Configuraties voor HMI's in risicovolle situaties

Door de gestage vooruitgang in sensorische en regeltechnologie hebben ingenieurs meer informatie kunnen verzamelen en weergeven dan nodig is op mens-machine-interfaces. Jarenlang hebben ontwerpers indicatielampjes gebruikt om operators te waarschuwen en kleurgecodeerde LED's om de status van vitale activa aan te geven.

Bij de dagelijkse werkzaamheden gebruiken operators zelden alle informatie die op de HMI wordt weergegeven en gebruiken ze meestal 1-2 statusschermen om de belangrijkste parameters te bewaken. Ook wordt de HMI meestal op een veilige locatie of kamer geplaatst, weg van gevaren, waardoor er minimale veiligheidsrisico's ontstaan. Het scenario verandert echter als de HMI samen met de reeks ondersteunende elektrische apparatuur op een gevaarlijke locatie moet worden geplaatst.

Het concept is niet nieuw en bestaat al tientallen jaren. HMI-fabrikanten hebben dit aangepakt door een gevaarbestendige versie van hun product te leveren, meestal vermeld in hun verkoopbrochure of website. Het probleem ontstaat wanneer het gaat om producten van verschillende fabrikanten, zoals HMI, controller en communicatieapparatuur. Wanneer apparaten verschillende fabrikanten hebben, is het grootste probleem dat wordt geconfronteerd met interoperabiliteit. Als de apparaten het OPC-protocol ondersteunen, kan een OPC-server worden gebruikt als universele vertaler.

Configuratie #1

Een manier om de HMI te configureren, is door deze aan te sluiten op een computer waarop HMI-software draait, waardoor de installatie wordt omgezet in wat bekend staat als "Panel-pc". Het beeldscherm en het computerapparaat zijn via kabels met elkaar verbonden om de opstelling te creëren. Het computerapparaat is het belangrijkste onderdeel van een dergelijke installatie omdat het geheugen, harde schijf en communicatiepoorten herbergt. Een storing in de werking kan worden verholpen door specifieke onderdelen te vervangen.

Configuratie #2

Een andere configuratie voor een HMI-installatie kan een op zichzelf staand ontwerp volgen waarop propriëtaire software draait en waarvan de functionaliteit wordt belemmerd door de functies van de sensorische en regelapparatuur. Soms kunnen deze HMI's worden gebruikt om door de klant gegenereerde scripts uit te voeren die hun functionaliteit nog een stap verder kunnen brengen. Maar als geheel zijn ze niet in staat om te werken als een algemeen computerapparaat. Storing in de werking wordt meestal behandeld met vervanging van de hele unit.

Configuratie #3

Deze configuratie splitst ook het beeldscherm en de computer en combineert de beste eigenschappen van Configuratie #1 en #2. De computer kan buiten de gevarenzone worden geplaatst in een aangewezen veilige zone, terwijl de HMI wordt aangesloten via een KVM-switch. Dankzij de overvloed aan beschikbare opties kunnen de computer en HMI over een lange afstand worden gescheiden, waardoor beschikbaarheid en kosteneffectiviteit worden gegarandeerd.

Opkomende technologieën

Draadloze communicatie wint over de hele wereld aan populariteit en er worden verschillende doorbraken gemaakt om de beperkingen op te heffen die worden opgelegd door beperkte bandbreedte. Producten zoals smartphones en tablets bieden geheel nieuwe mogelijkheden voor connectiviteit en veiligheid. Deze apparaten vereisen echter een geheel nieuwe strategie als het gaat om de ontwikkeling van de HMI-software, omdat ze kleinere schermen en een beperkte verwerkingskracht hebben in vergelijking met desktopcomputers.

Zorg er dus voor dat u voldoende onderzoek hebt gedaan naar de gevaarlijke atmosfeer voordat u genoegen neemt met een specifieke fabrikant voor de HMI. U dient zich ook bewust te zijn van de risico's en schommelingen die verbonden zijn aan de installatielocatie. Vervolgens moet u bepalen welke configuratie het beste bij de situatie past, en onthoud als vuistregel dat elk apparaat dat geschikt is voor een explosiegevaarlijke omgeving duurder zou zijn. En sommige configuraties zijn in specifieke omstandigheden duurder. Configuratie #3 kost bijvoorbeeld meer in situaties waarin HMI-units met minimale specificaties vereist zijn. Het is daarom essentieel om achtergrondinformatie te hebben over de toepassing, sfeer en vereisten voordat u uw HMI-fabrikant selecteert.