Mis on HMI puutepaneel?

Puutetundliku ekraaniga HMI paneelid (HMI, täisnimi Human Machine Interface) on visuaalsed liidesed operaatorite või inseneride ning masinate, seadmete ja protsesside vahel. Need paneelid võimaldavad kasutajateljälgidaja juhtida erinevaid tööstusprotsesse läbi intuitiivse puutetundliku ekraaniliidese.HMI paneele kasutatakse tavaliselt tööstusautomaatikas, et aidata lihtsustada keerulisi toiminguid ning parandada tootlikkust ja ohutust.

Põhifunktsioonide hulka kuuluvad:

1. Intuitiivne kasutusliides: puutetundliku ekraani disain muudab töö lihtsamaks ja kiiremaks.

2. Reaalajas andmete jälgimine: pakub reaalajas andmevärskendusi, mis aitavad teha kiireid otsuseid.

3. Programmeeritavad funktsioonid: kasutajad saavad liidest ja funktsioone vastavalt oma vajadustele kohandada.

Puuteekraaniga HMIpaneels mängivad olulist rolli kaasaegses tööstuses ja on tõhusa, turvalise ja intelligentse tootmise võtmekomponendid.

1. Mis on HMI paneel?

Definitsioon: HMI tähistab inimmasina liidest.

Funktsioon: pakub visuaalset liidest masinate, seadmete ja protsesside ning operaatori või inseneri vahel. Need paneelid võimaldavad operaatoritel jälgida ja juhtida erinevaid tööstusprotsesse läbi intuitiivsete liideste, mis lihtsustavad keerulisi toiminguid ning parandavad tootlikkust ja ohutust.

Kasutamine: enamik tehaseid kasutab operaatorisõbralikes asukohtades mitut HMI-paneeli, kusjuures iga paneel on konfigureeritud nii, et see esitaks selles kohas nõutavaid andmeid.HMI-paneele kasutatakse tavaliselt tööstusliku automatiseerimise puhul sellistes tööstusharudes nagu tootmine, energeetika, toit ja joogid jne. HMI paneelid on loodud võimaldama operaatoritel jälgida ja juhtida mitmesuguseid tööstusprotsesse. HMI paneelid võimaldavad operaatoritel vaadata ja hallata seadmete olekut, tootmise edenemist ja häireteavet reaalajas, tagades nii sujuva tootmisprotsessi.

2. Kuidas valida sobivat HMI-paneeli?

Õige HMI paneeli valimine nõuab järgmiste aspektide arvestamist:

Ekraani suurus: arvestage ekraani suuruse nõudeid, tavaliselt on HMI paneelide suurus vahemikus 3 tolli kuni 25 tolli. Väike ekraan sobib lihtsate rakenduste jaoks, suur ekraan aga keerukate rakenduste jaoks, mille kuvamiseks on vaja rohkem teavet.

Puuteekraan: kas puuteekraani on vaja? Puuteekraane on lihtne kasutada ja need on tundlikud, kuid maksavad rohkem. Kui teil on vähe eelarvet, valige mudel, millel on ainult funktsiooniklahvid ja nooleklahvid.

Värviline või ühevärviline: kas ma vajan värvilist või ühevärvilist ekraani? Värvilised HMI-paneelid on värvilised ja hõlpsasti kasutatavad olekukuvade jaoks, kuid maksavad rohkem; ühevärvilised ekraanid sobivad hästi väikese andmemahu kuvamiseks, näiteks kiiruse tagasiside või järelejäänud aja kuvamiseks, ja on säästlikumad.

Eraldusvõime: Ekraani eraldusvõime on vajalik piisava graafilise detaili kuvamiseks või mitme objekti kuvamiseks samal ekraanil. Kõrge eraldusvõime sobib keerukate graafiliste liideste jaoks.

Paigaldamine: millist kinnitust on vaja? Paneelkinnitus, rackkinnitus või käeshoitav seade. Valige sobiv kinnitusviis vastavalt konkreetsele rakendusestsenaariumile.

Kaitsetase: millist kaitsetaset HMI vajab? Näiteks IP67 reiting takistab vedeliku pritsimist ja sobib paigaldamiseks välistingimustesse või karmidesse keskkondadesse.

Liidesed: milliseid liideseid on vaja? Näiteks Ethernet, Profinet, jadaliides (laboriseadmete, RFID-skannerite või vöötkoodilugejate jaoks) jne. Kas on vaja mitut tüüpi liidest?

