Понимание интерфейсов человек-машина (HMI) в современной промышленности

Что такое HMI? Человеко-машинные интерфейсы, более известные как HMI, используются с тех пор, как персональный компьютер прибыл на заводской пол. Большинство людей думают о них как об экранах, используемых в производственной среде. В более широком смысле они являются формой пользовательского интерфейса (UI) между людьми и машинами. Так что лучший вопрос для задавания: «Как выглядит HMI в эпоху Индустрии 4.0?»

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны начать с немного истории. Оригинальная функция HMI была запускать и останавливать оборудование, которое включало индикаторные лампочки для изображения статуса. Более продвинутые HMI имели способность настраивать процессные параметры, как скорость или температуру, или включать аналоговые индикаторы для предоставления обратной связи от датчика, как давление или расход. Поскольку все управление и мониторинг было куском железа, HMI были عمومно ограничены безопасной операцией.

Когда компьютеры стали более распространенными на заводском полу, эти коробки были заменены персональным компьютером и CRT монитором с использованием HMI ПО. Все механическое оборудование (кнопки, индикаторные лампочки и так далее) стало графикой на экране. Эта смена пользовательского интерфейса революционировала производство в том, что намного больше контроля было доступно оператору вместе с лучшей обратной связью. По мере эволюции компьютерной и мониторной технологии, большие CRTs были заменены сенсорными панелями и встроенным ПК. Как отмечалось ранее, это текущая форма для большинства HMI.

Поскольку была способность визуализировать гораздо больше процесса, HMI ПО начало использоваться для SCADA (систем надзорного контроля и сбора данных) для контроля и мониторинга общих процессов. Вместо автономной панели на единице оборудования, была комплексная система, которая связывала все оборудование вместе. Каждый HMI стал больше станцией оператора с соответствующей отображаемой информацией. В некоторых смыслах чистая HMI функция исчезла, так как станция оператора предоставляла намного больше возможностей. Эта эволюция привела к тому, что концепции HMI и SCADA во многом стали использоваться взаимозаменяемо.

Текущий тренд в производстве возвращает HMI к его оригинальному применению, предоставляя базовое управление и мониторинг оборудования. Он продолжает иметь сетевые возможности для коннективности в SCADA систему. Конечно, SCADA система все еще предоставляет способность мониторить и контролировать оборудование. Система также предоставляет реальное время визуализацию других процессных метрик, как простои, статус партии и качество.

По мере того как компании прогрессируют со своими стратегиями Индустрии 4.0, физические HMI экраны будут уменьшаться. Концепция мобильной работы позволяет оператору взаимодействовать с машиной от телефона или планшета. Те же устройства также предоставляют доступ к производственной информации где угодно в мире. Многие из возможностей дополненной реальности и виртуальной реальности поддерживаются через мобильное устройство. Возможно, HMI будущего будет через какое-то носимое устройство.