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.
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.
