انتخاب HMI: ملاحظات نرم افزاری و سخت افزاری

هنگام انتخاب HMI، به طور کلی دو (۲) روش برای ورود داده وجود دارد: صفحه لمسی یا صفحه کلید.

هر دو گزینه به یک اندازه قوی هستند، بنابراین بستگی به الزامات عملکرد اپراتور دستگاه و نوع داده‌هایی که باید وارد یا تغییر شوند، دارد. در حالی که صفحه نمایش های لمسی به یک انتخاب بسیار محبوب تبدیل شده اند، شرایطی وجود دارد که صفحه کلید ورود داده ها را آسان تر می کند، مانند زمانی که نیاز به وارد کردن مقادیر نسبتاً زیادی از داده های عددی وجود دارد یا اگر HMI در محیطی است که کاربر به پوشیدن دستکش و غیره نیاز دارد.

صفحه لمسی

در صورت انتخاب یک صفحه نمایش لمسی HMI، چند گزینه وجود دارد که بر اساس فناوری زیربنایی واحد مربوطه بر عملکرد تأثیر می‌گذارند، مانند «نوع» لمس و حساسیت، یعنی مقاومت، خازنی، موج صوتی سطحی (SAW) و مادون قرمز از جمله این موارد. محبوب ترین. همه این تغییرات بسته به کاربرد و نیازهای کاربر نهایی دارای مزایا و معایبی هستند.

HMIهای صنعتی معمولاً از فناوری مقاومتی استفاده می کنند که به آن اجازه می دهد به انگشتان دستکش دار یا قلم و یک بار لمس پاسخ دهد. این صفحه نمایش ها نسبتاً ارزان هستند و در برابر رطوبت، گرد و غبار، روغن و مواد پاک کننده مقاوم هستند. با این حال، آنها در برابر آسیب و خراش اجسام تیز آسیب پذیر هستند.

اکثر گزینه های مصرف کننده از چند لمس خازنی استفاده می کنند. این قابلیت به آن می‌دهد تا چندین لمس یا حرکات همزمان را تفسیر کند و در برابر خراش‌ها و مواد شیمیایی مقاوم است، اما عموماً انگشتان دستکش را حس نمی‌کند و می‌تواند تحت تأثیر رطوبت روی سطح قرار گیرد.

صفحات لمسی SAW از امواج صوتی استفاده می کنند که در سراسر سطح صفحه نمایش حرکت می کنند. هنگامی که صفحه لمس می شود، یک افت در دامنه موج صوتی رخ می دهد، که نشان می دهد نقطه لمس کجا رخ داده است. این صفحه نمایش ها بادوام، حساس به فشار، وضوح تصویر بالا هستند و می توانند با اشیایی مانند قلم استفاده شوند، بنابراین به انگشت کاربر نیاز ندارند، اما در برابر آلودگی های سطحی آسیب پذیر هستند، نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند و در برابر آلودگی های سطحی حساس هستند. مانند رطوبت.

صفحه‌نمایش‌های لمسی مادون قرمز (IR) هنوز در بازار نسبتاً جدید هستند، آنها مبتنی بر استفاده از اپتیک برای تشخیص «لمس شدن» صفحه نمایش هستند. این صفحه نمایش ها از چندین سنسور و نورهای IR برای ایجاد شبکه ای از پرتوهای نور در سراسر صفحه استفاده می کنند. هنگامی که کاربر صفحه نمایش را لمس می کند، نور مختل می شود و به سنسورها اجازه می دهد تا نقطه لمس را پیدا کنند. این صفحه نمایش ها بالاترین وضوح تصویر را ارائه می دهند، می توانند انگشتان کاربر را با یا بدون دستکش تشخیص دهند، زمان پاسخگویی سریع دارند و دقت بالایی دارند. آنها از عملکردهای چند لمسی پشتیبانی نمی کنند و گرد و غبار، روغن یا گریس روی صفحه نمایش می تواند بر عملکرد تأثیر بگذارد، همچنین گران تر هستند.

وضوح و مقیاس بندی

علاوه بر در نظر گرفتن اندازه فیزیکی HMI، رزولوشن بر حسب پیکسل نیز عامل مهمی در هنگام انتخاب یک دستگاه است زیرا مشخص می کند که گرافیک نمایش داده شده با چه جزئیاتی می تواند باشد.

بسیاری از نمایشگرهای موجود در حال حاضر بسته به اندازه، بین ۶۴۰×۴۶۰ تا ۱۰۲۴×۷۶۹ پیکسل هستند و دارای پالت واضحی از ده ها هزار رنگ خواهند بود.

از نظر گزینه های مقیاس بندی، سه گزینه وجود دارد: ثابت، ایزوتوپی و ناهمسانگرد. مقیاس بندی ثابت به این معنی است که تجسم بدون توجه به اندازه صفحه نمایش حفظ می شود، در حالی که هر دو دستگاه همسانگرد و ناهمسانگرد اندازه تصویرسازی را بسته به اندازه صفحه نمایش تغییر می دهند. تفاوت عمده بین همسانگرد و ناهمسانگرد در این است که اولی نسبت ها را حفظ می کند و دومی نسبت ها را حفظ نمی کند.

