فناوری مهندسی

فناوری مهندسی در دنیای ارتباطات متقابل زندگی می کند. اینترنت اشیا (IoT) یک روند غالب است که محصولات صنعتی و مصرفی از طریق اینترنت به هم متصل می شوند. برای کار با این دستگاه‌ها، رابط‌های ماشین انسانی (HMI) پیچیده‌تر می‌شوند. ما با چهار متخصص در دنیای HMI صحبت کردیم تا به ما در توضیح اصول اولیه کمک کنند.

چیرایو شاه، راکول اتوماسیون، رهبر برنامه تجاری برای نرم افزار HMI
لیزا بتس، راکول اتوماسیون، مدیر محصول برای رابط اپراتور الکترونیکی
Reid Beilke، Beckhoff Automation، متخصص محصولات PC صنعتی
آلن کون، زیمنس، مدیر بازاریابی SIMATIC WinCC
Machinedesign Com Sites Machinedesign com بارگذاری فایلها 2015 04 Fig 1 Siemens Simatic Hmi Family
1. زیمنس انواع گزینه های HMI را ارائه می دهد که شامل وضوح بالا (800 × 480 پیکسل)، ایمنی عملیاتی (محفظه فلزی و جلوی شیشه ای پیوسته)، و عمر طولانی (MTBF نور پس زمینه تا 80000 ساعت) است.
چه چیزی فناوری رابط ماشین انسانی (HMI) را تعریف می کند؟

Beilke: HMI، به ساده‌ترین عبارت، شامل هر دستگاه یا نرم‌افزاری است که به شما امکان تعامل با یک ماشین را می‌دهد. این می تواند مانند نمایشگر سنتی تک لمسی نصب شده بر روی یک دستگاه ساده و فراگیر باشد یا از نظر فناوری مانند یک پنل کنترل با قابلیت چند لمسی یا حتی فناوری تلفن همراه متصل مانند تلفن های هوشمند و ساعت های هوشمند پیشرفته باشد.

شاه: HMI رابطی در نظر گرفته می شود که به انسان اجازه می دهد با ماشین تعامل داشته باشد. نمونه هایی از جنبه های فیزیکی HMI می تواند یک ماشین با صفحه نمایش لمسی، یک دکمه فشاری، یک دستگاه تلفن همراه یا یک کامپیوتر با صفحه کلید باشد.

چگونه HMI سیستم های فعلی را بهبود می بخشد؟

بیلک: از منظر صنعتی، ارزشمندترین جنبه فناوری HMI، توانایی نظارت دقیق بر تولید و پاسخگویی به تقاضاهای در حال تغییر تولید است که باعث بهبود کارایی و کاهش زمان توقف می شود. این مزایا نتیجه تشخیص و نظارت بهبود یافته است.

Bettes: یک راه حل HMI با طراحی مناسب نه تنها بهره وری را برای اپراتور افزایش می دهد، بلکه خط دید را به سیستم برای کنترل یا نگهداری دستگاه ارائه می دهد. هشدار دهنده یک مثال عالی از عملکرد HMI است که نشانگرهای بصری مشکل دستگاه و شدت آن را ارائه می دهد.

Machinedesign Com Sites Machinedesign com بارگذاری فایلها 2015 04 Fig 2 Rockwell Hmi 0
2. FactoryTalk View SE Rockwell یک صفحه نمایش قابل فهم را ارائه می دهد که به اپراتور کمک می کند تا به سرعت عملیات اتوماسیون فعلی را تجزیه و تحلیل کند و با هر کار فعلی یا شرایط هشدار تعامل داشته باشد.
ارتباط HMI با فناوری اینترنت اشیا (IoT) چیست؟

شاه: راه‌حل‌های سنتی HMI پایانه‌های مجزا و مستقلی بودند که توسط یک OEM به عنوان بخشی از یک ماشین مستقر می‌شدند. راه‌حل‌های جدید HMI یا برای ارسال داده‌ها به ابر یا یک راه‌حل داخلی از پیش پیکربندی شده‌اند. اینترنت اشیا در حال تغییر کارخانه های تولیدی است. مشتریان بیشتری انتظار دارند که HMI های صنعتی مانند تلفن های همراهشان در نحوه تعامل با آنها کار کنند. این باعث ایجاد تغییر بزرگی در درک HMI صنعتی و نحوه عملکرد آن می شود.