Nõuded tarkvarale: millist tarkvara tuge on vaja? Kas kontrolleri andmetele juurdepääsuks on vaja OPC-d või spetsiaalseid draivereid?

Kohandatud programmid: kas HMI-terminalis on vaja kohandatud programme, näiteks vöötkooditarkvara või inventarirakenduse liideseid?

Windowsi tugi: kas HMI peab toetama Windowsi ja selle failisüsteemi või piisab müüja tarnitud HMI-rakendusest?

3. Millised on HMI paneeli omadused?

Ekraani suurus

HMI (Human Machine Interface) paneelid on saadaval ekraanisuuruses vahemikus 3 tolli kuni 25 tolli. Õige suuruse valimine sõltub rakenduse stsenaariumist ja kasutaja vajadustest. Väike ekraan sobib juhtudel, kus ruumi on vähe, samas kui suur ekraan sobib keerukate rakenduste jaoks, mis nõuavad rohkema teabe kuvamist.

Puuteekraan

Vajadus juuresouchscreen on oluline kaalutlus. Puuteekraanid pakuvad intuitiivsemat ja mugavamat kasutuskogemust, kuid suurema kuluga. Kui eelarve on piiratud või rakendus ei vaja sagedast inimese ja arvuti suhtlemist, saate valida mittepuuteekraani.

Värviline või ühevärviline

Arvestada tuleb ka värvilise ekraani vajadusega. Värviekraanid pakuvad rikkalikumat visuaali ja sobivad olukordadeks, kus on vaja eristada erinevaid olekuid või kuvada keerukat graafikat. Ühevärvilised kuvarid on aga odavamad ja sobivad rakendustesse, kus on vaja kuvada vaid lihtsat teavet.

Resolutsioon

Ekraani eraldusvõime määrab ekraani üksikasjade selguse. On vaja valida konkreetse rakenduse jaoks sobiv eraldusvõime. Kõrge eraldusvõime sobib stseenide jaoks, kus on vaja kuvada keerulist graafikat või peeneid andmeid, samas kui madal eraldusvõime sobib lihtsa teabe kuvamiseks.

Paigaldusmeetodid

HMI paneeli paigaldamise meetodid hõlmavad paneeli kinnitamist, kronsteini kinnitamist ja käeshoitavaid seadmeid. Paigaldusmeetodi valik sõltub kasutuskeskkonnast ja kasutuslihtsusest. Paneelkinnitus sobib kasutamiseks kindlas kohas, klambrikinnitus tagab paindlikkuse ning käeshoitavaid seadmeid on lihtne liikvel olles juhtida.

Kaitse reiting

HMI paneeli kaitseaste määrab selle töökindluse karmides keskkondades. Näiteks IP67 reiting kaitseb tolmu ja vee eest ning sobib kasutamiseks väli- või tööstuskeskkonnas. Leebemate rakenduste puhul ei pruugi nii kõrget kaitsetaset vaja minna.

Liidesed

Millised liidesed on vajalikud, sõltub süsteemi integreerimise vajadustest. Levinud liidesed hõlmavad Etherneti, Profineti ja jadaliideseid. Ethernet sobib võrgusuhtluseks, Profinet tööstusautomaatikaks ja jadaliideseid kasutatakse laialdaselt pärandseadmetes.

Nõuded tarkvarale

Tarkvaranõuded on samuti olulised. Kas on vaja OPC (Open Platform Communication) tuge või spetsiaalseid draivereid? See sõltub HMI integreerimise vajadustest teiste süsteemidega. Kui on vaja ühilduvust paljude seadmete ja süsteemidega, võib OPC tugi olla väga kasulik.

Kohandatud programmid

Kas HMI terminalis on vaja käivitada kohandatud programme? See sõltub rakenduse keerukusest ja individuaalsetest nõudmistest. Kohandatud programmide toetamine võib pakkuda rohkem funktsionaalsust ja paindlikkust, kuid võib samuti suurendada süsteemi keerukust ja arenduskulusid.

Windowsi tugi

Kas HMI peab toetama Windowsi ja selle failisüsteemi? Windowsi toetamine võib pakkuda laiemat tarkvara ühilduvust ja tuttavat kasutajaliidest, kuid võib samuti suurendada süsteemi kulusid ja keerukust. Kui rakenduse vajadused on lihtsamad, saate valida HMI-seadmed, mis ei toeta Windowsi.

