HMI-configuraties optimaliseren voor hoogrisico-operaties

De voortdurende vooruitgang in sensor- en regeltechnologie heeft ingenieurs in staat gesteld meer informatie dan nodig op human-machine-interfaces weer te geven. Jaarlijks hebben ontwerpers indicatorlampen gebruikt om operators te waarschuwen en kleurengecodeerde LEDs om de status van vitale assets aan te geven.

Als het aankomt op dagelijkse operaties, gebruiken operators zelden alle informatie die op de HMI wordt weergegeven en gebruiken ze meestal 1-2 statusschermen om belangrijke parameters te monitoren. Ook is de HMI meestal geplaatst in een beveiligde locatie of ruimte, verwijderd van gevaren, wat minimale veiligheidszorgen oproept. Het scenario verandert echter als de HMI samen met de reeks ondersteunende elektrische apparatuur in een gevaarlijke locatie moet worden geplaatst.

Het concept is niet nieuw en bestaat al decennia. HMI-fabrikanten hebben ermee omgegaan door een gevaar-bestendige versie van hun product aan te bieden, meestal vermeld in hun verkoopbrochure of website. Het probleem ontstaat wanneer producten van verschillende fabricanten betrokken zijn zoals HMI, controller en communicatieapparaten. Als apparaten verschillende fabricanten hebben, is het grootste probleem dat van interoperabiliteit. Als de apparaten het OPC-protocol ondersteunen, kan een OPC-server gebruikt worden als universele vertaler.

Configuratie #1

Een manier om de HMI te configureren is om het te verbinden met een computer die HMI-software draait, wat de setup transformeert in wat bekend is als "Panel PC". Het display en het rekenapparaat zijn met kabels met elkaar verbonden om de setup te creëren. Het rekenapparaat is het primaire component van zo'n setup omdat het geheugen, harde schijf en communicatiepoorten host. Operationele storing kan gecorrigeerd worden door specifieke onderdelen te vervangen.

Configuratie #2

Een andere configuratie voor een HMI-installatie kan een zelfstandig ontwerp volgen dat proprietaire software draait, en wiens functionaliteit gebottlenecked wordt door de features van de sensor- en controle-apparaten. Soms kunnen deze HMIs gebruikt worden om door klanten gegenereerde scripts te dragen die hun functionaliteit een stap verder brengen. Maar als geheel zijn ze onmachtig om als een general-purpose computing-apparaat te opereren. Storing in de operatie wordt meestal behandeld met vervanging van de hele unit.

Configuratie #3

Deze configuratie splitst ook het displayscherm en de computer en combineert de beste features van Configuratie #1 en #2. De computer kan buiten het gevaarlijke gebied in een aangewezen veilige zone geplaatst worden, terwijl de HMI via een KVM-switch verbonden is. De overvloed aan opties stelt de computer en HMI in staat om over een lange afstand gescheiden te worden, wat beschikbaarheid en kosteneffectiviteit waarborgt.

Opkomende technologieën

Draadloze communicatie wint aan populariteit over de hele wereld, en er worden diverse doorbraken gemaakt om de beperkingen die opgelegd worden door beperkte bandbreedte op te heffen. Producten zoals smartphones en tablets bieden volledig nieuwe connectiviteits- en veiligheidsavenues. Echter, deze apparaten vereisen een volledig nieuwe strategie wanneer het aankomt op de ontwikkeling van de HMI-software aangezien ze kleinere schermen en beperkte verwerkingskracht hebben vergeleken met desktopcomputers.

Voordat je je vastlegt op een specifieke fabrikant voor de HMI, zorg ervoor dat je voldoende onderzoek hebt gedaan naar de gevaarlijke atmosfeer. Je moet je bewust zijn van de risico's en fluctuaties verbonden met de installatielocatie. Vervolgens moet je bepalen welke configuratie het beste past bij de situatie, en als rule of thumb onthouden dat elk apparaat gewaardeerd voor een gevaarlijk gebied duurder zal zijn. En sommige configuraties zijn duurder in specifieke omstandigheden. Bijvoorbeeld, configuratie #3 kost meer in situaties waar HMI-units met minimale specificaties vereist zijn. Het is daarom essentieel om achtergrondinformatie te hebben over de applicatie, atmosfeer en vereisten voordat je je HMI-fabrikant selecteert.