V oblasti průmyslové automatizace je HMI zkratka pro Human Machine Interface. HMI se používají v průmyslových odvětvích k ovládání a monitorování strojů. Bez HMI je obtížné mít v průmyslu dobrý proces automatizace.
Definice rozhraní člověk-stroj
Rozhraní člověk{0}}stroj (HMI) je uživatelské rozhraní, které lidskému operátorovi umožňuje interakci se strojem nebo procesem. Rozhraní HMI se obvykle používají v průmyslových prostředích, aby operátorům umožnili monitorovat a řídit procesy, jako jsou procesy v továrnách nebo elektrárnách.
HMI mohou mít mnoho podob, včetně grafického uživatelského rozhraní (GUI) na počítači, dotykové obrazovky nebo fyzického ovládacího panelu s tlačítky a displeji. Používají se k prezentaci procesních dat operátorovi, umožňují operátorovi zadávat příkazy a požadované hodnoty a poskytují alarmy a další informace.
HMI jsou obvykle připojeny k Programmable Logic Controller (PLC), který je zodpovědný za řízení procesu na základě vstupů z HMI a senzorů v terénu. HMI jednoduše poskytuje informace operátorovi a umožňuje mu zadávat příkazy, které jsou poté odeslány do PLC k implementaci.
Typy HMI
Grafické uživatelské rozhraní (GUI):jedná se o počítačová HMI, která používají grafické rozhraní k zobrazení procesních dat a umožňují operátorovi zadávat příkazy. GUI lze vytvořit pomocí softwaru, jako je Microsoft Windows nebo specializovaných softwarových balíků HMI.
Dotykové rozhraní (rozhraní dotykové obrazovky):Interaguje dotykem obrazovky, má jednoduchou, intuitivní interakci a běžně se používá na zařízeních, jako jsou chytré telefony, tablety a interaktivní tabule.
Hlasové rozhraní (Hlasové rozhraní):Interakce prostřednictvím technologie rozpoznávání hlasu, uživatelé mohou ovládat počítač pomocí hlasových příkazů, běžně používaných v chytrých reproduktorech, automobilových systémech a dalších zařízeních.
Fyzické panely:Jedná se o fyzické HMI, které používají tlačítka, přepínače a displeje k zobrazení procesních dat a umožňují operátorům zadávat příkazy. Často se používá v průmyslových prostředích, kde GUI nebo dotyková obrazovka nemusí být praktické, jako jsou prostředí s vysokou úrovní vibrací nebo prachu.
Webová-rozhraní:Tyto HMI používají webový prohlížeč k prezentaci procesních dat a umožňují operátorovi zadávat příkazy. Lze k nim přistupovat z libovolného zařízení prostřednictvím webového prohlížeče, což operátorovi umožňuje vzdáleně sledovat a řídit proces.
Výběr HMI
Při výběru rozhraní člověk{0}}stroj (HMI) pro průmyslový proces nebo systém je třeba zvážit několik faktorů, aby bylo zajištěno, že rozhraní HMI bude pro konkrétní aplikaci nejvhodnější.
Kompatibilita:Je důležité vybrat HMI, které je kompatibilní se zařízením a systémy, které bude řídit. To zahrnuje kompatibilitu s řídicím systémem, komunikačními protokoly a datovými formáty používanými zařízením.
Železářské zboží:HMI by mělo být navrženo tak, aby bylo odolné a vhodné pro prostředí, ve kterém bude instalováno. Měl by odolat teplotě, vlhkosti a vibracím, kterým bude vystaven.
Zobrazit:HMI by mělo mít jasný, snadno čitelný a snadno ovladatelný displej. Obrazovka by měla mít dobré rozlišení s kvalitním displejem a podsvícením.
Použitelnost:HMI by mělo být snadno ovladatelné a srozumitelné, s intuitivní navigací a jasným a stručným displejem. Měl by být snadno použitelný a srozumitelný pro operátory s různou úrovní odbornosti.
Vizualizace dat:HMI by mělo být schopno zobrazovat data jasným a smysluplným způsobem pomocí grafů, tabulek a dalších typů vizuálních reprezentací, které operátorům pomohou pochopit procesy a činit informovaná rozhodnutí.
Přizpůsobitelnost:HMI by mělo být přizpůsobitelné, aby vyhovovalo specifickým potřebám procesu nebo zařízení a také preferencím operátora.
Vzdálený přístup:HMI by mělo být navrženo tak, aby umožňovalo vzdálený přístup, aby operátoři mohli sledovat a řídit proces ze vzdáleného místa.
Škálovatelnost:HMI by mělo být navrženo tak, aby bylo škálovatelné, schopné zpracovat větší složitost a data s tím, jak se proces nebo zařízení stávají vyspělejšími.
Podpora:Prodejci HMI by měli poskytovat dobrou technickou podporu a dokumentaci, stejně jako aktualizace a upgrady softwaru.
