Otomasyon, HMI ve OIT arayüzlerinin geliştirilmesi

HMI'lar ve diğer operatör arabirim cihazları, zorlu ortamlarda çalışmak ve geleneksel arabirimlerin en iyi öğelerini piyasada bulunan modern teknolojilerle birleştirmek üzere tasarlanmıştır.

Endüstriyel makine ve proses otomasyon sistemleri, koşulları izlemeli, ekipmana komutlar vermeli ve kontrolü koordine etmelidir. Geliştiriciler, sensörler ve aletler, giriş/çıkış (G/Ç) modülleri ve dijital kontroller gibi çok çeşitli endüstriyel otomasyon teknolojilerini birleştirerek bu işlevleri uygular. Bununla birlikte, en gelişmiş makineler bile kendi başlarına çalışmaz, bu da otomasyon sistemiyle birlikte bir tür operatör arabiriminin sağlanması gerektiği anlamına gelir.

Operatörlerin otomatik sistemlerle iletişim kurmasını sağlayan elektronik cihazlar bir arada adlandırılır. insan makine arayüzü (HMI)… Bazen bir bilgisayar dışında bir bilgi işlem platformunda yerleşik olarak bulunan daha özel cihazlar çağrılabilir operatör arayüz terminali (OIT).

HMI'ların ve OIT terminallerinin otomasyon sistemlerine entegrasyonu birçok nedenden dolayı kritik öneme sahiptir. Basit panel birimlerinden çok daha fazla arabirim seçeneği sunarlar ve değişiklik yapılması gerekiyorsa, HMI veya OIT genellikle daha düşük bir maliyetle yeniden yapılandırılabilir veya yeniden programlanabilir.

Bununla birlikte, operatör arayüzünün bu genişletilmiş işlevselliği hala bazı dezavantajlara sahiptir ve HMI'nin maliyetini arttırır ve bakımını zorlaştırır. Bu eksikliklerin üstesinden gelmek için en yeni HMI'lar, ticari olarak mevcut en son teknolojileri kullanan kanıtlanmış geleneksel çözümlerle tasarlanmıştır.

Geleneksel HMI ve OIT terminallerinin zayıf yönleri

Birinci nesil HMI ve OIT, kullanıcıların cihazları başlatmasına ve durdurmasına, sistem çalışmasını anlamasına ve değişiklik yapmasına izin vermek için tasarlanmıştır.

Alarm ve olay kaydı, geçmiş veri depolama ve trend oluşturma gibi özellikler yıllar içinde eklenmiştir. HMI ve OIT terminal konfigürasyonları kopyalanıp kaydedilebilir ve orijinal cihaz hasar görmüş veya arızalıysa yeni cihazlar nispeten hızlı bir şekilde dağıtılabilir.

Özellikle Ethernet ve Wi-Fi olmak üzere gelişmiş ağ oluşturma yetenekleriyle, HMI'ların artık kaynaklara yakın bir yere kurulmasına gerek yoktur. Kontrol odası, araba ve ofisler gibi uygun bir yere birden fazla HMI kurulabilir.

Bu HMI'lar, OIT terminalleri ile birlikte, kablolu panellere göre birçok avantaja sahipti, fakat aynı zamanda birkaç dezavantaja da sahipti.

Örnekler aşağıdakileri içerir:

• özel donanım ve yazılımların getirdiği sınırlamalar,
• yüksek başlangıç ​​maliyetleri,
• devam eden bakım ve bakım maliyetleri,
• lisans yönetiminin karmaşıklığı ve maliyeti,
• teknisyenlerin ve operatörlerin pahalı eğitimi,
• birden çok platformu entegre etmenin karmaşıklığı,
• geri teknolojiler.

Tipik olarak ad hoc ve kapalı sistemler olan operatör arayüz terminallerinin yerini hızla daha açık alternatifler alıyor. Tüm resimler Opto 22'nin izniyle

Özel OIT terminalleri büyük olasılıkla özel donanım ve yazılım kullanacaktır.Üreticiler bu cihazları, yönetim sistemi arabiriminin yeterli kontrolünü nispeten bağımsız bir tasarımda sağlamak için sunarlar.

Cihazlar özellikle endüstriyel pazar için tasarlandığından, tipik olarak tüketici elektroniği için kullanıldıkları ölçüde ticari fayda sağlayamazlar ve bu nedenle fiyat/kalite oranı açısından daha pahalıdırlar. Ancak geleneksel olarak endüstriyel ortamlar için tasarlanmışlardır ve pratik ve güvenilir bir çözüm sunarlar.

Daha gelişmiş PC tabanlı HMI'ların mevcudiyeti nedeniyle, bu ekipman önceki çözümlere kıyasla para için iyi bir değer olarak algılanmakta ve kullanıcıya esneklik ve bağlanabilirlik sağlamaktadır. Bununla birlikte, dezavantajlardan biri, sürekli servis ve bakım ihtiyacının artmasıydı.

Kullanıcılar artık işletim sistemi ve cihaz uygulamalarında mükemmel grafikler, sık sık ücretsiz güncellemeler ve iyileştirmeler bekliyor.

