Ihmisen koneen käyttöliittymä selitetty: mikä se on ja kuinka saada se oikein

Mikä ihmiskoneen käyttöliittymä oikeastaan on

Ihmisen ja koneen rajapinta – melkein yleisesti lyhennettynä HMI – on kosketuspiste ihmisen ja koneen tai automatisoidun järjestelmän välillä. Yksinkertaisimmillaan käyttöliittymä on mikä tahansa laite tai ohjelmisto, jonka avulla henkilö voi valvoa, ohjata ja olla vuorovaikutuksessa teollisuuslaitteiden tai prosessien kanssa. Tämä määritelmä kattaa laajan valikoiman fyysisiä muotoja: tehtaan lattiakoneeseen asennetun kosketusnäyttöpaneelin, valvomotyöaseman graafisen kojelaudan, tabletista käsin käytettävän web-pohjaisen käyttöliittymän tai jopa yksinkertaisen painikepaneelin merkkivaloilla. Kaikilla näillä on yhteinen perustavanlaatuinen tarkoitus kääntää monimutkaisia ​​koneen tiloja ja käsitellä dataa muotoon, jota ihminen voi lukea ja jonka mukaan toimia – ja kääntää ihmisen käskyt takaisin signaaleiksi, joita kone voi suorittaa.

Nykyaikaisessa teollisuusautomaatiossa HMI-järjestelmä on yksi toiminnallisesti kriittisimmistä komponenteista kaikissa tiloissa. Ilman hyvin suunniteltua käyttöliittymää, jopa kehittyneintä ohjelmoitavaa logiikkaohjainta (PLC) tai hajautettua ohjausjärjestelmää (DCS) on vaikea käyttää, valvoa ja vianmääritystä tehokkaasti tehdä. Käyttöliittymä on paikka, jossa käyttäjät viettävät työaikansa, jossa hälytykset kuitataan, prosessiparametreja säädetään ja jossa koko tuotantolinjan kunto näkyy yhdellä silmäyksellä. Käyttöliittymän oikea käyttö – laitteiston valinnan, ohjelmistosuunnittelun ja näytön asettelun osalta – vaikuttaa suoraan käyttäjän tehokkuuteen, vasteaikoihin ja viime kädessä toiminnan turvallisuuteen ja tuottavuuteen.

Kuinka HMI-järjestelmät toimivat: Tekninen säätiö

Teollisen HMI-järjestelmän toiminnan ymmärtäminen edellyttää niiden laitteisto- ja ohjelmistokerrosten ymmärtämistä, jotka yhdistävät käyttäjän fyysiseen prosessiin. Käyttöliittymä ei ohjaa laitetta suoraan – tämä rooli kuuluu PLC:lle, DCS:lle tai muulle sen alla olevalle ohjauslaitteistolle. Sen sijaan käyttöliittymä lukee tietoja ohjausjärjestelmästä, näyttää ne visuaalisesti käyttäjälle ja välittää käyttäjän syötteet takaisin ohjausjärjestelmään komentoina tai parametrien muutoksina.

Kommunikointi PLC:iden ja ohjausjärjestelmien kanssa

Käyttöliittymä kommunikoi taustalla olevan ohjauslaitteiston – tyypillisesti PLC:iden tai DCS-ohjaimien – kanssa teollisten viestintäprotokollien kautta. Yleisiä protokollia ovat muun muassa Modbus RTU, Modbus TCP/IP, EtherNet/IP, PROFIBUS, PROFINET, DeviceNet ja OPC UA. HMI-ohjelmisto kartoittaa PLC:n tietyt rekisterit, tunnisteet tai data-osoitteet näytön graafisiksi elementeiksi – joten kun lämpötila-anturin arvo muuttuu PLC:n muistissa, vastaava mittari tai numeronäyttö HMI-näytöllä päivittyy reaaliajassa. Kun käyttäjä painaa virtuaalista painiketta käyttöliittymän kosketusnäytöllä, HMI kirjoittaa arvon vastaavaan PLC-rekisteriin, johon PLC sitten toimii ohjauslogiikkansa mukaisesti.

