Egy mérnök ellenőrzi és vezérli az autóipari gyárban működő automata hegesztőrobotot egy rendszerfigyelő szoftver ember-gép interfészen.

Hogyan válasszuk ki az alkalmazáshoz ideális HMI-t?

Hamarosan az emberek és a gépek közötti kommunikáció megváltozik, és egy új ipari forradalom veszi kezdetét. Az Ipar 4.0 fejlesztései átadhatják helyüket az Ipar 5.0-nak. Mielőtt azonban a vállalatokat teljes mértékben bekebelezné az átalakulás, a szervezeteknek arra kell összpontosítaniuk, hogy vállalkozásukat intelligens gyárakká alakítsák az automatizált gyártás, IoT, intelligens adatok, mesterséges intelligencia és új technológiák segítségével. 

Az ipari fejlődések mellett a vizualizációs rendszereknek hatékonyabb interakciós módokat kell biztosítaniuk a gép-kezelő szinten. Ezek az új generációs felhasználó-gép interfészek egyedülálló lehetőséget kínálnak minden gyár számára, hogy a kitűnjenek a piacon a megfelelő megoldás megvalósítása során, és továbblépjenek az automatizálási rendszerekben működő HMI-k valódi, digitalizált világába.

Mi az a HMI?

Az ember-gép interfészt (HMI) gyakran használják az ipari gyártásban és rendszerekben. Az automatizálási eszközök vezérléséhez és jelzéséhez szükségesek. Az ember-gép interfész a gépek vezérlésében és a hatékonyság optimalizálásában segíti a kezelőket, mivel információkat nyújtanak az előrehaladásról és a mechanikai teljesítményről. Alapszintű, LED-es kijelzőkkel ellátott, valamint bonyolultabb, érintőképernyővel és kiegészítő funkciókkal is felszerelt HMI-k is elérhetők már a piacon.

Az ipari automatizáláshoz használt érintőképernyős ember-gép interfészek (HMI-k) már bevált technológiának számítanak, és számos gép- és folyamatautomatizálási alkalmazás számára nyújtanak hozzáadott értéket a vezérlőpanelen lévő kapcsolók, gombok és lámpák képességeinek kibővítésével. Az érintőképernyők olyan komponenseken alapulnak, mint például az érintővezérlők és a szoftver-illesztőprogramok. Az érintőképernyők közös vezérlési funkciói révén a rendszer reagálni tud, ha egy adott felületet érintenek. Az érintésérzékelő az érintésérzékeny felület. Az érintőképernyők ujjakkal, billentyűzettel vagy egérrel is kezelhetők.

A HMI-k áttekintésekor fontos tudni a következőket:

  • Integrált követelmények és különféle csatlakozási lehetőségek a vezérlők számára.
  • A HMI-alkalmazások konfigurálása.
  • Egyedi hardver- és szoftverkövetelmények megvalósítása.
  • Iparági tanúsítványok és jóváhagyások.
  • Különböző méretű és teljesítményosztályú kezelőpanelek
  • Különféle anyagok és érintési technológiák használata.
  • Ügyfélspecifikus tervadaptációk megvalósítása.

Kiválasztási útmutató a HMI-eszközökhöz 

Számos tényezőtől függenek, ugyanis például a kijelző felbontása, a párhuzamosan használt illesztőprogramok száma, a vizualizációs projekthez szükséges memória, a csatlakoztatott vezérlők száma, a naplók száma, a HMI-k száma eltérhet. A HMI-eszközökre vonatkozó irányelveket a Phoenix Contact kiválasztási útmutatója ismerteti, és ezek közül néhányat az alábbiakban részletezünk:

A kijelző mérete és felbontása

A kijelző felbontása gyakran nehézségeket okozhat. A kezelők szeretnék tudni, hogy a panelnek kicsi vagy nagy képernyőmérettel kell-e rendelkeznie, és mi a legjobb felbontás, ami a grafikai objektum részleteinek megfelelő megjelenítéséhez szükséges. Az üzemeltetőnek alaposan meg kell vizsgálnia a HMI minden egyes felhasználási esetét annak biztosításához, hogy a megfelelő megoldásokat tudja kiválasztani az alkalmazás követelményei alapján.

A nagyobb kijelzők nagyobb teret biztosítanak a programozók számára a grafikák készítésekor. A legtöbb felhasználó a lehető legnagyobb kijelzőméretet szeretné, különösen akkor, ha érintéssel kell a hivatkozásokat kiválasztani, de akkor is, ha az alkalmazás felülete csak megtekinthető, és távolról szeretnék nézni a kijelzőt. 