4. Kes kasutab HMI-d?

Tööstusharud: HMI-sid (Human Machine Interfaces) kasutatakse paljudes tööstusharudes järgmiselt.

Energia
Energiatööstuses kasutatakse HMI-sid elektritootmisseadmete, alajaamade ja ülekandevõrkude jälgimiseks ja juhtimiseks. Operaatorid saavad kasutada HMI-sid, et vaadata reaalajas elektrisüsteemide tööolekut, jälgida energia tootmise ja jaotamise efektiivsust ning tagada süsteemi stabiilsus ja ohutus.

Toit ja jook
Toidu- ja joogitööstus kasutab HMI-sid, et kontrollida ja jälgida tootmisliinide kõiki aspekte, sealhulgas segamist, töötlemist, pakkimist ja täitmist. HMI-de abil saavad operaatorid tootmisprotsesse automatiseerida, tõsta tootlikkust ja tagada ühtlase tootekvaliteedi.

Tootmine
Tootmistööstuses kasutatakse HMI-sid laialdaselt selliste seadmete, nagu automatiseeritud tootmisliinid, CNC-tööpingid ja tööstusrobotid, käitamiseks ja jälgimiseks. HMI-d pakuvad intuitiivset liidest, mis võimaldab operaatoritel hõlpsasti jälgida tootmise olekut, kohandada tootmisparameetreid ja kiiresti reageerida rikkeid või häireid.

Nafta ja gaas
Nafta- ja gaasitööstus kasutab puurplatvormide, rafineerimistehaste ja torujuhtmete töö jälgimiseks HMI-sid. HMI-d aitavad operaatoritel jälgida kriitilisi parameetreid, nagu rõhk, temperatuur ja voolukiirus, et tagada seadmete nõuetekohane toimimine ja vältida võimalikke ohutusriske.

Võimsus
Energeetikas kasutatakse HMI-sid elektrijaamade, alajaamade ja jaotussüsteemide jälgimiseks ja haldamiseks. HMI abil saavad insenerid vaadata toiteseadmete tööolekut reaalajas, teostada kaugjuhtimist ja tõrkeotsingut, et tagada toitesüsteemi töökindlus ja ohutus.

Taaskasutus
HMI-sid kasutatakse ringlussevõtutööstuses jäätmekäitlus- ja ringlussevõtuseadmete töö kontrollimiseks ja jälgimiseks, aidates operaatoritel ringlussevõtu protsessi optimeerida, parandada ringlussevõtu tõhusust ning vähendada energiatarbimist ja keskkonnasaastet.

Transport
HMI-sid kasutatakse transporditööstuses selliste süsteemide jaoks nagu fooride juhtimine, rongide sõiduplaani koostamine ja sõidukite jälgimine. HMI-d pakuvad reaalajas liiklusteavet, mis aitab operaatoritel liiklust juhtida ning parandada liiklusvoogu ja ohutust.

Vesi ja reovesi
Vee- ja reoveetööstus kasutab HMI-sid, et jälgida ja kontrollida veepuhastusjaamade, reoveepuhastite ja torujuhtmevõrkude tööd.HMI-d aitavad operaatoritel jälgida veekvaliteedi parameetreid, reguleerida puhastusprotsesse ning tagada veepuhastusprotsesside tõhusus ja keskkonnasõbralikkus.

Rollid: erinevates rollides olevatel inimestel on HMI-de kasutamisel erinevad vajadused ja kohustused.

Operaator
Operaatorid on HMI otsesed kasutajad, kes teevad igapäevaseid toiminguid ja jälgivad HMI liidese kaudu. Nad vajavad intuitiivset ja hõlpsasti kasutatavat liidest, et vaadata süsteemi olekut, reguleerida parameetreid ning käsitleda häireid ja tõrkeid.

Süsteemiintegraator
Süsteemiintegraatorid vastutavad kasutajaliidese integreerimise eest teiste seadmete ja süsteemidega, et tagada nende sujuv koostöö. Nad peavad mõistma erinevate süsteemide liideseid ja sideprotokolle, et optimeerida HMI funktsionaalsust ja jõudlust.

Insenerid (eriti juhtimissüsteemide insenerid)
Juhtimissüsteemide insenerid kavandavad ja hooldavad HMI süsteeme. Neil peavad olema põhjalikud teadmised HMI-programmide kirjutamiseks ja silumiseks, riist- ja tarkvaraparameetrite konfigureerimiseks ning HMI-süsteemide töökindluse ja ohutuse tagamiseks. Samuti peavad nad optimeerima süsteemi vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele, et parandada HMI kasutajakogemust ja töö tõhusust.