Tunnistetietokannat ja tietojen kartoitus

Jokaisen käyttöliittymäjärjestelmän keskeinen osa on sen tunnistetietokanta – jäsennelty luettelo kaikista datapisteistä (tunnisteista), joista käyttöliittymä lukee ja kirjoittaa liitettyyn ohjausjärjestelmään. Jokaisella tunnisteella on nimi, tietotyyppi, viestintäosoite, suunnitteluyksiköt ja skaalausparametrit. Hyvin järjestetty tunnistetietokanta on luotettavan käyttöliittymän kokoonpanon perusta; huonosti nimetyt, epäjohdonmukaisesti jäsennellyt tai väärin osoitetut tunnisteet ovat yksi yleisimmistä HMI-ongelmien lähteistä teollisuusympäristöissä. Nykyaikaiset HMI-ohjelmistopaketit mahdollistavat tunnisteiden tuomisen suoraan PLC-ohjelmointiympäristöstä, mikä vähentää manuaalisia tiedonsyöttövirheitä ja pitää käyttöliittymän tietokannan synkronoituna ohjausjärjestelmän konfiguraation kanssa.

Näytön grafiikka ja etulevyt

Käyttöliittymän visuaalinen puoli koostuu graafisista näytöistä – joita kutsutaan sivuiksi, näkymiksi tai näytöiksi ohjelmistoalustan mukaan –, jotka edustavat prosessia tavalla, jonka käyttäjät voivat nopeasti tulkita. Prosessikaaviot, animoidut laiteesitykset (pumput, jotka näyttävät pyörivän käynnissä, venttiilit, jotka vaihtavat väriä avautuessaan tai kiinni), trendikaaviot, hälytysluettelot ja tiedonsyöttölomakkeet ovat kaikki teollisuuden käyttöliittymän näytön suunnittelun vakioelementtejä. Etulevyt – standardoidut ponnahdusikkunat, jotka näyttävät kaikki olennaiset tiedot yhdestä ohjaussilmukasta tai laitteistosta – antavat käyttäjille mahdollisuuden tutustua yksityiskohtaisiin tietoihin sotkematta pääprosessin yleiskatsausnäyttöjä.

HMI-laitteistotyypit: paneelikäyttöliittymästä PC-pohjaisiin järjestelmiin

HMI-laitteistoa on useita eri muototekijöitä, joista jokainen sopii erilaisiin sovellusympäristöihin ja käyttövaatimuksiin. Oikea valinta riippuu valvottavan prosessin monimutkaisuudesta, asennuspaikan ympäristöolosuhteista ja tarvittavasta toiminnallisuudesta.

Itsenäiset HMI-paneelit

Erilliset HMI-paneelit – joita joskus kutsutaan käyttöpaneeleiksi tai käyttöliittymäpäätteiksi (OIT) – ovat itsenäisiä yksiköitä, jotka yhdistävät näytön, kosketusnäytön tai näppäimistön tulon, prosessorin ja tietoliikennelaitteistot yhdeksi kestäväksi koteloksi, joka on suunniteltu suoraan koneeseen asennettavaksi. Niitä on saatavana monenlaisia ​​näyttökokoja, tyypillisesti 4 tuumasta 21 tuumaan lävistäjä, ja niitä on saatavana eri IP-suojausluokituksilla käytettäväksi pölyisissä, märissä tai kemiallisesti aggressiivisissa ympäristöissä. Näissä paneeleissa käytetään erillistä HMI-laiteohjelmistoa yleiskäyttöjärjestelmän sijaan, mikä tekee niistä yksinkertaisempia määrittää ja vakaampia pitkällä aikavälillä kuin PC-pohjaiset ratkaisut. Tämän alueen johtavia valmistajia ovat muun muassa Siemens (SIMATIC HMI), Rockwell Automation (PanelView), Mitsubishi Electric (GOT-sarja), Schneider Electric (Magelis) ja Weintek.

