Automatizācijas, HMI un OIT saskarņu izstrāde

HMI un citas operatora saskarnes ierīces ir paredzētas darbam skarbos apstākļos un apvieno labākos tradicionālo saskarņu elementus ar modernām komerciāli pieejamām tehnoloģijām.

Rūpniecisko mašīnu un procesu automatizācijas sistēmām jāuzrauga apstākļi, jādod komandas iekārtām un jākoordinē vadība. Izstrādātāji šīs funkcijas ievieš, apvienojot plašu industriālās automatizācijas tehnoloģiju klāstu, piemēram, sensorus un instrumentus, ievades/izvades (I/O) moduļus un digitālās vadības ierīces. Tomēr pat vismodernākās iekārtas nedarbojas pašas par sevi, kas nozīmē, ka ar automatizācijas sistēmu ir jānodrošina kāda veida operatora saskarne.

Elektroniskās ierīces, kas ļauj operatoriem sazināties ar automatizētām sistēmām, tiek sauktas kopā cilvēka un mašīnas saskarne (HMI)… Dažreiz var izsaukt specializētākas ierīces, kas iebūvētas citā skaitļošanas platformā, nevis datorā operatora interfeisa terminālis (OIT).

HMI un OIT termināļu integrācija automatizācijas sistēmās ir ļoti svarīga daudzu iemeslu dēļ. Tie piedāvā daudz vairāk saskarnes iespēju nekā vienkāršas paneļu vienības, un, ja ir jāveic izmaiņas, HMI vai OIT parasti var pārkonfigurēt vai pārprogrammēt par zemāku cenu.

Tomēr šai paplašinātajai operatora saskarnes funkcionalitātei joprojām ir daži trūkumi, un tā palielina HMI izmaksas un apgrūtina tā apkopi. Lai novērstu šos trūkumus, jaunākie HMI ir izstrādāti ar pārbaudītiem tradicionāliem risinājumiem, izmantojot jaunākās komerciāli pieejamās tehnoloģijas.

Tradicionālo HMI un OIT termināļu vājās puses

Pirmās paaudzes HMI un OIT tika izstrādātas, lai lietotāji varētu palaist un apturēt ierīces, izprast sistēmas darbību un veikt izmaiņas.

Gadu gaitā ir pievienotas tādas funkcijas kā trauksmes un notikumu reģistrēšana, vēsturisko datu glabāšana un tendences. HMI un OIT termināļa konfigurācijas var kopēt un saglabāt, un jaunas ierīces var izvietot salīdzinoši ātri, ja sākotnējā ierīce ir bojāta vai nedarbojas.

Pateicoties uzlabotajām tīkla iespējām, jo ​​īpaši Ethernet un Wi-Fi, HMI vairs nav jāinstalē resursu tiešā tuvumā. Vairākus HMI var uzstādīt piemērotā vietā, piemēram, vadības telpā, automašīnā un birojos.

Šiem HMI kopā ar OIT termināliem bija daudz priekšrocību salīdzinājumā ar vadu paneļiem, taču tiem bija arī vairāki trūkumi.

Piemēri:

• ierobežojumi, ko nosaka īpaša aparatūra un programmatūra,
• augstas sākotnējās izmaksas,
• pastāvīgās uzturēšanas un uzturēšanas izmaksas,
• licenču pārvaldības sarežģītība un izmaksas,
• dārga tehniķu un operatoru apmācība,
• vairāku platformu integrēšanas sarežģītība,
• atpalikušās tehnoloģijas.

Operatora saskarnes termināļi, parasti ad hoc un slēgtās sistēmas, tiek ātri aizstāti ar atvērtākām alternatīvām. Visus attēlus nodrošina Opto 22

Specializētajos OIT termināļos, visticamāk, tiks izmantota īpaša aparatūra un programmatūra.Ražotāji piedāvā šīs ierīces, lai nodrošinātu adekvātu vadības sistēmas interfeisa kontroli salīdzinoši autonomā dizainā.

Tā kā ierīces ir īpaši izstrādātas industriālajam tirgum, tās nevar gūt komerciālos ieguvumus tādā mērā, kā tās parasti izmanto plaša patēriņa elektronikā, un tāpēc tās ir dārgākas cenas un kvalitātes attiecības ziņā. Tomēr tie tradicionāli ir paredzēti rūpnieciskai videi un nodrošina praktisku un uzticamu risinājumu.

Tā kā ir pieejami uzlaboti uz personālo datoru balstīti HMI, šī iekārta salīdzinājumā ar iepriekšējiem risinājumiem tiek uztverta kā laba cenas un kvalitātes attiecība, un tā nodrošina lietotājam elastību un savienojamību. Tomēr viens no trūkumiem bija pieaugošā nepieciešamība pēc pastāvīgas apkopes un apkopes.

Lietotāji tagad sagaida perfektu grafiku, biežus bezmaksas atjauninājumus un operētājsistēmas un ierīču lietojumprogrammu uzlabojumus.