Gelişmiş tüketici elektroniği, son kullanıcıları uygun mobil erişime sahip her tür cihazda multimedya ve sezgisel HMI'ya güvenmeye yöneltti. Ethernet ve USB bağlantısı için tasarlanan Groov Edge eklentisi, geliştiricilerin otomatik cihazlar ve Nesnelerin İnterneti (IoT) için bağlantı ve veri odaklı uygulamalar oluşturmasına olanak tanır.

Bununla birlikte, endüstriyel pazardaki yenilik, çok daha büyük tüketici pazarına kıyasla nispeten küçük olduğu için biraz daha yavaş olmuştur - üst düzey kişisel elektronik pazarından çok daha muhafazakar olduğundan bahsetmiyorum bile.

Yeni HMI teknolojileri

En son nesil HMI, ticari teknolojileri uyarlayarak, önceki nesil HMI ve OIT terminallerinin en iyi özelliklerini bir araya getirerek ve üzerine inşa ederek bu eksikliklerin her birini giderir.

Olası faydalar:

Açık Kaynak Teknolojisi: İdeal olarak, modern bir HMI, geleneksel bir OIT terminalinin güvenilirliğini ve kullanım kolaylığını PC tabanlı bir HMI'nın performansı ve maliyetiyle birleştirir.

Bu kombinasyon, donanım platformunun herhangi bir satın alma maliyeti veya lisans ücreti gerektirmeyen Linux gibi açık kaynaklı gerçek zamanlı bir işletim sistemine dayalı olması durumunda mümkündür.

Az yer kaplayan, çalışır durumda değiştirilebilir bileşenler bu platformun çalıştırılmasını kolaylaştırabilir. İyi tasarlanmış donanım, PC sınıfı performans sağlarken zorlu endüstriyel ortamlarda bile kullanılmasına olanak tanır.

Mevcut Konfigürasyon: Modern HMI ekipmanı, çoğu ihtiyacı karşılamak için yerleşik standart özellikler içerdiğinden, özelleştirme mümkündür, ancak gerekli değildir.

HMI konfigürasyonu için PC yazılımı uygun maliyetlidir ve lisans ücretlerinde herhangi bir kısıtlama gerektirmez. Son kullanıcı, biçimlendirme veya çalışma süresi sınırlaması konusunda endişe duymadan HMI'yı en uygun olduğu yerde kullanmaya odaklanabilir.

Kullanım kolaylığı: Bir dizi geliştirme seçeneği, gelişmiş HMI'yi yeni geliştiricilerin temel uygulamalar oluşturması için kolayca erişilebilir hale getirir, ancak deneyimli programcıların kabuğa ek güvenli erişimle kendi uygulamalarını geliştirmeleri için tamamen genişletilebilir.

OEM'ler genellikle C/C++, Python ve diğer dillerde makine odaklı algoritmalar ve hatta özel algoritmalar programlamak için bu esnekliğe ihtiyaç duyar.

Entegre ekran ve esnek bağlantı noktaları: Bazı cihazlarda bulunan entegre ekran, birçok uygulama için fazlasıyla yeterli HMI olabilir, ancak HDMI bağlantısı gerektiğinde daha büyük bir yerel ekranın kullanılmasına izin verir. Ayrıca birden çok Ethernet ve USB bağlantı noktası ve G/Ç modülü, herhangi bir işletim aygıtına veya sisteme bağlanmayı kolaylaştırır.

Ağ ve bulut bağlantısı: Modern HMI'lar, kullanıcılar ağ ve bulut bağlantısını kullandıklarında daha da fazla güç sağlayabilir.Veriler, veritabanları ve sistemler arasında güvenli bir şekilde paylaşılabilir ve HMI görselleştirmesi, bir web tarayıcısını barındırabilen herhangi bir yetkili bilgisayar veya mobil cihaza genişletilebilir. .

Mobil cihazlar: Mobilite, modern HMI'ların bir diğer önemli unsurudur. Temel birim kurulup yapılandırıldıktan sonra, herhangi bir mobil cihaz güvenli bir şekilde bağlanabilir ve başka bir insan-makine arabirimi haline gelebilir, bu da teknisyenlere ve operatörlere daha fazla esneklik sağlar. Geliştiriciler, altta yatan platformların maliyetini ve karmaşıklığını ortadan kaldırırken HMI'nın bakımına ve yönetimine daha fazla odaklanabilir.

En yeni nesil HMI, bu zorlukların üstesinden gelmek için geleneksel ürünlerin en iyi özelliklerini modern açık kaynaklı donanım, yazılım ve ağ teknolojileriyle birleştirir.

Bu yeni HMI'lar kolayca ve sorunsuz bir şekilde ağa bağlanabildiği ve herhangi bir tipik mobil cihaza yerleştirilebildiği için, son kullanıcılar ileri teknolojinin ihtiyaçlarını karşılayabilecekleri bir fiyata karşıladığını görüyor.

Benson Hoagland, Pazarlama Başkan Yardımcısı, Opto 22 (endüstriyel otomasyon, uzaktan izleme ve veri toplama için donanım ve yazılım ürünlerinde uzmanlaşmış bir üretim şirketi).