صفحه کنترل HMI

استانداردهای قابل اجرا

ul 508a

IEC61000-4 《اصلاح 1-الکترومغناطیسی سازگاری (EMC)》 $ $

توابع و مزایای سیستم های کنترل HMI

نمای کلی معماری سیستم های کنترل HMI
سیستم های HMI یکی از مؤلفه های مهم اتوماسیون صنعتی است و یک رابط گرافیکی برای اپراتورها برای تعامل با ماشین ها و سیستم های کنترل فراهم می کند. به طور معمول ، HMI با کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و سایر واحدهای کنترل صنعتی ارتباط برقرار می کند. HMI داده های پیچیده ای را از ماشین آلات به یک نمایش بصری در دسترس ترجمه می کند و به اپراتورها امکان می دهد فرآیندها ، دستورات ورودی را کنترل کنند و سیستم را به طور مؤثر مدیریت کنند. این معماری می تواند از یک ترمینال تک و مستقل باشد که یک دستگاه را به یک سیستم توزیع شده نظارت می کند که دارای یک شبکه پیچیده از فرآیندها است.

ویژگی های اصلی یک کنترلر HMI

کنترل کننده های مدرن HMI مجهز به طیف وسیعی از ویژگی هایی هستند که برای بهینه سازی عملیات صنعتی طراحی شده اند:

تجسم داده های زمان واقعی: HMIS داده های زنده را از دستگاه ها و سنسورها به اپراتورها ارائه می دهد ، که از طریق گرافیک های بصری مانند نمودارها ، نمودارها و داشبورد ارائه می شوند. این بازخورد فوری برای نظارت بر عملکرد سیستم و تصمیم گیری سریع و آگاهانه بسیار مهم است.

رابط کاربر پسند: با رابط های کاربر گرافیکی (GUI) ، که اغلب شامل صفحه لمسی است ، HMI ها تعامل بین اپراتور و ماشین آلات پیچیده را ساده می کنند. این طرح بصری منحنی یادگیری را برای اپراتورهای جدید کاهش می دهد.

پانل های کنترل قابل تنظیم: مهندسان می توانند صفحه نمایش HMI را به نمایش بگذارند تا بیشترین اطلاعات را برای یک عملیات خاص به نمایش بگذارند ، که به شما در به حداقل رساندن درهم و برهمی و کاهش خطر خطای اپراتور کمک می کند.

سیستم های زنگ هشدار و اطلاع رسانی: HMI ها برای هشدار دادن به اپراتورها در مورد هرگونه مشکل عملیاتی یا خطرات احتمالی در زمان واقعی طراحی شده اند و به جلوگیری از تصادفات و به حداقل رساندن خرابی کمک می کنند.

ورود به سیستم و تجزیه و تحلیل داده ها: این سیستم ها می توانند داده های عملکرد را جمع آوری و ذخیره کنند ، که برای عیب یابی ، بهینه سازی فرآیند و اطمینان از انطباق نظارتی بسیار ارزشمند است.

افزایش بهره وری و ایمنی در عملیات

سیستم های کنترل HMI با ساده سازی فرایندها و کاهش احتمال خطای انسانی ، بهره وری را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. با خودکار کردن وظایف پیچیده ، اپراتورها می توانند چندین ماشین و فرآیند را از یک مکان متمرکز مدیریت کنند و منجر به بهبود کارایی و مدیریت گردش کار شوند. نظارت بر زمان واقعی و قابلیت هشدار زودهنگام به تشخیص و حل سریع مسائل کمک می کند ، که باعث خرابی دستگاه می شود.

ایمنی یکی دیگر از نگرانی های مهم در تنظیمات صنعتی است که HMI ها به طور مؤثر به آن می پردازند. این سیستم ها هشدارهای مربوط به زمان واقعی را در مورد خطرات احتمالی مانند گرمای بیش از حد یا خرابی سیستم در اختیار اپراتورها قرار می دهند و این امکان را برای اصلاح فوری فراهم می کند. HMI ها همچنین می توانند با پاسخ های ایمنی خودکار ، مانند خاموش کردن دستگاه هنگام رسیدن به آستانه بحرانی ، برنامه ریزی شوند. علاوه بر این ، آنها می توانند با محدود کردن دسترسی به کنترل سیستم حساس فقط به پرسنل مجاز ، پروتکل های ایمنی را اجرا کنند.

