäjille, jolloin he voivat syöttää komentoja ja asetusarvoja sekä näyttää hälytyksiä ja muita tärkeitä tietoja.
Sähköntuotanto:Käyttöliittymää käytetään myös voimalaitoksissa, kuten fossiilisia polttoaineita tai uusiutuvaa energiaa käyttävissä voimalaitoksissa, valvomaan ja ohjaamaan prosesseja, kuten kattilan toimintaa, turbiinin ohjausta sekä sähkön tuotantoa ja jakelua.
Veden ja jäteveden käsittely:Käyttöliittymää käytetään veden- ja jätevedenpuhdistamoissa ohjaamaan ja valvomaan prosesseja, kuten pumppausta, käsittelyä ja jakelua.
Öljy ja kaasu:Käyttöliittymää käytetään öljyn ja kaasun tuotannossa ja jalostuksessa ohjaamaan ja valvomaan prosesseja, kuten porausta, pumppausta ja jalostusta.
Kemiallinen käsittely:Käyttöpäätteitä käytetään kemiallisissa prosesseissa ohjaamaan ja valvomaan prosesseja, kuten sekoitus, reagointi ja tislaus.
HMI-suunnittelutyökalut
HTML5:n (Canvas/WebGL/WebVR) standardiverkkoteknologiaan perustuva DigitalView-ohjelmisto vastaa teollisuuden esineiden internetin -alustojen väliseen pilvi-käyttöön ja käyttöönottoon ja rakentaa vapaasti suuria-näyttömäärityksiä, käyttöliittymämäärityksiä, teollisia määrityksiä ja 3D-määrityksiä alhaisen-koodin visualisoinnin muodossa.
Sovit-ohjelmiston visualisoinnin kehitysalusta (Sovit2D, Sovit3D) on tehokas verkko-pohjainen konfigurointien online-editori, joka käyttää HTML5-tekniikkaa, perustuu B/S-arkkitehtuuriin, tukee 2D/3D-grafiikkamäärityksiä, mqtt-protokollan käyttöä. Se tarjoaa runsaan kirjaston alan-vakiokomponentteja ja usean-toimialan malleja ja komponentteja, mikä mahdollistaa kätevän ihmisen-tietokoneen vuorovaikutuksen selaimen puolella ja yksinkertaisen vetämällä-ja-pudottaaksesi visualisointisivun järjestelyn ja suunnittelun sekä rakentaa nopeasti SCADA-, HMI-, kojelauta- ja IIOT-järjestelmiä. pan-teolliset IoT-skenaariot.