Egy HMI-kezelő az érintőpanelen ellenőrzi az automatizálási gépek teljesítményét.

Az ezekhez a panelekhez a következő felbontás ajánlott: 

  • Alapszintű alkalmazások: VGA-val (640×480 pixel)
  • Normál alkalmazások: SVGA-val (800×600 pixel)
  • Csúcskategóriás alkalmazások: SXGA-val (1280×1024 pixel)

Rendszerszintű kommunikáció

A rendszer csatlakoztatásához leggyakrabban Ethernet portra van szükség, melynek segítségével a HMI kommunikálni tud a PLC-hálózaton. A Phoenix Contact HMI-k lekérdezési sebessége 250 ms és 1000 ms között van. A párhuzamosan használható meghajtók száma: egy Ethernet az alapszintű alkalmazásokhoz, 1 plusz OPC-kommunikációs port a szabványos alkalmazásoknál, illetve 2 plusz OPC-kommunikációs port a csúcskategóriás alkalmazásoknál. Az egy meghajtónkénti PLC-k száma 1–5, az egyidejűleg csatlakoztatott PLC-k esetén pedig 1–10.

Memóriaigény

Nagyon fontos annak biztosítása, hogy a rendszer CPU-ja és memóriakapacitása elegendő legyen annak vezérléséhez. A HMI-kben lévő bővíthető memória vagy eltérő memóriaméretek megszüntethetnek bizonyos korlátozásokat. A fejlett funkciók, mint például a beépített számítások, trendek és receptek hatással lesznek a HMI teljesítményére, ezért óvatos becslések alkalmazása javasolt.

A Phoenix Contact irányelvei szerint az alapszintű alkalmazások vizualizációjához szükséges memória oldalanként általában 16 és 32 objektum között változik, és van hely az animált objektumok számára is (oldalanként általában egy). A normál alkalmazásoknál az oldalak száma 64-re nő, oldalanként akár 128 objektummal, illetve oldalanként legfeljebb 32 méretezhető objektummal és 5 animált objektummal. A csúcskategóriás alkalmazások esetében azonban 256 oldal, 512 objektum, 64 méretezhető objektum és 5 animált objektum érhető el. 

Az adatalkalmazások is egyszerűbbé válnak a HMI-támogatással azokon a rendszereken, ahol a felhasználók cserélhető tárolót használhatnak az adatnaplózáshoz az egy vagy több SD-kártyanyílással rendelkező HMI-ken.

Felhasználók és naplók

A felhasználókezelés témakörben az alkalmazástól függően (alapszintű, normál, csúcskategóriás) a felhasználók száma 16–512 és 1024 között mozog, és felhasználói csoportokat is létrehozhatók (64 főig). Másrészt az alapszintű alkalmazásnál legfeljebb 4–16 adatnaplózó engedélyezett projektenként, a normál és csúcskategóriás alkalmazásokban ez a szám 16 és 32 közötti.

Mit kell figyelembe venni a projekthez megfelelő HMI kiválasztásakor? 

A HMI-k két fő kategóriába sorolhatók. Vannak alapvető HMI-k és vezeték nélküli hálózati HMI-k. Legyen szó a központi vezérlőhelyiségről, a gyártásról vagy közvetlenül a gépen történő megjelenítésről, különböző márkákat mutatunk be, hogy megkönnyítsük a megfelelő HMI-megoldás kiválasztását.

Phoenix Contact

A Phoenix Contact szerint az automatizálás költségének csökkentéséhez hatékony felügyeletre és bevitelre van szükség. Az alkalmazás kategóriájától függően (közvetlen, nagy teljesítményű, többfunkciós) határozza meg a Phoenix Contact a HMI-k jellemzőit. Tekintse át a Phoenix Contact kezelőpanel-választékát, és válassza a legmegfelelőbbet hardver- és szoftverigényeihez.

A Phoenix Contact által kínált előnyök:

  • Egyedi megoldások.
  • Könnyen használható előre konfigurált és előre telepített hardverrel és szoftverrel.
  • Egyszerű méretezhetőség.
  • A teljes vonalrendszer része HMI-kkel.
  • Ugyanaz a szoftververzió minden változathoz és felszereltséghez.
  • Hosszú élettartam és erős kialakítás alumínium előlappal.
  • Rugalmas vezérlőcsatlakozás.
  • Webes kapcsolat és hatékony többfelhasználós működés.