5. Millised on HMI-de levinumad kasutusalad?

Teabe hankimiseks ja kuvamiseks suhtlemine PLC-de ja sisend-/väljundanduritega
HMI-d (Human Machine Interface) kasutatakse tavaliselt PLC (programmeeritav loogikakontroller) ja erinevate sisend-/väljundanduritega suhtlemiseks. HMI võimaldab operaatoril reaalajas hankida andurite andmeid, nagu temperatuur, rõhk, voolukiirus jne, ning kuvada seda teavet ekraanil. PLC haldab tööstusprotsessi erinevaid toiminguid, juhtides neid andureid ja täiturmehhanisme, samas kui HMI pakub intuitiivset liidest, mis võimaldab kasutajal süsteemi parameetreid hõlpsalt jälgida ja reguleerida.

Tööstusprotsesside optimeerimine ja tõhususe parandamine digiteeritud ja tsentraliseeritud andmete abil
HMI-d mängivad tööstusprotsesside optimeerimisel võtmerolli. HMI abil saavad operaatorid digitaalselt jälgida ja hallata kogu tootmisliini ning tsentraliseeritud andmed võimaldavad kuvada ja analüüsida kogu põhiteavet ühes liideses. See tsentraliseeritud andmehaldus aitab kiiresti tuvastada kitsaskohad ja ebaefektiivsused ning teha õigeaegseid kohandusi, parandades nii tootlikkust ja ressursside kasutamist. Lisaks saab HMI salvestada ajaloolisi andmeid, et aidata juhtidel teha pikaajalisi trendide analüüsi ja optimeerimise otsuseid.

Kuvage olulist teavet (nt diagrammid ja digitaalsed armatuurlauad), hallake häireid, ühendage SCADA, ERP ja MES süsteemidega
HMI suudab olulist teavet kuvada mitmel erineval kujul, sealhulgas diagrammidel ja digitaalsetel armatuurlaudadel, muutes andmete lugemise ja mõistmise intuitiivsemaks. Operaatorid saavad nende visualiseerimistööriistade abil hõlpsasti jälgida süsteemi tööolekut ja põhinäitajaid. Kui süsteem on ebanormaalne või jõuab eelseadistatud häiretingimusteni, väljastab HMI õigeaegselt häire, et tuletada operaatorile meelde, et nad võtavad vajalikud meetmed tootmise ohutuse ja järjepidevuse tagamiseks.

Lisaks saab HMI ühendada täiustatud juhtimissüsteemidega nagu SCADA (andmete hankimise ja jälgimise süsteem), ERP (ettevõtte ressursside planeerimine) ja MES (tootmise täitmissüsteem), et saavutada sujuv andmeedastus ja jagamine. See integratsioon võib avada teabehoidlad, muutes andmevoo erinevate süsteemide vahel sujuvamaks ning parandades kogu ettevõtte tegevuse efektiivsust ja informeerituse taset. Näiteks saab SCADA-süsteem hankida HMI kaudu väliseadmete andmeid tsentraliseeritud jälgimiseks ja juhtimiseks; ERP-süsteem saab HMI kaudu tootmisandmeid hankida ressursside planeerimiseks ja ajakavade koostamiseks; MES-süsteem suudab teostada tootmisprotsessi teostamist ja juhtimist läbi HMI.

Üksikasjaliku sissejuhatuse ülaltoodud aspektide kaudu saate täielikult mõista HMI levinud kasutamist tööstusprotsessis ja seda, kuidas see on side, andmete tsentraliseerimise ja süsteemiintegratsiooni jne kaudu tööstusliku tootmise tõhususe ja ohutuse parandamiseks.

6.HMI ja SCADA erinevus

HMI: keskendub visuaalsele teabevahetusele, et aidata kasutajatel tööstusprotsesse jälgida
HMI-d (Human Machine Interface) kasutatakse peamiselt intuitiivse visuaalse teabevahetuse pakkumiseks, mis aitab kasutajatel jälgida ja hallata tööstusprotsesse, kuvades graafilise liidese kaudu süsteemi olekut ja tööandmeid. HMI põhifunktsioonid ja funktsioonid on järgmised:

