Ezekre figyeljünk a HMI tervezésekor

Régen a gyártóberendezések operátorainak vizuális kijelzők hiányában a gépek állapotát látás- és hangalapú vizsgálaton keresztül kellett figyelemmel kísérniük, míg az irányítást a kizárólag az adott funkciókhoz rendelt gombok, kapcsolók által végezhették.

A fejlődés második szintjét az alfanumerikus kezelőpanelek jelentették, melyek kiváltották a funkcióhoz kötött gombok és indikátorfények egy részét. Ezek előnye az volt, hogy az LCD kijelzőn megjelenített, előre beprogramozott üzenetekből is tájékozódhatott az operátor, ezáltal tisztább képet kapva a folyamat és a berendezés állapotáról.

Az automatizáltság mértékének növekedésével párhuzamosan a kezelőfelületek is fejlődtek. A gombos kezelőpaneleket grafikus kijelzők váltották, melyek magas felbontással és érintőképernyős funkcióval rendelkeztek. Ezek lehetővé tették az operátornak, hogy pontosan tudja, mi történik anélkül, hogy az egész üzemet saját magának ellenőriznie kellene, mivel minden információ elérhetővé vált az előtte lévő grafikus felhasználói felületen.

Hogy pontosan mire is érdemes odafigyelni egy modern HMI tervezésekor és kiválasztásakor, a Manufacturing Tomorrow szedte össze.

A tökéletes ember-gép interfész

Egy jól megtervezett felhasználói felületnek a következő tulajdonságokkal kell rendelkeznie:

• Képesnek kell lennie arra, hogy kommunikáljon minden elterjedtebb márkájú, programozható logikai vezérlővel (PLC), azok protokolljait használva.
• Ellenállónak kell lennie a különböző környezeti behatásokkal szemben
• Magas grafikai tartalmú és jó háttérvilágítású kijelzővel kell rendelkeznie
• Elengedhetetlen, hogy legyenek rajta USB, SD kártya és Ethernet csatlakozók
• Ezenkívül a szoftvernek felhasználóbarátnak kell lennie.

Egy jól megtervezett HMI-nek nem csupán a folyamatok vezérlését, de a folyamatok nyomon követhetőségét is biztosítania szükséges, ezenkívül a biztonságos és megbízható működés is szempontok.

HMI kijelzők

A kijelzőknek információval kell ellátnia az operátort. Megjelenésük óta nagy fejlődésen mentek keresztül. A ’90-es években az LCD kijelzők voltak elterjedtek, melyek CCFL fénycsöves háttérvilágítással rendelkeztek. Ezek a kijelzők jól használhatóak voltak normál hőmérsékleti viszonyok között, azonban a magas és alacsony hőmérsékleteket nem tolerálták.

Azóta a kijelzőtechnológia sokat fejlődött, és megérkeztünk a „magas felbontás korába.” A gyártók egy része LED-es, magas felbontású kijelzőket használ, melyek ellenállóak és széles hőmérsékleti tartományban képesek működni.

PLC konnektivitás

Mivel az üzemek a berendezéseiket a világ különböző pontjairól, eltérő vezérlőkkel szerzik be, egy jó HMI-nek képesnek kell lennie különböző vezérlőkkel kommunikálni. Ez azért fontos, mert sosem egyszerű feladat egy új HMI szoftver kezelésének elsajátítása, és az jelentősen megkönnyíti az operátor dolgát, ha csak egy HMI használatára kell hagyatkoznia.

Ellenállóság

Mivel az üzemi körülmények több kihívás elé is állítják a HMI-ket, azoknak Nema 4/4X vagy IP65 besorolással kell rendelkeznie. A HMI burkolatának meg kell védenie a belső elektronikát a párától, olajtól, portól és gázoktól egyaránt, továbbá a rendszernek el kell viselnie az alacsony és magas hőmérsékleteket, a hirtelen fizikai behatásokat és a vibrációt.

Mit lássunk?

Egy HMI rendszer megtervezésekor át szükséges gondolni a követelményeket, majd a megjelenített információk körét annak megfelelőn kell kialakítani. Közben célszerű az egyszerűségre törekedni, hogy az operátor ne az irreleváns információk közti kereséssel töltse idejét. Minél tovább tart a keresés, annál nagyobb a hibázás lehetősége és a reagálási idő.

Nem kell, hogy a különböző beosztású dolgozók egyformán elérjenek minden információt, de a folyamat elindítására és leállítására mindegyiküknek képesnek kell lennie.

Ezenkívül fontos, hogy a HMI képes legyen figyelmeztetések megjelenítésére, illetve tájékoztassa az operátort a hiba mibenlétéről és elhárítási módjáról. Kritikus hiba esetén a karbantartásnak és az üzemvezetőnek üzenetet kell, hogy küldjön.