PC-pohjaiset HMI-järjestelmät

PC-pohjaiset HMI-järjestelmät käyttävät HMI-ohjelmistoa teollisella PC-alustalla – joko tavallisella pöytätietokoneella tai telineeseen asennettavalla PC:llä, paneeli-PC:llä (kosketusnäyttökoteloon sisäänrakennettu PC) tai teollisella ohuella työasemalla. PC-pohjaiset järjestelmät tarjoavat huomattavasti enemmän joustavuutta ja prosessointitehoa kuin erilliset HMI-paneelit: ne voivat ajaa monimutkaisempaa grafiikkaa, käsitellä suurempia tunnistemäärää, integroida tietokantoihin ja yritysjärjestelmiin ja käyttää useita ohjelmistosovelluksia samanaikaisesti. Kompromissit ovat korkeammat alkukustannukset, monimutkaisempi IT-hallinta (käyttöjärjestelmän päivitykset, virustorjunta, kyberturvallisuus) ja mahdollisesti lyhyempi laitteiston elinkaari kuin omistetuilla HMI-paneeleilla. PC-pohjainen käyttöliittymä on suositeltu lähestymistapa suuriin, monimutkaisiin valvontajärjestelmiin ja valvomotyöasemiin.

Mobiili- ja verkkopohjainen HMI

Nykyaikaiset HMI-alustat tukevat yhä useammin etäkäyttöä verkkoselaimien tai erityisten mobiilisovellusten kautta, jolloin operaattorit ja insinöörit voivat valvoa prosessitietoja ja vastaanottaa hälytysilmoituksia älypuhelimiin tai tabletteihin mistä tahansa laitoksen verkossa – tai yhä useammin suojattujen etäyhteyksien kautta ulkopuolelta. Web-pohjainen käyttöliittymä vähentää tarvetta olla fyysisesti läsnä paneelissa rutiininomaisissa valvontatehtävissä ja mahdollistaa nopeamman reagoinnin vuorokauden ulkopuolella tapahtuviin hälytyksiin. Etäkäyttöön liittyy kuitenkin kyberturvallisuusnäkökohtia, joita on hallittava huolellisesti, ja mobiililiitännät sopivat yleensä paremmin valvontaan kuin monimutkaisiin ohjaustoimintoihin, jotka hyötyvät erillisen paneeliasennuksen tarkkuudesta.

HMI vs SCADA: Eron ymmärtäminen

Termejä HMI ja SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) käytetään usein yhdessä – ja joskus myös keskenään –, mikä aiheuttaa huomattavaa sekaannusta. Ne ovat toisiinsa liittyviä mutta erillisiä käsitteitä, ja eron ymmärtäminen on tärkeää kaikille, jotka määrittävät tai työskentelevät teollisuuden ohjausjärjestelmiä.

HMI on tiukimmassa merkityksessä paikallinen käyttöliittymä yksittäiselle koneelle tai prosessialueelle – se visualisoi tiedot ja hyväksyy käyttäjän syötteet laitteille, joihin se on suoraan kytketty. SCADA on korkeamman tason järjestelmäarkkitehtuuri, joka aggregoi tietoja useista käyttöliittymistä, logiikoista, etäpääteyksiköistä (RTU) ja muista kenttälaitteista koko laitoksen, laitoksen tai maantieteellisesti hajautetun toiminnan alueelta ja tarjoaa keskitetyn valvonnan näkyvyyden ja hallinnan. SCADA-järjestelmiin kuuluu tyypillisesti historioitsija pitkän aikavälin tietojen kirjaamiseen, edistyneeseen hälytysten hallintaan, raportointityökaluihin ja integrointiin tehtaan laajuisiin IT-järjestelmiin.

Käytännössä useimmat nykyaikaiset SCADA-ohjelmistopaketit sisältävät täyden käyttöliittymän kehitysympäristön, ja käyttäjien SCADA-järjestelmässä käyttämät HMI-näytöt on rakennettu samoilla työkaluilla ja periaatteilla kuin erilliset konekäyttöliittymät. Ero liittyy enemmän mittakaavaan ja arkkitehtuuriin kuin itse käyttöliittymään. Pieni tuotantosolu voi käyttää vain erillistä HMI-paneelia, jonka yläpuolella ei ole SCADA-kerrosta. Suuri prosessointilaitos käyttää PC-pohjaisissa työasemissa toimivaa SCADA-ohjelmistoa, jossa kymmenet yksittäiset koneen käyttöliittymät syöttävät tietoja SCADA-keskukseen.

