Automatiseerimise, HMI ja OIT liideste arendamine

HMI-d ja muud operaatoriliidese seadmed on loodud töötama karmides keskkondades ja ühendama traditsiooniliste liideste parimad elemendid kaasaegsete kaubanduslikult saadaolevate tehnoloogiatega.

Tööstuslike masinate ja protsesside automatiseerimissüsteemid peavad jälgima tingimusi, andma seadmetele käske ja koordineerima juhtimist. Arendajad rakendavad neid funktsioone, kombineerides laia valikut tööstusautomaatika tehnoloogiaid, nagu andurid ja instrumendid, sisend / väljund (I / O) moodulid ja digitaalsed juhtseadmed. Kuid isegi kõige arenenumad masinad ei tööta iseseisvalt, mis tähendab, et automaatikasüsteemiga tuleb varustada teatud tüüpi operaatoriliides.

Elektroonilised seadmed, mis võimaldavad operaatoritel automatiseeritud süsteemidega suhelda, kutsutakse kokku inimmasina liides (HMI)… Mõnikord saab kasutada spetsialiseeritud seadmeid, mis on sisse ehitatud muule arvutusplatvormile peale arvuti operaatoriliidese terminal (OIT).

HMI-de ja OIT-terminalide integreerimine automatiseerimissüsteemidesse on kriitilise tähtsusega mitmel põhjusel. Need pakuvad palju rohkem liidesevalikuid kui lihtsad paneelimoodulid ja kui on vaja teha muudatusi, saab HMI-d või OIT-i tavaliselt väiksema kuluga ümber konfigureerida või ümber programmeerida.

Sellel operaatoriliidese laiendatud funktsionaalsusel on siiski mõned puudused ja see suurendab HMI maksumust ja raskendab selle hooldust. Nende puuduste kõrvaldamiseks on uusimad HMI-d loodud tõestatud traditsiooniliste lahendustega, kasutades uusimaid kaubanduslikult saadaolevaid tehnoloogiaid.

Traditsiooniliste HMI ja OIT terminalide nõrkused

HMI ja OIT esimese põlvkonna eesmärk oli võimaldada kasutajatel seadmeid käivitada ja peatada, mõista süsteemi toimimist ja teha muudatusi.

Aastate jooksul on lisatud selliseid funktsioone nagu häirete ja sündmuste logimine, ajalooliste andmete salvestamine ja trendid. HMI ja OIT terminalide konfiguratsioone saab kopeerida ja salvestada ning uusi seadmeid saab suhteliselt kiiresti kasutusele võtta, kui algne seade on kahjustatud või rikkis.

Tänu täiustatud võrguvõimalustele, eriti Ethernetile ja Wi-Fi-le, ei pea HMI-sid enam ressursside vahetusse lähedusse installima. Mitu HMI-d saab paigaldada sobivasse kohta, näiteks juhtimisruumi, autosse ja kontoritesse.

Nendel HMI-del koos OIT-klemmidega oli juhtmega paneelide ees palju eeliseid, kuid neil oli ka mitmeid puudusi.

Näited hõlmavad järgmist.

• spetsiaalse riist- ja tarkvara poolt kehtestatud piirangud,
• kõrged algkulud,
• jooksvad hooldus- ja hoolduskulud,
• litsentside haldamise keerukus ja maksumus,
• tehnikute ja operaatorite kallis koolitus,
• mitme platvormi integreerimise keerukus,
• mahajäänud tehnoloogiad.

Operaatoriliidese terminalid, tavaliselt ad hoc ja suletud süsteemid, asendatakse kiiresti avatumate alternatiividega. Kõik pildid on Opto 22 loal

Spetsiaalsed OIT-terminalid kasutavad tõenäoliselt spetsiaalset riist- ja tarkvara. Tootjad pakuvad neid seadmeid, et tagada juhtimissüsteemi liidese piisav kontroll suhteliselt iseseisvas disainis.

Kuna seadmed on loodud spetsiaalselt tööstusturu jaoks, ei saa need ärilist kasu sellisel määral, nagu neid tavaliselt kasutatakse olmeelektroonikas, ning on seetõttu hinna ja kvaliteedi suhte poolest kallimad. Kuid need on traditsiooniliselt mõeldud tööstuskeskkondadesse ning pakuvad praktilist ja usaldusväärset lahendust.

Täiustatud arvutipõhiste HMI-de olemasolu tõttu peetakse seda seadet varasemate lahendustega võrreldes hea hinna ja kvaliteedi suhtega ning see pakub kasutajale paindlikkust ja ühenduvust. Üks miinustest oli aga suurenenud vajadus pideva hoolduse ja hoolduse järele.

Kasutajad ootavad nüüd täiuslikku graafikat, sagedasi tasuta värskendusi ning operatsioonisüsteemi ja seadme rakenduste täiustusi.