Intuitiivne graafiline liides: HMI kuvab teavet graafikute, diagrammide, digitaalsete armatuurlaudade jms kujul, et operaatorid saaksid süsteemi tööolekut hõlpsasti mõista ja jälgida.
Reaalajas jälgimine: HMI suudab kuvada andurite andmeid ja seadmete olekut reaalajas, aidates operaatoritel probleeme kiiresti tuvastada ja lahendada.
Lihtsustatud kasutamine: kasutajaliidese kaudu saavad operaatorid hõlpsasti reguleerida süsteemi parameetreid, käivitada või peatada seadmeid ning täita põhilisi juhtimisülesandeid.
Häirehaldus: HMI suudab seada ja hallata häireid, teavitades operaatoreid õigeaegselt meetmete võtmisest, kui süsteem on ebanormaalne, et tagada tootmisohutus.
Kasutajasõbralikkus: HMI liidese disain keskendub kasutajakogemusele, lihtsale kasutamisele, hõlpsasti õpitavaks ja kasutamiseks, sobib välioperaatoritele igapäevaseks jälgimiseks ja kasutamiseks.
SCADA: andmete kogumise ja juhtimissüsteemi toimimine võimsamate funktsioonidega
SCADA (andmete hankimise ja jälgimise süsteem) on keerulisem ja võimsam süsteem, mida kasutatakse peamiselt suuremahulistes andmete kogumise ja juhtimise automatiseerimise protsessides. SCADA peamised omadused ja funktsioonid on järgmised:

Andmete hankimine: SCADA süsteemid on võimelised koguma suurel hulgal andmeid mitmelt hajutatud andurilt ja seadmelt, neid salvestada ja töödelda. Need andmed võivad sisaldada erinevaid parameetreid, nagu temperatuur, rõhk, voolukiirus, pinge jne.
Tsentraliseeritud juhtimine: SCADA süsteemid pakuvad tsentraliseeritud juhtimisfunktsioone, võimaldades erinevates geograafilistes asukohtades jaotatud seadmete ja süsteemide kaugjuhtimist ja haldamist, et saavutada terviklik automatiseerimiskontroll.
Täiustatud analüüs: SCADA süsteemil on võimsad andmeanalüüsi ja -töötluse võimalused, suundumuste analüüs, ajalooliste andmete päring, aruannete genereerimine ja muud funktsioonid, mis aitavad juhtkonnal otsuste tegemisel toetada.
Süsteemi integreerimine: SCADA süsteemi saab integreerida teiste ettevõtte juhtimissüsteemidega (nt ERP, MES jne), et saavutada sujuv andmeedastus ja jagamine ning suurendada ettevõtte üldist töötõhusust.
Kõrge töökindlus: SCADA süsteemid on loodud suure töökindluse ja kõrge kättesaadavuse tagamiseks, sobivad kriitiliste tööstusprotsesside jälgimiseks ja juhtimiseks ning on võimelised stabiilselt töötama karmides keskkondades.

7.HMI paneeli rakendusnäited

täisfunktsionaalne HMI

Täisfunktsionaalsed HMI-paneelid sobivad rakendusteks, mis nõuavad suurt jõudlust ja rikkalikku funktsionaalsust. Nende spetsiifilised vajadused hõlmavad järgmist:

Vähemalt 12-tolline puuteekraan: suur puutetundlik ekraan pakub rohkem kuvamisruumi ja paremat kasutuskogemust, mis muudab operaatorite jaoks keerukate liideste vaatamise ja kasutamise lihtsaks.
Sujuv skaleerimine: toetab sujuvat skaleerimisfunktsiooni, mis võimaldab kohandada ekraani suurust vastavalt erinevatele kuvamisvajadustele, et tagada teabe kuvamise selgus ja täielikkus.
Integratsioon Siemensi TIA portaali tarkvaraga: integreerimine Siemensi TIA portaali (täielikult integreeritud automatiseerimisportaali) tarkvaraga muudab programmeerimise, kasutuselevõtu ja hoolduse lihtsamaks ja tõhusamaks.
Võrguturve: Võrguturbe funktsiooniga saab see kaitsta HMI-süsteemi võrgurünnakute ja andmete lekke eest, et tagada süsteemi ohutu toimimine.
Automaatne programmi varundusfunktsioon: toetab automaatset programmi varundusfunktsiooni, mis võimaldab regulaarselt varundada süsteemiprogramme ja andmeid, et vältida andmete kadumist ja parandada süsteemi töökindlust.
See täisfunktsionaalne HMI-paneel sobib keerukate tööstusautomaatikasüsteemide jaoks, nagu suuremahulised tootmisliinid, energiahaldussüsteemid ja nii edasi.