Tärkeimmät käyttöliittymän ominaisuudet ja ominaisuudet verrattuna

Arvioitaessa käyttöliittymäjärjestelmiä – olipa kyseessä laitteistopaneeleja tai ohjelmistoalustoja – seuraavat ominaisuusalueet ovat tärkeimmät vertailtavissa kaikissa teollisissa sovelluksissa:

HMI-järjestelmien yleiset teolliset sovellukset

HMI-tekniikkaa käytetään käytännössä kaikilla teollisuuden ja infrastruktuurin toiminnan sektoreilla. Sovellusvalikoiman ymmärtäminen auttaa selventämään, mitä eri HMI-konfiguraatioiden on toimittava käytännössä.

• Valmistus- ja kokoonpanolinjat: Yksittäisiin työsoluihin ja koneasemille asennettujen HMI-paneelien avulla käyttäjät voivat seurata tuotantomääriä, säätää koneen parametreja, poistaa vikoja ja pyytää huoltoa poistumatta asemaltaan. Valvojaalueiden linjatason yleiskatsaukset näyttävät koko tuotantolinjan tilan kerralla.
• Veden ja jäteveden käsittely: SCADA-pohjaisia käyttöliittymäjärjestelmiä käytetään vesilaitosten kaikissa toiminnoissa valvomaan pumppuasemia, käsittelyprosesseja, säiliöiden tasoja, virtausnopeuksia ja veden laatuparametreja maantieteellisesti hajautetussa infrastruktuurissa keskusvalvomoista käsin.
• Öljyn, kaasun ja kemian käsittely: Prosessilaitosten HMI- ja SCADA-järjestelmät valvovat ja ohjaavat monimutkaisia jatkuvia prosesseja, jotka sisältävät paineita, lämpötiloja, virtausnopeuksia ja kemiallisia koostumuksia, joiden on pysyttävä tiukoissa käyttörajoissa turvallisuuden ja tuotteiden laadun vuoksi. Hälytysten hallinta on erityisen tärkeää näissä sovelluksissa.
• Ruoan ja juoman tuotanto: Elintarvikkeiden jalostuksen käyttöliittymäjärjestelmien on tuettava käyttäjien vuorovaikutusta täyttölinjojen, pastöroijien, CIP- (clean-in-place) -järjestelmien ja pakkauslaitteiden kanssa. Usein elintarviketurvallisuusmääräysten alaisena on kirjausketju ja eräkirjausvaatimukset.
• Rakennusautomaatio ja LVI: Kiinteistönhallintajärjestelmät (BMS) käyttävät HMI-tyyppisiä käyttöliittymiä LVI-järjestelmien, valaistuksen, kulunvalvonnan ja energianhallinnan tilan näyttämiseen liike- ja teollisuusrakennuksissa, joita käytetään yleensä PC-työasemien tai verkkoselaimien kautta.
• Energia ja sähköntuotanto: Voimalaitokset, sähköasemat ja uusiutuvan energian laitokset käyttävät HMI- ja SCADA-järjestelmiä tuotannon, verkkoyhteyden, laitteiden kunnon ja suojajärjestelmän tilan tarkkailemiseen – usein erittäin korkealla luotettavuus- ja vasteaikavaatimuksilla.

HMI-näytön suunnittelun parhaat käytännöt, jotka todella parantavat toimintaa

Käyttöliittymän näytön suunnittelun laadulla on suora vaikutus siihen, kuinka tehokkaasti käyttäjät voivat valvoa prosessia ja reagoida siihen. Huono käyttöliittymäsuunnittelu – sotkuiset näytöt, epäjohdonmukainen värien käyttö, liiallinen animaatio ja vaikeasti luettavat hälytyslistat – on hyvin dokumentoitu tekijä teollisuustapahtumissa ja käyttäjän virheissä. Hyvä HMI-suunnittelu ei tarkoita sitä, että näytöt näyttävät vaikuttavilta; Kyse on oikean tiedon saamisesta saataville nopeasti, selkeästi ja ilman epäselvyyttä.