فرقی نمی‌کند دستگاهی با وضوح بالاتر یا پایین‌تر انتخاب کنید، نوع مقیاس‌بندی با توجه به آنچه برنامه برای عملکرد موفقیت‌آمیز، بودجه و اولویت شخصی مورد نیاز است تعیین می‌شود.

عملکرد

در حالی که برنامه های HMI مختلف زیادی وجود دارد، اکثریت آنها در یکی از سه دسته کلی قرار می گیرند که عملکرد آن را تعیین می کند: تعویض دکمه، کنترل کننده داده یا ناظر.

جایگزین دکمه فشاری در اصل جایگزین ورودی/خروجی سختی می‌شود که توسط ماشین‌هایی که توسط دکمه‌های فشاری و سوئیچ‌های کلید کنترل می‌شوند، استفاده می‌شود، از چراغ‌های نشانگر/نمایشگر LED برای نشان دادن وضعیت فرآیند و سایر داده‌ها استفاده می‌کند. در این برنامه ها، HMI دکمه ها و سوئیچ ها را از طریق صفحه نمایش لمسی یا صفحه کلید شبیه سازی می کند و یک صفحه نمایش وضعیت را نشان می دهد. توجه اصلی برای این برنامه اندازه صفحه نمایش بسته به تعداد کلیدها یا وضعیت هایی است که باید نمایش داده شوند، قابلیت استفاده و نیازهای احتمالی آینده. این کار را انجام می دهد

نیازی به قدرت محاسباتی زیادی ندارد و می تواند توسط هر کنترل کننده پایین رده ای کنترل شود.

کنترل کننده داده شامل عملکردهایی مانند دستور العمل ها، روند داده ها و ثبت نام به همراه مدیریت زنگ هشدار و/یا ثبت گزارش می باشد. الزامات HMI مانند حافظه، اتصالات و نرم‌افزار بر اساس میزان و جزئیات نمودارها و داده‌های مورد نیاز، مقدار داده‌های ذخیره‌سازی شده، سهولت جابجایی داده‌ها در اطراف و در تولید غذا و نوشیدنی، تعداد دستور العمل‌ها تعیین می‌شود.

ناظر در برنامه های کاربردی مربوط به SCADA یا عملکردهای سیستم اجرایی تولید (MES) استفاده می شود. این عملکرد HMI به یک کامپیوتر صنعتی نیاز دارد که دارای سیستم عامل مناسب باشد، ملاحظات کلیدی باید تعداد پورت‌های اترنت و مطلوبیت برای HMI دستی یا موبایل باشد، به‌ویژه جاهایی که ماشین‌های بزرگی وجود دارد که برای کار کردن با یک HMI خیلی بزرگ هستند.

نصب

بسته به برند، بودجه، فضای موجود و نیازهای برنامه، دستگاه های HMI را می توان به روش های مختلفی نصب کرد.
در جایی که HMI نیاز به جابجایی از یک مکان به مکان دیگر دارد، می‌توان آن را به عنوان بخشی از یک ایستگاه کاری متحرک نصب کرد، اگر HMI ثابت بماند و فضا مشکلی نداشته باشد، می‌توان آن‌ها را در یک محفظه پانل نصب کرد یا نصب کرد. روی دیوار یا ازاره

ارتباطات

ارتباطات و نحوه اتصال HMI به سایر دستگاه‌ها یکی دیگر از ملاحظات اصلی برای اطمینان از حفظ قابلیت اطمینان و عملکرد است، سه (۳) رایج‌ترین ارتباطات HMI عبارتند از اترنت، سریال و بی‌سیم.
اتصالات اترنت رایج هستند زیرا اجازه می دهد تا ارتباط بین HMI، دستگاه های کارخانه و PLC در یک منطقه بزرگتر پخش شود و می تواند از زیرساخت شبکه موجود در یک سایت خاص استفاده کند. ارتباطات سریالی به دلیل سیستم‌های پیچیده‌تر که به سرعت داده‌های بالاتری نیاز دارند، محبوبیت کمتری پیدا می‌کنند، همچنین امنیت سایبری بسیار مهم‌تر می‌شود و داشتن توانایی مدیریت ترافیک شبکه از اولویت بالایی در کارخانه‌های تولید و فرآیند مدرن امروزی است.

سازگاری بین اجزای شبکه باید قبل از منبع یابی هر HMI در نظر گرفته شود، زیرا ناسازگاری های سیستم باعث ایجاد مشکلات ارتباطی بین تجهیزات ناسازگار می شود.

در حالی که تنظیم ارتباط بین HMI و PLC در اکثر موارد که از یک یا دو HMI استفاده می‌شود، یک کار نسبتاً ساده است، قبل از تلاش برای ارتباط بین دستگاه‌ها، باید پروتکل‌های ارتباطی مورد نیاز و زیرساخت فیزیکی موجود را در نظر گرفت.