کاربردهای صنعت

تطبیق پذیری سیستم های کنترل HMI منجر به پذیرش گسترده آنها در صنایع بی شماری شده است:

تولید: در ساخت ، HMI برای نظارت و کنترل خطوط تولید ، ماشین آلات و مونتاژ روباتیک استفاده می شود. آنها داده های زمان واقعی را در مورد معیارهای تولید ارائه می دهند و به اپراتورها این امکان را می دهند تا فرایندها را بهینه کنند و از کیفیت محصول اطمینان حاصل کنند.

انرژی و انرژی: بخش انرژی برای مدیریت شبکه ، کنترل نیروگاه و نظارت بر منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی به HMI متکی است. این سیستم ها در تعادل بارهای ، انجام نگهداری فعال و اطمینان از تأمین انرژی پایدار کمک می کنند.

مواد غذایی و داروسازی: در این صنایع بسیار تنظیم شده ، HMI ها برای نظارت بر پارامترهای مهم مانند دما ، فشار و رطوبت برای اطمینان از کیفیت و ایمنی محصول بسیار مهم هستند. آنها با سطوح بهداشتی طراحی شده اند که به راحتی تمیز می شوند و می توانند در برابر مواد تمیز کننده تهاجمی مقاومت کنند.

کارخانه های هوشمند و صنعت 4.0: HMI ها عنصر اصلی کارخانه های هوشمند و انقلاب صنعت 4.0 هستند. آنها با اتصال کارگران با ماشین های هوشمند و اینترنت صنعتی اشیاء (IIOT) به عنوان دروازه تولید هوشمند خدمت می کنند. در این محیط به هم پیوسته ، HMIS داده ها را از منابع مختلف از جمله سنسورهای IoT و سیستم عامل های ابری متحد می کند تا دید و کنترل عملیاتی را افزایش دهد.

نیازهای متنوع صنایع مدرن اغلب به راه حل های HMI نیاز دارد که متناسب با برنامه ها و محیط های خاص باشد.

سفارشی سازی پنل لمسی صنعتی HMI

دوام و عملکرد پانل های لمسی HMI صنعتی

پانل های لمسی صنعتی HMI برای استحکام و قابلیت اطمینان در برابر محیط های خواستار که با دمای شدید ، ارتعاشات ، گرد و غبار و رطوبت مشخص می شوند ، مهندسی می شوند. آنها غالباً در محوطه های ناهموار ساخته شده از موادی مانند فولاد ضد زنگ یا پلی کربنات تقویت شده قرار دارند و ممکن است برای محافظت در برابر گرد و غبار و آب ، دارای امتیاز محافظت (IP) بالایی باشند. صفحه های لمسی خود می توانند مقاومت کنند ، که می توانند با دستکش یا خازنی عمل کنند و اغلب با شیشه های درجه صنعتی یا تقویت شده برای ضربه و مقاومت در برابر خراش ساخته می شوند.

الزامات پنل لمسی سفارشی در صنایع

صنایع مختلف برای پانل های لمسی HMI نیازهای منحصر به فردی دارند. به عنوان مثال ، صنایع غذا و دارویی به پانل هایی با سطوح بهداشتی و بدون درز نیاز دارند که به راحتی ضد عفونی می شوند. در محیط های خطرناک مانند تولید نفت و گاز ، HMI ممکن است نیاز به انفجار داشته باشد. برنامه های در فضای باز خواستار نمایشگرهای قابل خواندن با نور خورشید و امکان کار در طیف گسترده ای از دما هستند.

طراحی و پشتیبانی مهندسی

جمع آوری نیازهای مشتری در مرحله طراحی

گام اولیه در ایجاد یک راه حل سفارشی HMI درک کاملی از نیازهای مشتری است. این شامل شناسایی چالش های عملیاتی خاص ، شرایط محیطی و نیازهای کاربر برای اطمینان از محصول نهایی مناسب برای برنامه مورد نظر است.

طراحی رابط UI/UX سفارشی

رابط کاربری به خوبی طراحی شده (UI) و تجربه کاربر (UX) برای اثربخشی HMI بسیار مهم است. طراحی باید بصری باشد ، با یک طرح واضح و ناوبری آسان برای کاهش منحنی یادگیری و به حداقل رساندن خطای اپراتور. سفارشی سازی امکان ایجاد رابط هایی را فراهم می کند که با گردش کار خاص و اولویت های یک عملیات خاص مطابقت داشته باشد.