9″-os érintőpanel, 800×480, IP65, Ethernet/USB/SD-kártya, Phoenix Contact

A Phoenix Contact érintőpanelje 22,9 cm/9 hüvelykes TFT-kijelzővel rendelkezik, amely projektív-kapacitív és négypontos érintéses vezérlésen alapul. Felbontás: 800×480 pixel, 16,7 millió színnel, Arm® Cortex® A8, 1000 MHz, 2 db USB 2.0-port, 1 db Ethernet (10/100 MB/s), J45, Windows® Embedded Compact 7 és felhasználói szoftver: Ez egy nyílt platform (nincs tranzitrendszer).

Siemens

A Siemens a 2. generációs üzemeltetési és felügyeleti eszközökre specializálódott. Vizualizációs eszközeik javítják a folyamatok minőségét a kisebb üzemeknél vagy kisebb alkalmazásoknál. A SIMATIC 2. generációs HMI Basic paneljei új működési és felügyeleti lehetőségeket kínálnak – kiváltképpen a gépészmérnökök számára.

A 2. generációs Basic panelek (a minőség és a kijelző méretétől eltekintve) rengeteg innovatív funkciót kínálnak: például receptkezelést, riasztások naplózását, tendenciajelző funkciókat és nyelvváltást. Az innovatív felhasználói felületen a funkciók széles skálája érhető el, az új vezérlők és grafikák révén pedig jobb használhatóságot biztosít. 

A 2. generációs HMI Basic panelek főbb jellemzői:

  • Ideálisak az egyszerű HMI-alkalmazásokhoz.
  • A TIA portálon tervezték őket.
  • Kompatibilisek a SIMATIC HMI Comfort panelekkel.
  • Rugalmas méretezhetőség a HMI-termékcsaládon belül.
  • Nagy felbontás és szélesvásznú megjelenítés.
  • Továbbfejlesztett használhatóság és innovatív felhasználói felület.
  • Jobb grafika és kezelőszervek.
  • Intuitív kezelés érintéssel/billentyűkkel.
  • Csatlakozási interfész sok PLC-hez.
  • Változatok PROFIBUS-hoz vagy PROFINET-hez.
  • Az adatok USB pendrive-on is tárolhatók.
  • A tartó kompatibilis a 4″-os és 6″-os SIMATIC HMI Comfort panelekkel és a SIMATIC HMI Basic panelekkel.

Azok a vállalkozások, amelyek a felhasználói élmény (UX) következő generációjába már korán belekóstolnak, hamar a csúcsra kerülhetnek, és nagy lehetőségeket nyerhetnek el különleges hatékonyságuknak köszönhetően. Tekintse meg a Siemens néhány új vizualizációs rendszerét.

HMI panel, Ktp700, Basic, 7″-os, 800×480, IP65, Siemens

A HMI panelek a gépek és rendszerösszetevők működtetésére és felügyeletére szolgálnak. Együttműködnek a SIMATIC S7-1200 egységgel is. Elég csak a SIMATIC STEP 7 Basic szoftvert használni a konfiguráláshoz, így nincs szükség további szoftverre. Alapvető HMI-funkciók: jelzőrendszer, receptkezelés, grafikonfunkciók, gombok testreszabhatósága és nyelvváltás. PROFINET/Ethernet-hálózathoz csatlakoztatható. Egyéb jellemzők: megnyerő ipari design.

Eaton 

Az Eaton HMI kezelői felületei valódi analóg érintőképernyők testreszabható funkciógombokkal, amelyeket a legnagyobb kihívást jelentő alkalmazásokhoz terveztek. Az Eaton vizualizációs és automatizálási megoldásai ideálisak a gyártási folyamat optimalizálásához. A gépek és eszközök megelőző jellegű karbantartásának és felügyeletének köszönhetően a gyárak továbbfejleszthetik üzemeiket. Tudjon meg többet arról, hogy miként feszegeti az Eaton az Ipar 4.0 határait.

Az Eaton hardverekre és szoftverekre választja szét a HMI-komponenseket. A hardver HMI-ket gyakran OI-nak nevezik. A hardver egy olyan online egység vagy kezelőállomás, amely információkat nyújt a gép működéséről. Általában kijelzővel, érintőképernyővel, billentyűzettel és kommunikációs portokkal van felszerelve. A szoftveres HMI-k jellemzően számítógép-alapúak, konfigurálhatók és alkalmazásokat továbbítanak az OI-re és vissza. Ezek közé tartozik a futásidő és a fejlesztés is.

