Оптимизация конфигураций HMI для высокорисковых операций

Постоянное продвижение в сенсорных и контрольных технологиях позволило инженерам накапливать и отображать больше информации, чем необходимо, на человеко-машинных интерфейсах. Годами дизайнеры использовали индикаторные лампы для оповещения операторов и цветовые светодиоды для указания статуса жизненно важных активов.

Когда речь идет о повседневных операциях, операторы редко используют всю информацию, отображаемую на HMI, и в основном используют 1–2 статусных экрана для мониторинга основных параметров. Также обычно HMI размещается в безопасном месте или комнате, вдали от опасностей, вызывая минимальные проблемы безопасности. Сценарий, однако, меняется, если HMI вместе с массивом поддерживающего электрического оборудования должно быть размещено в опасной зоне.

Концепция не новая и существует десятилетиями. Производители HMI решали это, предоставляя опасностно-устойчивую версию своего продукта, обычно перечисленную в их буклете или на сайте. Проблема возникает, когда задействованы продукты от разных производителей, такие как HMI, контроллер и коммуникационные устройства. Когда устройства имеют разных производителей, главная проблема — интероперабельность. Если устройства поддерживают протокол OPC, то OPC-сервер может использоваться как универсальный транслятор.

Конфигурация №1

Один из способов настроить HMI — подключить его к компьютеру, на котором работает HMI-ПО, превращая установку в так называемую «Panel PC». Дисплей и вычислительное устройство соединены кабелями для создания установки. Вычислительное устройство является первичным компонентом такой установки, так как оно содержит память, жесткий диск и коммуникационные порты. Сбой в работе может быть исправлен заменой конкретных частей.

Конфигурация №2

Другая конфигурация для установки HMI может следовать самодостаточному дизайну, работающему на проприетарном ПО, и чья функциональность ограничена особенностями сенсорных и контрольных устройств. Иногда эти HMI могут использоваться для запуска скриптов, сгенерированных клиентом, которые могут довести их функциональность на шаг дальше. Но в целом они не способны работать как универсальное вычислительное устройство. Сбой в работе обычно устраняется заменой всего блока.

Конфигурация №3

Эта конфигурация также разделяет дисплей и компьютер и объединяет лучшие черты Конфигурации №1 и №2. Компьютер может быть помещен за пределами опасной зоны в обозначенную безопасную зону, в то время как HMI подключается через KVM-переключатель. Множество доступных вариантов позволяет разделять компьютер и HMI на большое расстояние, обеспечивая доступность и рентабельность.

Новые технологии

Беспроводная коммуникация набирает популярность по всему миру, и прорывы совершаются для снятия ограничений, накладываемых ограниченной пропускной способностью. Продукты вроде смартфонов и планшетов предоставляют полностью новые пути связности и безопасности. Однако эти устройства требуют полностью новой стратегии при разработке HMI-ПО, так как они обладают меньшими экранами и ограниченной вычислительной мощностью по сравнению с настольными компьютерами.

Таким образом, прежде чем вы остановитесь на конкретном производителе HMI, убедитесь, что вы провели достаточное исследование опасной атмосферы. Вы должны знать риски и флуктуации, связанные с местом установки. Далее, вы должны определить, какая конфигурация лучше подходит для ситуации, и как правило, помните, что любое устройство, рассчитанное на опасную зону, будет дороже. И некоторые конфигурации дороже в специфических обстоятельствах. Например, конфигурация №3 стоит дороже в ситуациях, где требуются HMI-блоки с минимальными спецификациями. Поэтому важно иметь фоновую информацию о приложении, атмосфере и требованиях перед выбором производителя HMI.