High-Performance HMI-metodologia

Korkean suorituskyvyn HMI (HPHMI) -metodologia, jonka ASM Consortium ja alan ammattilaiset, kuten Bill Holliday ja Ian Nimmo, ovat kehittäneet ja suosineet, tarjoaa jäsennellyn lähestymistavan teolliseen käyttöliittymäsuunnitteluun, joka asettaa tilannetietoisuuden ja nopean poikkeamien havaitsemisen etusijalle visuaalisen monimutkaisuuden sijaan. Sen perusperiaatteita ovat vaimean, neutraalin väripaletin käyttö normaaleissa toimintatiloissa (harmaat taustat, harmaat prosessielementit), kirkkaiden värien – erityisesti punaisen ja keltaisen – varaaminen yksinomaan epänormaaleja olosuhteita ja hälytyksiä varten, täyttöjen ja liukuvärien käytön minimoiminen, jotka vaikeuttavat analogisten arvojen nopeaa arviointia, ja näyttöjen järjestäminen prosessin kulkua laitteiston maantieteellisen sijainnin sijaan. Kun käyttäjät näkevät kirkkaita värejä tehokkaalla HMI-näytöllä, he tietävät heti, että jokin vaatii huomiota – mikä on mahdotonta, kun näyttö on normaalissa käytössä jo täynnä värikkäitä animaatioita ja graafisia elementtejä.

Näyttöhierarkia ja navigointi

Hyvin suunnitellut HMI-järjestelmät järjestävät näytönsä selkeään hierarkiaan. Taso 1 on laitoksen tai alueen yleiskatsaus – yksi näyttö, joka näyttää koko prosessin tilan korkealla tasolla ja joka on suunniteltu luettavaksi yhdellä silmäyksellä useiden jalan etäisyydeltä. Tason 2 näytöt näyttävät yksittäiset prosessiyksiköt tai osat yksityiskohtaisemmin. Tason 3 näytöt näyttävät yksityiskohtaiset laitteiden etulevyt, ohjaussilmukat ja tietyt instrumenttien lukemat. Taso 4 kattaa huolto- ja diagnostiikkanäytöt. Navigoinnin tasojen välillä tulee olla nopeaa ja loogista, ja navigointisäätimet on sijoitettu johdonmukaisesti, jotta käyttäjät voivat siirtyä nopeasti tarvitsemansa näytölle ilman metsästystä. Huonosti organisoitu navigointi, joka vaatii useita näytön vaihtoja usein tarvittavan tiedon saamiseksi, on merkittävä tuottavuus- ja turvallisuusongelma aikakriittisissä tilanteissa.

Hälytysten hallinnan suunnittelu

Hälytystulva – jossa käyttäjät joutuvat yli sadan samanaikaisen hälytyksen aktivoitumiseen, jotka usein laukaisevat yhden perussyytapahtuman – on yksi vakavimmista käyttöliittymään liittyvistä turvallisuusongelmista teollisessa toiminnassa. Hälytysjärjestelmien EEMUA 191 -ohje ja ISA-18.2-standardi tarjoavat molemmat yksityiskohtaiset ohjeet hälytyksen rationalisoinnista, priorisoinnista ja hallinnasta. Keskeisiä suunnitteluperiaatteita ovat hälytysten määrän rajoittaminen sellaisiin, jotka todella vaativat käyttäjän toimia, selkeät prioriteettitasot (korkea, keskitaso, matala) määritetyillä vasteajoilla, hälytysten estäminen, jotka ovat ennustettavissa olevia seurauksia tunnetuista prosessitiloista, ja sen varmistaminen, että hälytysluettelon esitys tekee kriittisimmistä, toimintakelpoisimmista hälytyksistä välittömästi näkyvissä sen sijaan, että ne haetutuisivat vierittävään matalan prioriteetin ilmoitusluetteloon.