Az Eaton HMI kezelői felületének jellemzői:

  • Kiterjedt illesztőprogram-lista és három soros csatlakozási port.
  • Többféle képernyőméret és szín.
  • Párhuzamos nyomtatóhoz, Ethernet-hálózathoz vagy akár I/O-modulokhoz is csatlakoztatható.
  • Nincs szükség külön vezérlőre.
  • A felhasználóbarát programszerkesztő (HMisoft szoftver) megkönnyíti az alkalmazásparaméterek konfigurálását, és új funkciókkal egészíti ki a felügyeleti rendszereket.
  • Teljes alkalmazástárak (a HMI mindent tárol, beleértve a képeket is, így a szerkesztéshez nincs szükség az eredeti forrásfájlokra).

Az Eaton HMI-kijelzőinek típusai növelik a kezelő magabiztosságát és az együttműködést, csökkentik az állásidőt és az anyagveszteséget, valamint javítják a termékminőséget. Kínálatukban 3,5–22″-os kétbeolvasós, színes LCD képernyők és színes, aktív mátrix TFT-képernyők találhatók. Tekintse meg az Eaton HMI-jeit.

HMI érintőpanel, 12″-os, 800×600, IP65, Eaton

A HMI érintőpanelje egyérintéses 12 hüvelykes kijelzővel és az előlapról telepíthető. Funkciók: 24 V DC, IR, 800×600 pixel, 2 db Ethernet, 1 db RS232, 1 db RS485, 1 db CAN, 1 db DP. A felhasználó testreszabhatja a PLC működését.

Omron 

Az Omron HMI-jei a különféle típusú ember-gép interfészek széles választékát kínálnak. Omron NA sorozatú HMI, Omron Compact HMI, NQ5 HMI, számítógép-alapú HMI, HMI & vezérlés, méretezhető HMI, NT25 HMI és funkciógombos HMI-k. Mindegyik kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, és különféle alkalmazásokhoz használhatók. Ezen következő generációs gépi interfészek fő előnye azonban az, hogy javítják a vezérlést és a felügyeletet, illetve jobb kapcsolatot biztosítanak a kezelő és a gép között.

Az Omron NA sorozatú HMI-jének főbb jellemzői:

  • Jól látható és világos kijelző nagy, 1280×800 felbontással.
  • Különböző szélesvásznú képernyők érhetők el minden típushoz 7″-os, 9″-os, 12″-os és 15″-os méretben.
  • Két Ethernet-port áll rendelkezésre a vezérlési és karbantartási szegmensek egyidejű eléréséhez.
  • Az NJ-változókat megosztja a rendszer az NA projektben a fejlesztési idő csökkentése érdekében, az NA alkalmazásokat pedig az NJ programmal tesztelik a szimulátor segítségével.
  • A Sysmac Studio integrált fejlesztői környezetet biztosít.
  • A kiterjedt biztonsági funkciók közé tartoznak a működési jogosultság beállításai és az azonosítóhoz kötött végrehajtási korlátozások.
  • Multimédia, például videó és PDF.

Az Omron Industrial Automation a fejlett automatizálási technológiák egyik vezető gyártója. Tekintse meg az Omron HMI-jeinek és a tartozékainak teljes választékát.

HMI programozható terminál, 15″, 1024 x 768, IP65, Omron Industrial Automation

Az NS sorozat a HMI-ket egyszerű kezelőpanelekből üzemirányító eszközökké alakítja át. A HMI programozható terminál 15 hüvelykes, színes, 1024×786 pixeles XGA TFT kijelzővel rendelkezik. Képernyőmemória mérete: 60 MB, vezérlőkapcsolat, alárendelt USB, Ethernet, memóriakártya, RS-422A/485, mester USB, 2 db RS-232C, videó csak RGB bemenettel.

Crouzet

A Crouzet Touch HMI-k intuitív felhasználói kezelőfelületek olyan összetett alkalmazásokhoz, mint az adatelemzés, a receptadatbázis, a riasztáskezelés, a makrószámítás, a címkekezelés és az átengedési funkciók. A Crouzet touch szoftverrel online és offline szimuláció is végezhető.

A Crouzet érintőpanelek fő jellemzői:

  • Eszközök széles választékát kínálja.
  • Az em4-hez és a Millenium 3-hoz dedikált kommunikációs illesztőprogramjai egyszerű címkekezelést és címzést tesznek lehetővé.
  • A Crouzet Touch Utility Manager segítségével összes HMI-projektjét kezelheti.
  • A meglévő MTP HMI programok az új Crouzet Touch Soft alkalmazásba importálhatók.
  • Projektszervezés névmegjelenítéssel.
  • Lehetőség saját könyvtár létrehozására és képek importálására.
  • 8 különböző nyelven érhető el.
  • Könnyen létrehozható bármilyen funkcionális objektum a főablakban.
  • Kapcsolódó kommunikációs típus.