Výhody rozhraní člověk-stroj
Rozhraní Human Machine Interface (HMI) nabízí několik výhod pro řízení a monitorování průmyslových procesů:
Zvýšená účinnost:HMI zvyšují efektivitu řízeného procesu tím, že umožňují operátorům snadný přístup k procesním datům a zadávání příkazů. Prezentací údajů jasným a stručným způsobem mohou operátoři činit informovanější rozhodnutí a v případě potřeby včas přijmout opatření.
Vylepšená bezpečnost:HMI mohou zlepšit bezpečnost zobrazením alarmů a dalších důležitých informací operátorům. To umožňuje operátorům podniknout včasné kroky k vyřešení potenciálních problémů dříve, než se stanou vážnými.
Dálkový dohled a ovládání:K mnoha HMI lze přistupovat vzdáleně, což operátorům umožňuje monitorovat a řídit procesy na dálku. To je užitečné zejména v aplikacích, kde je proces umístěn na vzdáleném nebo nebezpečném místě.
Snadné použití:HMI jsou navrženy tak, aby se daly snadno používat i pro operátory, kteří nemusí mít technické znalosti. Díky tomu jsou dostupné nástroje pro řízení a monitorování průmyslových procesů.
Použití HMI
HMI komunikují s programovatelnými logickými řídicími jednotkami (PLC) a vstupními/výstupními senzory pro získávání a zobrazování informací pro uživatele. Obrazovky HMI lze použít pro jednu funkci, jako je monitorování a sledování, nebo pro provádění složitějších operací, jako je vypnutí stroje nebo zvýšení rychlosti výroby, v závislosti na tom, jak jsou implementovány.
HMI se používají k optimalizaci průmyslových procesů pomocí digitalizace a centralizace dat prohlížeče. Pomocí HMI mohou operátoři prohlížet důležité informace zobrazené v grafech, tabulkách nebo digitálních dashboardech, prohlížet a spravovat alarmy a připojit se k systémům SCADA, ERP a MES, to vše z jedné konzoly.
Dříve se od operátorů vyžadovalo, aby neustále chodili po podlaze, aby kontrolovali mechanický postup a zaznamenávali jej na kus papíru nebo tabuli. Tím, že umožňuje PLC přenášet informace v reálném čase- přímo na displeje HMI, technologie HMI eliminuje potřebu této zastaralé praxe, čímž snižuje mnoho nákladných problémů způsobených nedostatkem informací nebo lidskou chybou.
Aplikace rozhraní člověk-stroj
Rozhraní Human Machine Interface (HMI) se používají v různých průmyslových aplikacích, kde mohou pomoci zlepšit efektivitu, bezpečnost a dostupnost řízeného procesu.
Některé běžné aplikace pro HMI zahrnují:
Výrobní:HMI se běžně používají ve výrobních prostředích k řízení a monitorování výrobních procesů, jako jsou procesy v továrně. Mohou být použity k prezentaci procesních dat operátorům, což jim umožňuje zadávat příkazy a nastavené hodnoty, stejně jako zobrazovat alarmy a další důležité informace.
Výroba energie:HMI se také používají v elektrárnách, jako jsou elektrárny využívající fosilní paliva nebo obnovitelné zdroje energie, k monitorování a řízení procesů, jako je provoz kotlů, řízení turbín a výroba a distribuce energie.
Čištění vody a odpadních vod:HMI se používají v čistírnách vody a odpadních vod k řízení a monitorování procesů, jako je čerpání, úprava a distribuce.
Ropa a plyn:HMI se používají při výrobě a rafinaci ropy a plynu k řízení a monitorování procesů, jako je vrtání, čerpání a rafinace.
Chemické zpracování:HMI se používají v chemických zpracovatelských závodech k řízení a monitorování procesů, jako je míchání, reakce a destilace.
Nástroje pro návrh HMI
Software DigitalView, založený na standardní webové technologii HTML5 (Canvas/WebGL/WebVR), splňuje poptávku po multiplatformním cloudovém nasazení a implementaci průmyslového internetu věcí a volně vytváří konfiguraci velkých-obrazovek, konfiguraci uživatelského rozhraní, průmyslovou konfiguraci a 3D konfiguraci ve formě vizualizace s nízkým-kódem.
Platforma pro vývoj vizualizace softwaru Sovit (Sovit2D, Sovit3D) je výkonný webový{2}}konfigurační online editor, využívající technologii HTML5, založenou na B/S architektuře, podporu pro konfiguraci 2D/3D grafiky, přístup k protokolu mqtt. Poskytuje bohatou knihovnu průmyslových-standardních komponent a více{8}}odvětvových šablon a komponent, což umožňuje pohodlnou lidskou-interakci s počítačem na straně prohlížeče a jednoduchým přetahováním{10}}a{11}}přetažením dokončíte uspořádání a návrh vizualizační stránky a rychle vytvoříte systémy SCADA, HMI, řídicí panel a IIOT pro celo{12}}průmyslové scénáře IoT.