Beilke: اینترنت اشیا نشان دهنده افزایش چشمگیر تعداد نقاط داده در یک ماشین و کارخانه با اتصال عمودی است که به تعداد دستگاه های میدانی می رسد. با فناوری‌هایی مانند Open Platform Communications Unified Architecture که در کنترل‌های ماشین مبتنی بر رایانه شخصی ادغام شده‌اند، می‌توان داده‌های رمزگذاری‌شده را با خیال راحت از دستگاه به ابر و به سیستم‌های سطح سازمانی منتقل کرد. توانایی انتقال داده‌ها به فضای ابری همچنین مهندسان را قادر می‌سازد تا دستگاه‌ها را به‌عنوان گوشی‌های هوشمند یا تبلت‌ها ادغام کنند، برای مثال، داده‌های ماشین و تولید را از راه دور نظارت کنند یا به سادگی HMI را به هر کجا ببرند.

مخروط: از آنجایی که اینترنت اشیا در کف کارخانه نفوذ می کند، فناوری HMI نقش مهمی در اتصال افراد و دستگاه ها ایفا می کند. به همین دلیل، ضروری است که HMI ها گزینه های بصری بصری را ارائه دهند و به راحتی با سایر اجزای موجود در کف کارخانه شبکه شوند. HMI ها باید متحرک باشند و قابلیت مشاهده عملیات در مناطق صعب العبور را ارائه دهند. مفاهیم راه اندازی و خدمات نوآورانه - از جمله تشخیص سیستم - باید در آن گنجانده شود.

سیستم مورد نیاز برای HMI چیست؟

Bettes: راه حل های HMI می توانند یک پایه ترمینال مستقل باشند یا برای کاربردهای بزرگتر توزیع شوند. مورد دوم می تواند شامل سخت افزار درجه سرور، سیستم عامل سرور مایکروسافت و چندین گره برای تعادل بارگذاری مورد نیاز برنامه باشد.

Beilke: الزامات برای این نوع سیستم بسته به برنامه متفاوت است، اما نمایشگر معمولاً نوعی عملکرد لمسی را اجرا می کند، زیرا این امر HMI را بسیار کاربرپسندتر می کند. عملکردهای نوع لمسی عموماً برای کاربران بسیار آشنا هستند. به این فکر کنید که چند بار از عملیات دو انگشتی در تلفن هوشمند یا رایانه لوحی خود استفاده می کنید. این نوع عملکرد به طور فزاینده ای در رابط دستگاه انتظار می رود. تجارب لوازم الکترونیکی مصرفی در نهایت انتظارات الکترونیک صنعتی را کاهش می دهد.


Machinedesign Com Sites Machinedesign com بارگذاری فایلها 2015 04 Capture 1
3. پلت فرم HMI Beckhoff استفاده می کند.فناوری چند لمسی که امکان انجام عملیات بیش از دو انگشت را فراهم می کند. به عنوان مثال، بسیاری از سیستم‌های Beckhoff حداکثر پنج لمس همزمان را در یک زمان برای حرکات متعدد مانند اسکرول پویا، زوم کردن، و نیشگون گرفتن و غیره فعال می‌کنند.
منحنی یادگیری برای استفاده از HMI چیست؟

Beilke: به دلیل استقبال عمومی از دستگاه های هوشمند مانند تلفن هوشمند، تبلت یا ساعت هوشمند، منحنی یادگیری برای کاربران بسیار پایین است. قابلیت چندلمسی برای اکثر مردم امروز طبیعت دوم است.

کجا می توانید HMI را پیاده سازی کنید؟

Beilke: HMI در هر صنعتی که مداخله انسان با ماشین یا دستگاه خودکار ضروری است، اجرا می‌شود. این می تواند در یک ماشین، کارخانه، ساختمان یا حتی یک وسیله نقلیه باشد. سطح یکپارچگی و پیچیدگی ممکن است متفاوت باشد، اما HMI را می توان تقریباً به هر نوع برنامه ای اضافه کرد.

بتس: HMI به طور گسترده ای در تولید استفاده می شود - از صنعت خودرو گرفته تا صنایع دارویی و غذایی که بسیار تنظیم شده اند. صنایع فرآیندی به شدت از HMI ها استفاده می کنند، مانند نفت و گاز، و عملیات معدنی که در آن بسیاری از فرآیندها از راه دور از یک اتاق کنترل مدیریت می شوند.

Beilke: ظهور Industry 4.0 و اینترنت صنعتی اشیا این کار را آسان‌تر کرده است، زیرا ما می‌توانیم گوشی‌های هوشمند خود را به شکلی از HMI موبایل تبدیل کنیم، و فناوری‌هایی مانند ساعت‌های هوشمند HMI را پوشیدنی، افزایش دسترسی و سهولت استفاده کرده است.