Täiustatud tarbeelektroonika on ajendanud lõppkasutajaid toetuma multimeediale ja intuitiivsele HMI-le igat tüüpi seadmetes, millel on mugav mobiilne juurdepääs. Etherneti ja USB-ühenduvuse jaoks loodud pistikprogramm Groov Edge võimaldab arendajatel luua ühenduvust ja andmepõhiseid rakendusi automatiseeritud seadmete ja asjade Interneti (IoT) jaoks.

Kuid innovatsioon tööstusturul on olnud mõnevõrra aeglasem, kuna see on palju suurema tarbijaturuga võrreldes suhteliselt väike – rääkimata palju konservatiivsemast kui kõrgekvaliteedilise personaalelektroonika turg.

Uued HMI tehnoloogiad

Uusima põlvkonna HMI kõrvaldab kõik need puudused, kohandades kommertstehnoloogiaid, kaasates eelmiste põlvkondade HMI ja OIT terminalide parimaid omadusi ja tuginedes nendele.

Võimalikud eelised:

Avatud lähtekoodiga tehnoloogia: Ideaalis ühendab kaasaegne HMI traditsioonilise OIT-terminali töökindluse ja kasutuslihtsuse ning arvutipõhise HMI jõudluse ja kulu.

See kombinatsioon on võimalik, kui riistvaraplatvorm põhineb avatud lähtekoodiga reaalajas operatsioonisüsteemil (nt Linux), mis ei nõua hankimiskulusid ega litsentsitasusid.

Väikese ruumijäljega kuumvahetuskomponendid muudavad selle platvormi hõlpsaks kasutamiseks. Hästi läbimõeldud riistvara võimaldab seda kasutada isegi karmides tööstuskeskkondades, pakkudes samal ajal arvutiklassi jõudlust.

Saadaval konfiguratsioon: kohandamine on võimalik, kuid mitte vajalik, kuna kaasaegsed HMI-seadmed sisaldavad enamiku vajaduste rahuldamiseks sisseehitatud standardfunktsioone.

HMI konfigureerimiseks mõeldud arvutitarkvara on taskukohane ega nõua litsentsitasude piiranguid. Lõppkasutaja saab keskenduda HMI kasutamisele seal, kus see on kõige sobivam, muretsemata märgistuse või käitusaja piirangute pärast.

Kasutuslihtsus: arendusvalikute komplekt muudab täiustatud HMI hõlpsasti juurdepääsetavaks uutele arendajatele põhirakenduste loomiseks, kuid seda saab täielikult laiendada, et kogenud programmeerijad saaksid arendada oma rakendusi täiendava turvalise juurdepääsuga kestale.

OEM-id vajavad sageli seda paindlikkust, et programmeerida masinale orienteeritud algoritme ja isegi kohandatud algoritme C/C++, Python ja teistes keeltes.

Integreeritud ekraan ja paindlikud pordid: mõne seadme jaoks saadaolev integreeritud ekraan võib olla paljude rakenduste jaoks enam kui piisav HMI-ks, kuigi HDMI-ühendus võimaldab vajadusel kasutada suuremat kohalikku ekraani. Lisaks muudavad mitmed Etherneti- ja USB-pordid ning I/O-moodulid ühendamise lihtsaks mis tahes operatsiooniseadme või süsteemiga.

Võrgu- ja pilveühenduvus: kaasaegsed HMI-d võivad pakkuda veelgi rohkem võimsust, kui kasutajad kasutavad võrgu- ja pilveühendust. Andmeid saab turvaliselt andmebaaside ja süsteemide vahel jagada ning HMI visualiseerimist saab laiendada mis tahes volitatud arvutile või mobiilseadmele. mis võib majutada veebibrauserit. .

Mobiilseadmed: mobiilsus on tänapäevaste HMIde teine ​​​​oluline element. Kui põhiseade on installitud ja konfigureeritud, saab iga mobiilseade turvaliselt ühenduse luua ja saada teiseks inimese ja masina liideseks, mis annab tehnikutele ja operaatoritele suuremat paindlikkust. Arendajad saavad keskenduda rohkem HMI hooldamisele ja haldamisele, kõrvaldades samal ajal aluseks olevate platvormide kulud ja keerukuse.

Uusima põlvkonna HMI ühendab traditsiooniliste toodete parimad omadused kaasaegse avatud lähtekoodiga riistvara, tarkvara ja võrgutehnoloogiatega, et neid väljakutseid lahendada.

Kuna neid uusi HMI-sid saab hõlpsasti ja sujuvalt võrku ühendada ja igas tüüpilises mobiilseadmes kasutusele võtta, avastavad lõppkasutajad, et arenenud tehnoloogia vastab nende vajadustele taskukohase hinnaga.

Benson Hoagland, turunduse asepresident, Opto 22 (tootmisettevõte, mis on spetsialiseerunud tööstusautomaatika, kaugseire ja andmete hankimise riist- ja tarkvaratoodetele).