Uzlabotā plaša patēriņa elektronika ir mudinājusi galalietotājus paļauties uz multividi un intuitīvu HMI visu veidu ierīcēs ar ērtu mobilo piekļuvi. Groov Edge spraudnis, kas paredzēts Ethernet un USB savienojumam, ļauj izstrādātājiem izveidot savienojamību un uz datiem balstītas lietojumprogrammas automatizētām ierīcēm un lietiskajam internetam (IoT).

Tomēr inovācijas industriālajā tirgū ir bijušas nedaudz lēnākas, jo tas ir salīdzinoši mazs salīdzinājumā ar daudz lielāko patērētāju tirgu, nemaz nerunājot par daudz konservatīvāku nekā augstas klases personālās elektronikas tirgus.

Jaunas HMI tehnoloģijas

Jaunākās paaudzes HMI novērš katru no šiem trūkumiem, pielāgojot komerciālās tehnoloģijas, iekļaujot un izmantojot iepriekšējās paaudzes HMI un OIT termināļu labākās īpašības.

Iespējamās priekšrocības:

Atvērtā pirmkoda tehnoloģija: ideālā gadījumā moderns HMI apvieno tradicionālā OIT termināļa uzticamību un lietošanas vienkāršību ar PC HMI veiktspēju un izmaksām.

Šī kombinācija ir iespējama, ja aparatūras platforma ir balstīta uz atvērtā koda reāllaika operētājsistēmu, piemēram, Linux, kurai nav nepieciešamas iegādes izmaksas vai licences maksas.

Neliela platība, karsti maināmi komponenti var atvieglot šīs platformas darbību. Labi izstrādātā aparatūra ļauj to izmantot pat skarbā industriālā vidē, vienlaikus nodrošinot datora klases veiktspēju.

Pieejamā konfigurācija: pielāgošana ir iespējama, bet nav obligāta, jo mūsdienu HMI aprīkojumā ir iebūvētas standarta funkcijas, kas atbilst lielākajai daļai vajadzību.

Personālā datora programmatūra HMI konfigurācijai ir pieejama par pieņemamu cenu un neprasa nekādus licences maksas ierobežojumus. Galalietotājs var koncentrēties uz HMI izmantošanu tur, kur tas ir vispiemērotākais, neuztraucoties par iezīmēšanu vai izpildlaika ierobežojumiem.

Vienkārša lietošana: Attīstības opciju komplekts padara uzlaboto HMI viegli pieejamu jauniem izstrādātājiem, lai izveidotu pamata lietojumprogrammas, taču to var pilnībā paplašināt, lai pieredzējuši programmētāji izstrādātu savas lietojumprogrammas, nodrošinot papildu drošu piekļuvi apvalkam.

Oriģinālo iekārtu ražotājiem bieži ir nepieciešama šī elastība, lai programmētu uz mašīnu orientētus algoritmus un pat pielāgotus algoritmus C/C++, Python un citās valodās.

Integrēts displejs un elastīgi pieslēgvietas: Dažās ierīcēs pieejamais integrētais displejs var būt vairāk nekā pietiekams HMI daudzām lietojumprogrammām, lai gan HDMI savienojums ļauj vajadzības gadījumā izmantot lielāku lokālo ekrānu. Turklāt vairāki Ethernet un USB porti un I/O moduļi ļauj ērti izveidot savienojumu ar jebkuru operētājsistēmu vai sistēmu.

Tīkla un mākoņa savienojamība: mūsdienu HMI var nodrošināt vēl lielāku jaudu, kad lietotāji izmanto tīkla un mākoņa savienojumu. Datus var droši koplietot starp datu bāzēm un sistēmām, un HMI vizualizāciju var paplašināt līdz jebkuram autorizētam datoram vai mobilajai ierīcei. kas var mitināt tīmekļa pārlūkprogrammu. .

Mobilās ierīces: mobilitāte ir vēl viens mūsdienu HMI galvenais elements. Kad bāzes iekārta ir uzstādīta un konfigurēta, jebkura mobilā ierīce var droši izveidot savienojumu un kļūt par citu cilvēka un mašīnas saskarni, sniedzot tehniķiem un operatoriem lielāku elastību. Izstrādātāji var vairāk koncentrēties uz HMI uzturēšanu un pārvaldību, vienlaikus novēršot pamatā esošo platformu izmaksas un sarežģītību.

Jaunākās paaudzes HMI apvieno tradicionālo produktu labākās īpašības ar modernu atvērtā koda aparatūru, programmatūru un tīkla tehnoloģijām, lai risinātu šīs problēmas.

Tā kā šos jaunos HMI var viegli un nemanāmi savienot tīklā un izvietot jebkurā tipiskā mobilajā ierīcē, galalietotāji atklāj, ka progresīvās tehnoloģijas atbilst viņu vajadzībām par cenu, ko viņi var atļauties.

Bensons Hoaglands, mārketinga viceprezidents, Opto 22 (ražošanas uzņēmums, kas specializējas aparatūras un programmatūras produktos rūpnieciskajai automatizācijai, attālinātai uzraudzībai un datu iegūšanai).