b Põhiline HMI

Põhilised HMI-paneelid sobivad rakenduste jaoks, mille eelarved on piiratud, kuid vajavad siiski põhifunktsioone. Selle konkreetsed vajadused hõlmavad järgmist:

Integreerimine Siemensi TIA portaaliga: vaatamata piiratud eelarvele on põhiliste programmeerimis- ja silumisfunktsioonide jaoks siiski vaja integreerida Siemensi TIA portaali tarkvara.
Põhifunktsioonid: nagu KTP 1200, sellel HMI-paneelil on põhilised kuva- ja tööfunktsioonid lihtsamate juhtimis- ja jälgimistoimingute jaoks.
Tasuv: see HMI paneel on tavaliselt odavam ja sobib väiksematele ettevõtetele või piiratud eelarvega projektidele.
Basic HMI paneelid sobivad lihtsate tööstuslike juhtimissüsteemide jaoks nagu väikesed töötlemisseadmed, ühe tootmisprotsessi jälgimine ja juhtimine jne.

c Traadita võrgu HMI

Juhtmeta võrgu HMI paneelid sobivad rakendusteks, mis nõuavad traadita side võimalusi. Nende spetsiifilised vajadused hõlmavad järgmist:

Juhtmeta side: võimalus suhelda kontrolleriga traadita võrgu kaudu vähendab juhtmestiku keerukust ja maksumust ning suurendab süsteemi paindlikkust.
Rakenduse näide: nagu Maple Systems HMI 5103L, saab seda HMI paneeli kasutada sellistes keskkondades nagu tankipargid, kus on vaja traadita sidet, et hõlbustada kaugseiret ja kasutamist.
Mobiilsus: Juhtmeta võrgu HMI paneeli saab vabalt liigutada ja see sobib stsenaariumide jaoks, mis nõuavad toimimist ja jälgimist erinevatest kohtadest.
Juhtmeta võrgu HMI paneelid sobivad kasutamiseks rakenduste stsenaariumides, mis nõuavad paindlikku paigutust ja mobiilset kasutamist, näiteks tankipargid ja mobiilsete seadmete kasutamine.

d Etherneti I/P-ühendus

Etherneti I/P-ühenduse HMI-paneelid sobivad rakenduste jaoks, mis nõuavad ühendust Etherneti/I/P-võrguga. Nende spetsiifilised vajadused hõlmavad järgmist:

Ethernet/I/P-ühendus: toetab Ethernet/I/P-protokolli, võimaldades sidet teiste võrgus olevate seadmetega kiireks andmeedastuseks ja jagamiseks.
Rakenduse näide: Sarnaselt PanelView Plus 7 standardmudelile saab seda HMI-paneeli hõlpsalt ühendada olemasolevate Etherneti/I/P võrkudega, et süsteemi integreerida ja juhtida.
Töökindlus: Etherneti I/P-ühenduvus tagab kriitiliste tööstuslike juhtimissüsteemide kõrge töökindluse ja stabiilsuse.
Etherneti I/P ühendusega HMI paneelid sobivad tõhusat võrgusuhtlust ja andmete jagamist nõudvatele tööstusautomaatikasüsteemidele, näiteks suuremahulistele tootmis- ja protsessijuhtimissüsteemidele.

8. Erinevus HMI-ekraani ja puutetundliku ekraani vahel

HMI-ekraan sisaldab riist- ja tarkvara

HMI (inimese-masina liides) ekraan ei ole lihtsalt kuvaseade, see sisaldab nii riist- kui ka tarkvaraosi, mis võivad pakkuda täielikke interaktsiooni ja juhtimisfunktsioone.
Riistvara osa:
Ekraan: HMI-kuvarid on tavaliselt vedelkristall- või LED-ekraanid, mille suurus varieerub väikesest kuni suureni ning võib kuvada erinevat graafikat ja tekstiteavet.
Puuteekraan: paljudel HMI-ekraanidel on integreeritud puuteekraan, mis võimaldab kasutajal puutetundlikult töötada.
Protsessor ja mälu: HMI-ekraanidel on sisseehitatud protsessor ja mälu juhtimistarkvara käitamiseks ja andmete salvestamiseks.
Liidesed: HMI-kuvarid on sageli varustatud mitmesuguste liidestega, nagu Ethernet, USB ja jadaliidesed PLC-de, andurite ja muude seadmetega ühendamiseks.
Tarkvara komponent:
Operatsioonisüsteem: HMI-ekraanid kasutavad tavaliselt manustatud operatsioonisüsteemi, näiteks Windows CE, Linux või spetsiaalset reaalajas operatsioonisüsteemi.
Juhttarkvara: HMI-ekraanidel on spetsiaalne juhtimis- ja seiretarkvara, mis pakub graafilist kasutajaliidest (GUI) ja juhtimisloogikat.
Andmetöötlus ja kuvamine: HMI tarkvara on võimeline töötlema anduritelt ja juhtseadmetelt tulevaid andmeid ning kuvama neid ekraanil graafikute, diagrammide, häirete jms kujul.
Side ja integratsioon: HMI tarkvara suudab suhelda ja integreerida andmeid teiste süsteemidega (nt SCADA, ERP, MES jne), et saavutada terviklik automatiseerimise juhtimine ja jälgimine.