پیکربندی مدولار و گسترش عملکردی

HMI های مدرن غالباً دارای یک طراحی مدولار هستند که امکان گسترش و به روزرسانی آسان را فراهم می کند. این انعطاف پذیری تضمین می کند که سیستم HMI می تواند بدون نیاز به تعمیرات اساسی ، با نیازهای تولید و پیشرفت های تکنولوژیکی سازگار شود.

محفظه ها و سفارشی سازی ساختاری

محفظه فیزیکی یک HMI یک مؤلفه مهم دوام آن است.
انتخاب محفظه های مناسب: انواع مختلفی از مواد از جمله فولاد ضد زنگ برای کاربردهای بهداشتی ، آلومینیوم برای خواص سبک و مقاوم در برابر خوردگی و محفظه های خاص ضد آب و ضد گرد و غبار برای محیط های سخت در دسترس است.
طراحی برای محیط های خاص: HMI ها می توانند برای طیف وسیعی از تنظیمات چالش برانگیز ، از نصب های فضای باز در معرض عناصر گرفته تا محیط های تمیز با استانداردهای بهداشتی دقیق طراحی شوند.

تأمین کنندگان و همکاری زنجیره تأمین

انتخاب تأمین کنندگان قابل اعتماد و اطمینان از مشارکت های بلند مدت

کیفیت و قابلیت اطمینان یک سیستم HMI به شدت به اجزای مورد استفاده وابسته است. ایجاد مشارکتهای قوی و طولانی مدت با تأمین کنندگان معتبر برای اطمینان از عرضه مداوم قطعات با کیفیت بالا ضروری است.

کنترل کیفیت و مدیریت زمان سرب

یک فرایند کنترل کیفیت قوی در سراسر زنجیره تأمین برای تضمین عملکرد و ماندگاری محصول نهایی بسیار مهم است. مدیریت مؤثر زنجیره تأمین همچنین برای مدیریت زمان سرب و اطمینان از تحویل به موقع راه حل های سفارشی HMI بسیار مهم است.

توسعه و روندهای آینده

ادغام هوشمند با IoT

ادغام HMI ها با اینترنت اشیاء (IoT) یک روند مهم است که منجر به محیط های صنعتی متصل و غنی تر داده می شود. HMI های فعال شده با IoT می توانند مقادیر زیادی از داده ها را از شبکه سنسورها و دستگاه ها جمع آوری کنند و یک مرور کلی از عملیات را ارائه دهند. این ادغام امکان تجزیه و تحلیل داده های پیشرفته ، نظارت و کنترل از راه دور و نگهداری پیش بینی را فراهم می کند.

محاسبات لبه همراه با پانل های کنترل HMI

محاسبات لبه شامل پردازش داده های محلی ، در نزدیکی منبع تولید داده است ، به جای ارسال آن به یک ابر متمرکز برای پردازش. هنگامی که با HMIS ترکیب می شود ، محاسبات Edge می تواند تأخیر را کاهش داده و عملکرد در زمان واقعی سیستم های کنترل را بهبود بخشد. این امر به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به پاسخگویی فوری دارند ، مفید است.

برنامه های کاربردی AI در رابط های ماشین انسان

هوش مصنوعی (AI) قرار است با ایجاد تعامل بصری ، کارآمد و باهوش تر ، فناوری HMI را متحول کند.

پردازش زبان طبیعی (NLP): NLP به اپراتورها این امکان را می دهد تا با استفاده از دستورات صوتی با ماشین آلات ارتباط برقرار کنند و عملیات را سریعتر و بصری تر کنند ، به خصوص در محیط های هندزفری.

تجزیه و تحلیل پیش بینی کننده: الگوریتم های AI می توانند داده های زمان واقعی را برای پیش بینی خرابی دستگاه تجزیه و تحلیل کنند ، برنامه های نگهداری را پیشنهاد می کنند و تنظیمات را برای بهینه سازی کارآیی توصیه می کنند.

AI Generative: از این فناوری می توان برای ایجاد چیدمان های رابط سفارشی و محتوای مبتنی بر ترجیحات کاربر فردی و داده های تعامل تاریخی استفاده کرد.
شناخت بصری: HMI های دارای هوش مصنوعی می توانند داده های بصری را از دوربین ها برای شناسایی نقص محصول ، نظارت بر شرایط ایمنی و اتوماسیون فرآیندهای کنترل کیفیت تجزیه و تحلیل کنند. $ $