HMI:n kyberturvallisuus: yhä tärkeämpi näkökohta

Kun HMI-järjestelmät ovat siirtyneet eristetyistä omistamista verkoista Ethernet-liitettäviin alustoihin, jotka on integroitu tehtaan IT-järjestelmiin ja joissain tapauksissa yhdistettynä Internetiin etäkäyttöä varten, kyberturvallisuudesta on tullut aidosti kriittinen huolenaihe. Teolliset käyttöliittymäjärjestelmät ja SCADA-verkot ovat tunnettuja kyberhyökkäysten kohteita, mukaan lukien lunnasohjelmat, ja useat korkean profiilin tapahtumat vedenkäsittelyssä, energiassa ja tuotantolaitoksissa ovat osoittaneet riittämättömän teollisuuden kyberturvallisuuden todelliset seuraukset.

HMI-järjestelmien peruskyberturvallisuustoimenpiteitä ovat verkon segmentointi HMI/SCADA-verkon ja yrityksen IT-verkon välillä (yleensä toteutettu demilitarisoidulla vyöhykkeellä tai DMZ-arkkitehtuurilla), vahva todennus HMI-käyttöä varten, mukaan lukien roolipohjaiset käyttöoikeudet, HMI-ohjelmistojen ja käyttöjärjestelmien säännöllinen korjaus, käyttämättömien tietoliikenneporttien ja -palvelujen poistaminen käytöstä, USB-aseman oletuskäyttöoikeuksien poistaminen ja käyttöoikeustietojen poistaminen. IEC 62443 -standardisarja tarjoaa kattavimman kehyksen teolliselle kyberturvallisuudelle, mukaan lukien erityiset ohjeet käyttöliittymän ja SCADA-järjestelmän tietoturvasta.

Mitä ottaa huomioon HMI-järjestelmää valittaessa

Oikean käyttöliittymän laitteiston ja ohjelmiston valinta uudelle tai jälkiasennetulle sovellukselle edellyttää teknisten vaatimusten, ympäristörajoitusten, toimittajan tuen ja pitkän aikavälin elinkaarinäkökohtien tasapainottamista. Seuraavat tekijät ansaitsevat huolellisen arvioinnin ennen sitoutumista tiettyyn alustaan.

• PLC:n ja ohjausjärjestelmän yhteensopivuus: Käyttöliittymän on tuettava olemassa olevan tai suunnitellun PLC-alustan alkuperäisiä viestintäohjaimia. Vaikka OPC UA tarjoaa yleisen integraatiopolun useimpien nykyaikaisten järjestelmien välillä, alkuperäiset ajurit tarjoavat yleensä paremman suorituskyvyn, helpomman konfiguroinnin ja tiiviimmän integroinnin. Varmista, että PLC-merkkisi HMI-toimittajan ajuria ylläpidetään aktiivisesti ja että se tukee käyttämääsi laiteohjelmistoversiota.
• Ympäristöluokitukset: Koneeseen asennetut HMI-paneelit on luokiteltava asennuspaikan ympäristöolosuhteiden mukaan. IP65- tai IP66-luokitukset tarjoavat suojan vesisuihkuja ja pölyn sisäänpääsyä vastaan, mitä tyypillisesti vaaditaan elintarvikkeiden käsittelyssä, ulkona ja pesuympäristöissä. Lämpötila-arvoilla on merkitystä sovelluksissa, joissa vallitsee äärimmäiset ympäristöolosuhteet – sekä kuuma että kylmä.
• Näytön koko ja resoluutio: Sovita näytön koko näytettävän tiedon määrään ja käyttäjän katseluetäisyyteen. 7 tuuman paneeli riittää yhden koneen käyttöliittymään, jossa on kourallinen parametreja; monimutkainen prosessin yleiskatsaus vaatii vähintään 15 tuuman näytön, ja valvomon SCADA-työasemat käyttävät yleensä 24 tuuman tai suurempia näyttöjä. Korkearesoluutioiset laajakuvanäytöt mahdollistavat enemmän tietoa näyttöä kohden ilman, että luettavuus kärsii.
• Ohjelmistokehitysympäristö: Arvioi käyttöliittymän kehitysohjelmiston helppokäyttöisyys, käytettävissä olevat grafiikkakirjastot, komentosarja- tai ohjelmointiominaisuudet, simulointityökalut testaukseen ilman live-laitteistoa sekä dokumentaation ja teknisen tuen laatu. Käyttöliittymän konfigurointi on käynnissä – operaattorit tarvitsevat lisänäyttöjä, parametrien muutoksia ja uusia laitteita lisätään – joten kehitysympäristön on oltava huoltotiimin, ei vain erikoistuneiden integraattoreiden, käytettävissä.
• Laitteiston elinkaari ja varaosien saatavuus: Teollisuuden HMI-paneeleja on tuettava ja varaosia saatavilla vähintään 10–15 vuodeksi. Tarkista ennen ostamista myyjän julkaisemat tuotteen elinkaarisitoumukset ja korvaavien yksiköiden saatavuus tietylle mallille, jota harkitset. Alustan valitseminen toimittajalta, joka lopettaa tuotteiden valmistuksen, aiheuttaa usein tuskallisia ja kalliita siirtymäprojekteja vuosia eteenpäin.
• Skaalautuvuus: Mieti, voiko tänään valitsemasi HMI-alusta kasvaa laitoksesi mukana. Järjestelmä, joka täyttää nykyiset tarpeet, mutta saavuttaa tunnisteiden määrän tai näyttörajat kahden vuoden sisällä, aiheuttaa tarpeettomia päivityskustannuksia. Jos valitset alustan, jossa on selkeä päivityspolku – erillisestä paneelista PC-pohjaiseen SCADA-järjestelmään – samassa toimittajaekosysteemissä, vähentää siirtotyötä vaatimusten kasvaessa.

