HMI Ontwerp Optimaliseren voor Veiligheid in Gevaarlijke Omgevingen

De constante vooruitgang in sensor- en besturingstechnologie heeft ingenieurs in staat gesteld om meer informatie dan nodig op human-machine-interfaces te accumuleren en weer te geven. Depuis jaren hebben ontwerpers indicatorlampen gebruikt om operators te waarschuwen en kleurgecodeerde LEDs om de status van vitale activa aan te duiden.

Als het aankomt op dagelijkse operaties, gebruiken operators zelden alle informatie die op de HMI getoond wordt en gebruiken meestal 1-2 status schermen om de belangrijkste parameters te monitoren. Ook, meestal wordt de HMI binnen een veilige locatie of kamer geplaatst, weg van gevaren, wat minimale veiligheidszorgen oproept. Het scenario verandert echter als de HMI samen met de reeks ondersteunende elektrische apparatuur in een gevaarlijke locatie geplaatst moet worden.

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

Configuratie #1

Een HMI installatie kan een zelfstandig ontwerp volgen dat proprietaire software draait, en wiens functionaliteit gebottlenecked is door de functies van de sensor- en besturingsapparaten. Soms kunnen deze HMI's gebruikt worden om door klanten gegenereerde scripts te draaien die hun functionaliteit een stap verder brengen. Maar als geheel, zijn ze onstaat om te opereren als een algemeen-doel computerapparaat. Falen in operatie wordt meestal behandeld met vervanging van de gehele unit.

Configuratie #2

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

Configuratie #3

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

Opkomende Technologieën

Draadloze communicatie wint populariteit doorheen de wereld, en diverse doorbraken worden gemaakt om de beperkingen opgelegd door beperkte bandbreedte op te heffen. Producten zoals smartphones en tablets bieden volledig nieuwe avenuen van connectiviteit alsook veiligheid. 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 bezitten vergeleken met desktop computers.

Dus, voordat u zich vestigt op een specifieke fabrikant voor de HMI, zorg ervoor dat u voldoende onderzoek heeft gedaan naar de gevaarlijke atmosfeer. U moet bewust zijn van de risico's en fluctuaties gelinkt aan de installatielocatie. Vervolgens moet u bepalen welke configuratie de situatie het beste past, en als vuistregel, onthoud 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 eenheden met minimale specificaties vereist zijn. Het is daarom essentieel om achtergrondinformatie te hebben over de toepassing, atmosfeer, en eisen voordat u uw HMI fabrikant selecteert.