b Puuteekraan on ainult riistvaraline osa

Puutetundlikud ekraanid sisaldavad ainult riistvaralist osa, puudub sisseehitatud juhtimis- ja jälgimistarkvara, mistõttu ei saa neid üksi kasutada keerukate tööstuslike juhtimis- ja seireülesannete jaoks.

Riistvara osa:

Ekraan: puutetundlik ekraan on peamiselt LCD- või LED-ekraan, mis pakub ekraani põhifunktsioone.
Puuteandur: puuteekraan on varustatud puuteanduriga, mis võimaldab kasutajal puute abil sisestustoiminguid teha. Levinud puutetehnoloogiad on mahtuvuslikud, infrapuna- ja takistuslikud.
Kontrollerid: puutetundlikel ekraanidel on puutetundlike sisendsignaalide töötlemiseks ja ühendatud arvutiseadmetesse edastamiseks sisseehitatud puutetundlikud kontrollerid.
Liides: puutetundlikud ekraanid on tavaliselt varustatud liidestega nagu USB, HDMI, VGA jne arvuti või muu kuvari juhtimisseadmega ühendamiseks.
Sisseehitatud tarkvara puudub: puuteekraan toimib ainult sisend- ja kuvaseadmena ning ei sisalda operatsioonisüsteemi ega juhtimistarkvara ennast; see peab olema ühendatud välise arvutusseadmega (nt arvuti, tööstuskontroller), et selle täielikku funktsionaalsust realiseerida.

9. Kas HMI kuvari toodetel on operatsioonisüsteem?

HMI toodetel on süsteemitarkvara komponendid
HMI (Human Machine Interface) tooted ei ole ainult riistvaraseadmed, vaid need sisaldavad ka süsteemitarkvara komponente, mis võimaldavad HMI-del neid tööstusautomaatika- ja seiresüsteemides kasutada ja juhtida.

Süsteemi tarkvara funktsioonid:

Kasutajaliides: pakub graafilist kasutajaliidest (GUI), mis võimaldab operaatoritel intuitiivselt jälgida ja juhtida tööstusprotsesse.
Andmetöötlus: Töötleb anduritelt ja juhtseadmetelt saadud andmeid ning kuvab need graafikute, diagrammide, numbrite jne kujul.
Sideprotokollid: Toetage mitmesuguseid sideprotokolle, nagu Modbus, Profinet, Ethernet/IP jne, et saavutada ühendus ja andmevahetus PLC, andurite, SCADA ja muude seadmetega.
Häirehaldus: häiretingimuste seadistamine ja haldamine, operaatorite õigeaegne teavitamine, kui süsteem on ebanormaalne.
Ajalooliste andmete salvestamine: salvestage ja salvestage ajaloolised andmed hilisemaks analüüsiks ja optimeerimiseks.
Suure jõudlusega HMI-tooted käitavad tavaliselt manustatud operatsioonisüsteeme, nagu WinCE ja Linux.
Suure jõudlusega HMI-tooted käitavad tavaliselt manustatud operatsioonisüsteeme, mis pakuvad HMI-dele suuremat töötlemisvõimsust ja suuremat töökindlust.

Levinud manustatud operatsioonisüsteemid:

Windows CE: Windows CE on kerge manustatud operatsioonisüsteem, mida kasutatakse laialdaselt HMI toodetes. See pakub rikkalikku graafilist liidest ja võimsaid võrgufunktsioone ning toetab mitmesuguseid tööstuslikke sideprotokolle.
Linux: Linux on avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteem, millel on kõrge stabiilsus ja kohandatavus. Paljud suure jõudlusega HMI tooted kasutavad Linuxi operatsioonisüsteemina, et saavutada paindlikumad funktsioonid ja suurem turvalisus.