نرم افزار

انتخاب نرم‌افزار مناسب برای برنامه برای عملکرد بهینه سیستم بسیار مهم است، این امر همچنین تضمین می‌کند که عملکرد و ویژگی‌ها به حداکثر می‌رسد و در عین حال قابلیت اطمینان و بازگشت سرمایه طولانی‌مدت را فراهم می‌کند. ملاحظات نرم افزار شامل نوع عملکردی است که در ابتدا مورد نیاز خواهد بود، مقیاس پذیری آینده، هرگونه هزینه مجوز اولیه یا مداوم و سایر ویژگی های زمان اجرا.
برنامه‌نویسان از ویژگی‌های Runtime برای ایجاد برچسب‌هایی استفاده می‌کنند که با PLC و سایر دستگاه‌ها ارتباط برقرار می‌کنند، آن برچسب‌ها را به گرافیک‌های توسعه‌یافته خاص پیوند می‌دهند و سایر ویژگی‌های داخلی را پیکربندی می‌کنند.

نرم افزار مدرن HMI دارای ویژگی های زیادی است و کاربران باید بدانند که پیاده سازی واقعی نرم افزار نیازمند تجربه و دانش برای استفاده حداکثری از سیستم/ها است. بسیاری از بسته‌های نرم‌افزاری با کتابخانه‌ای از جن یا بلوک‌های مشابه همراه هستند که می‌توانند برای پیکربندی سریع HMI انتخاب شوند، اگرچه محدودیت‌هایی وجود دارد و همه عملکردهای نرم‌افزار یکسان نیستند. برای کسانی که به ظاهر، احساس و عملکرد خاصی نیاز دارند، مهم است که نقشه‌برداری از چند گزینه را در نظر بگیرند و «لیست آرزوها» از ویژگی‌های ضروری را به همراه «خوب بودن» کنار هم قرار دهند. بسیاری از فروشندگان HMI نسخه پایه نرم افزار را با هزینه اندک یا حتی رایگان برای پوشش عملکردهای اولیه برای سیستم های کوچک ارائه می دهند، اما با افزایش اندازه و پیچیدگی سیستم ها، هزینه های نرم افزار قابل توجه می شود، بنابراین درک آنچه در سیستم های کوچک مورد نیاز است ضروری است. آغاز پروژه

هنگامی که مشخص شد که چه ویژگی ها و عملکردی مورد نظر یا مورد نیاز است، مهم است که نوع نرم افزار برنامه نویسی مورد استفاده را در نظر بگیرید: نرم افزار اختصاصی، مستقل از سخت افزار یا نرم افزار باز.

نرم افزار اختصاصی که توسط سازنده سخت افزار ارائه می شود، معمولاً آسان برای استفاده است و می تواند به سرعت توسعه یابد. از جنبه منفی، فقط روی آن پلتفرم سخت افزاری خاص اجرا می شود
نرم‌افزار مستقل از سخت‌افزار توسط شخص ثالثی توسعه داده می‌شود تا بر روی چندین نوع HMI برنامه‌ریزی شود. مزیت این امر این است که هنگام انتخاب HMI آزادی بیشتری وجود دارد، با این حال به طور کلی نسبت به نرم افزار اختصاصی کاربرپسندتر است.
نرم افزار باز تنها در صورتی باید انتخاب شود که توسط یک برنامه نویس پیشرفته توسعه داده شده باشد زیرا امکان باز بودن کامل را در طول فرآیند طراحی فراهم می کند.
انتخاب رابط ماشین انسانی: ملاحظات نرم افزاری و سخت افزاری

تجربه و دانشی که می توانید به آن اعتماد کنید

با توجه به عوامل زیادی که باید در نظر گرفته شوند، استفاده از خدمات یک مهندس سیستم مهم است

شرکت ng با دانش عمیق سیستم های HMI برای اطمینان از طراحی نهایی بصری و قابل اعتماد است.
اتوماسیون آی تی دارای تجربه گسترده ای در طراحی و پیاده سازی سیستم های HMI در طیف گسترده ای از کاربردها است و دانش تخصصی در زمینه فناوری نمایشگر، طراحی الکترومکانیکی، ارگونومی و کلیه استانداردهای صنعت مرتبط و قوانین استرالیا دارد.

از آنجایی که Automation IT فروشنده خنثی است، تیم می‌تواند الزامات برنامه و همچنین هر گونه ترجیحات کاربر را ارزیابی کند و گزینه‌هایی را ارائه دهد که مناسب‌ترین باشند، نتیجه برای مشتری نهایی یک پایان با کیفیت بالا خواهد بود. راه حلی به پایان که مطابق با نیازهای سیستم مهندسی شده است و معمولاً در صورت نیاز امکان مقیاس پذیری را فراهم می کند. این امر با دانستن اینکه راه حل HMI برای کارهای مورد نیاز مناسب است، آرامش خاطر را فراهم می کند.

Automation IT همچنین پس از اتمام پروژه کدهای کاملاً مستند را در اختیار مشتریان خود قرار می دهد، این امر تضمین می کند که عملیات روزانه، هرگونه تغییر مورد نیاز، تعمیر و نگهداری آینده و دید کلی سیستم حفظ می شود. این در نهایت منجر به خطر بسیار کمتر هرگونه اختلال در سیستم می شود و هزینه کل مالکیت کمتری را فراهم می کند.