Ihmisen ja koneen rajapintateknologian tulevaisuus

HMI-tekniikka kehittyy nopeasti liitettävyyden, laskentatehon ja käyttöliittymäsuunnittelun edistymisen vauhdittamana. Useat trendit muokkaavat aktiivisesti sitä, miltä teollisuuden operaattorirajapinnat näyttävät ja toimivat, ja niiden ymmärtäminen auttaa organisaatioita tekemään tulevaisuuteen suuntautuvia teknologiapäätöksiä sen sijaan, että investoisivat alustoihin, jotka vanhentuvat muutaman vuoden sisällä.

Pilviin yhdistetyt HMI- ja SCADA-alustat mahdollistavat keskitetyn tietojen tallennuksen, etävalvonnan ja analytiikan sellaisessa mittakaavassa, joka ei ollut käytännöllistä perinteisillä on-premise-arkkitehtuureilla. Teollisen IoT:n (IIoT) integroinnin avulla käyttöliittymäjärjestelmät voivat koota dataa paitsi PLC:istä myös älykkäistä antureista, reunalaitteista ja kunnonvalvontajärjestelmistä, mikä antaa käyttäjille monipuolisemman kuvan laitteiden kunnosta ja prosessien suorituskyvystä. Lisätyn todellisuuden (AR) rajapinnat – joissa käyttäjät näkevät käyttöliittymän tietoja todellisten laitteiden päällä älylasien tai tablet-kameroiden kautta – alkavat näkyä huolto- ja tarkastustyönkuluissa, mikä vähentää tarvetta kuljettaa mukana paperimenettelyjä tai katsoa pois laitteesta lukemien tarkistamiseksi. Tekoälyä ja koneoppimista integroidaan SCADA- ja HMI-alustoihin ennakoivan hälytyksen hallinnan, poikkeamien havaitsemisen ja toiminnan optimoinnin suositusten tarjoamiseksi, jotka tukevat käyttäjiä pelkän raakatietojen raportoinnin sijaan.

Kautta kaikki nämä muutokset, ydintoiminto ihmisen ja koneen käyttöliittymä pysyy ennallaan: tehdä näkymätön näkyväksi, kääntää koneen monimutkaisuus ihmisen ymmärrykseksi ja antaa käyttäjille tiedot ja hallinta, jota he tarvitsevat pitääkseen prosessit käynnissä turvallisesti ja tehokkaasti. Tekniikka kehittyy edelleen, mutta suunnitteluperiaatteet, jotka tekevät käyttöliittymästä aidosti hyödyllisen – selkeys, nopeus, johdonmukaisuus ja keskittyminen siihen, mitä käyttäjä todella tarvitsee – ovat yhtä tärkeitä kuin koskaan.