Ha egyszerű módot keres projektjei megjelenítésére és kezelésére, tekintse meg a Crouzet nagyobb teljesítményű HMI-eszközöket kínáló érintőpaneljeit.

Érintőpanel, 7″, 800×480, IP65, 800×480 pixel, Crouzet

A Crouzet 7″-os HMI érintőpanelje valós idejű órá biztosít, beépített hűtőrendszerében pedig nincsenek ventilátorok. Millenium 3 programozási portja közvetlen kommunikációt tesz lehetővé a VNC beépített szerverrel. A felbontása 800×480. Az interfész típusa: Ethernet RJ-45, RS232, RS485, USB 2.0.

Red Lion 

A Red Lion karcsú, masszív és rugalmas HMI-paneleket kínál. Alkalmazástól függően, gyárak vagy rendkívül távoli helyszínek esetében ezek a HMI-k lehetővé teszik az ügyfelek számára, hogy csatlakozzanak, felügyeljék és irányítsák a teljes folyamatot számos iparágban, úgy mint a gyárautomatizálásnál, az olaj- és gáziparban, az áram- és közüzemszolgáltatásnál, a víz-/szennyvíziparban, a tengeri szállításnál, a műanyag-extrudálásnál, az adatgyűjtésnél és IIoT-nál.

A Red Lion HMI-paneljeinek jellemzői:

  • Soros portok (a HMI típusától függően legfeljebb 2 vagy 4 db)
  • Néhány HMI esetében USB-port is elérhető 
  • Ethernet (1 vagy 2)
  • C-típusú felhasználói programozás 
  • Protokollkonverter
  • Bővítő portok 
  • Hőmérsékleti tartomány (-10°C-től legfeljebb 60°C-ig)

A Red Lion HMI-jeiben az az egyedülálló, hogy érintőképernyővel és moduláris I/O-val is rendelkeznek, így a 2 az 1-ben kialakítás révén helytakarékos megoldást nyújtanak.

Beltéri HMI kezelőpanel, 24 V, 10″, 640×480, IP66, Red Lion

Ez a Red Lion Graphite® HMI-je az első olyan strapabíró HMI érintőképernyő az iparágban, amely az I/O modulokat protokollkonverzióval, webalapú felügyelettel és adatnaplózással kombinálja. Különböző, 7” és 15″ közötti méretben kaphatók, tökéletesek a beltéri használatra, az illesztőprogramokkal pedig több mint 300 ipari protokollt képesek konvertálni.

Wago

A Wago az egyik vezető gyártó az automatizálási termékek és elektromos csatlakozóelemek terén. Megnyerő kialakítású HMI-paneljeik nagy teljesítményűek és fejlett technológiát kínálnak. Ezek az eszközök egyszerű adatfeldolgozást és felügyeletet tesznek lehetővé a különféle gépek, rendszerek és vezérléstechnológiai alkalmazások számára.

A Wago érintőpanelek és kijelzők előnyei:

  • Gyors működési sebesség nagy teljesítményű processzorokkal
  • Nagyobb megbízhatóság az automatizálási rendszerek kezelése révén
  • Csatlakozás a WAGO felhőmegoldásaihoz 
  • Nagy teljesítményű HMI-kijelzők
  • Új technológiák támogatása
  • Különböző nyelveken programozhatók
  • PLC-működés
  • Offline szimuláció
  • Ventilátor nélkül

Fedezze fel a Wago különböző méretekben és egyéb funkciókkal elérhető érintőpaneljeinek kínálatát.

Érintőpanel, 15″-os, 1024×768, IP65, Wago

A Wago I/O Pro fejlesztői környezetet a létrehozott és teljesen beprogramozott alkalmazásokhoz és vizualizációkhoz tervezték. A meglévő CODESYS projektek szinte teljes mértékben átkonvertálhatók és javíthatók. Funkciók: TFT-kijelző, 16 millió különböző szín, 500:1 kontrasztarány. Kommunikáció: MODBUS (TCP, UDP), Ethernet, Modbus RTU, CANopen.

Ha ezek a HMI-k nem felelnek meg alkalmazásaihoz, a Distrelec más márkák érintőpaneljeit is forgalmazza. Tekintse meg a Beijer HMI-jeit és tartozékait, valamint a Schneider Electric ember-gép interfészeit.  

Total
0
Shares
Előző bejegyzés
Robotok és emberek együttműködése, mesterséges intelligencia fejlesztése. Ipar 5.0.

Felkészült vállalkozása az Ipar 5.0-ra?

Következő bejegyzés

Phoenix Contact – A vezérlőszekrényekbe vetett teljes bizalom

Kapcsolódó bejegyzések