Manustatud operatsioonisüsteemide eelised:

Reaalajas: manustatud operatsioonisüsteemidel on tavaliselt hea reaalajas jõudlus ja need suudavad kiiresti reageerida muutustele tööstusprotsessides.
Stabiilsus: sisseehitatud operatsioonisüsteemid on optimeeritud kõrge stabiilsuse ja töökindluse tagamiseks pikaajaliseks tööks.
Turvalisus: Manustatud operatsioonisüsteemidel on tavaliselt kõrge turvalisuse tase, mis suudavad seista vastu erinevatele võrgurünnakutele ja andmelekke riskidele.
Kohandamine: manustatud operatsioonisüsteeme saab kohandada vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele, pakkudes funktsioone, mis vastavad paremini tegelikele vajadustele.

10. HMI kuvari tulevane arengusuund

HMI tooted muutuvad üha funktsioonirikkamaks
Tehnoloogia arenguga muutuvad HMI (Human Machine Interface) tooted üha funktsioonirikkamaks, et rahuldada kasvavat nõudlust tööstusautomaatika järele.

Nutikamad kasutajaliidesed: tulevastel HMI-del on nutikamad kasutajaliidesed, mis võimaldavad tehisintellekti ja masinõppe tehnoloogiate kaudu pakkuda isikupärasemat ja intelligentsemat kasutuskogemust.

Täiustatud võrguvõimalused: HMI-tooted täiustavad veelgi oma võrguvõimalusi, toetades rohkem tööstuslikke sideprotokolle, võimaldades sujuvat ühenduvust ja andmevahetust rohkemate seadmete ja süsteemidega.

Andmeanalüüs ja prognoosimine: tuleviku HMI-d integreerivad võimsamad andmeanalüütika ja prognoosimisvõimalused, et aidata ettevõtetel teostada reaalajas jälgimist ja optimeerida otsuste tegemist, et parandada tootlikkust ja kvaliteeti.

Kaugseire ja -juhtimine: Tööstusliku asjade Interneti arendamisega toetavad HMI tooted põhjalikumaid kaugseire- ja juhtimisfunktsioone, võimaldades operaatoritel hallata ja kasutada tööstussüsteeme igal ajal ja igal pool.

Kõigil üle 5,7-tollistel HMI toodetel on värvilised ekraanid ja pikem ekraani eluiga
Tulevikus hakkavad kõik 5,7-tollised ja uuemad HMI tooted kasutusele võtma värviekraanid, pakkudes rikkalikumaid visuaalseid efekte ja paremat kasutuskogemust.

Värvilised kuvad: värvilised kuvad võivad näidata rohkem teavet, kasutada graafikat ja värve erinevate olekute ja andmete eristamiseks ning parandada teabe loetavust ja visualiseerimist.

Pikendatud ekraani eluiga: tänu kuvatehnoloogia edenemisele on tulevaste HMI värviekraanide kasutusiga pikem ja töökindlus suurem ning need on võimelised töötama pikka aega stabiilselt karmides tööstuskeskkondades.

Tipptasemel HMI tooted keskenduvad peamiselt tahvelarvutitele

Tipptasemel HMI-toodete trend keskendub tahvelarvutitele, pakkudes paindlikumat ja multifunktsionaalsemat tööplatvormi.

Tahvelarvuti platvorm: tulevane tipptasemel HMI kasutab tahvelarvutit sagedamini platvormina, kasutades selle võimsat arvutusvõimsust ja kaasaskantavust, et pakkuda võimsamaid funktsioone ja paindlikumat kasutamist.

Mitme puutega juhtimine ja liigutustega juhtimine: tahvelarvuti HMI-d toetavad mitme puutega ja liigutustega juhtimist, muutes toimingud intuitiivsemaks ja mugavamaks.

Mobiilsus ja kaasaskantavus: Tahvelarvuti HMI on väga mobiilne ja kaasaskantav, operaatorid saavad seda igal ajal ja igal pool kaasas kanda ja kasutada, mis sobib erinevate tööstuslike stsenaariumide jaoks.

Rikkalik rakenduste ökosüsteem: tahvelarvutiplatvormil põhinev HMI saab ära kasutada rikkalikku rakenduste ökosüsteemi, integreerides erinevaid tööstuslikke rakendusi ja tööriistu ning parandades süsteemi mastaapsust ja funktsionaalsust.