HMI集合開源硬件、軟件和網絡技術,解決傳統產品麵臨的挑戰

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-06-17 11:49:07
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北京時間06月14日消息,中國觸摸屏網訊,新一代人機界麵(HMI)的發展趨勢。最新一代的HMI將傳統產品的最佳功能與現代開源硬件、軟件和網絡技術相結合,比特幣減半暴跌,以解決傳統產品麵臨的挑戰。

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操作員界麵設備是工業自動化的關鍵要素,但許多產品存在缺點和實施障礙。堅固、易用等新特性的融入,讓操作員界麵設備應用於工業邊緣和其它關鍵應用,使經典人機界麵的最佳功能與現代商業技術相結合。

用於機器和過程的工業自動化係統必須監控工況、設備指令和協調控製。設計人員通過結合各種工業自動化技術來實現這些功能,如傳感器和儀器、輸入/ 輸出(I/O)模塊和數字控製器。即使是最先進的機器也不能自行運行,這意味著自動化係統也必須提供某種形式的操作員界麵。

允許操作員與自動化係統交互的電子設備統稱為人機界麵(HMI)。 有時,在非個人電腦(PC)計算平台上構建的更專用的設備,可能被稱為操作員接口終端(OIT)。將HMI 和操作員接口終端集成到自動化係統至關重要。它們能提供比簡單麵板設備更多的接口選項,如果需要更改,通常可以以更低的成本重新配置或重新編程HMI 或操作員接口終端。

然而,有些增加的操作員界麵功能,仍然存在一些缺點,使HMI 成本過高且難以維護。為了解決這些缺點,最新HMI 產品的設計吸收了過去的經驗,同時利用了最新的商業技術。

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傳統HMI麵臨的挑戰

第一代HMI 和操作員接口終端專注於讓用戶啟動和停止設備、了解係統的運行方式並進行適當的調整。

報警和事件記錄、曆史數據和顯示趨勢是後來逐步增加的功能。可以複製和保存HMI和操作員接口終端配置,如果舊設備損壞或發生故障,可以相對快速地部署新設備。改進的網絡功能,尤其是以太網和Wi-Fi,意味著HMI 不再需要安裝在物理上靠近機器的位置。可以在現場安裝多個HMI,以便在控製室、機器和辦公室中提供接口。

與硬接線麵板設備相比,這些HMI 和操作員接口終端具有許多優點,但也有一些缺點。

所麵臨的挑戰包括:

· 專有硬件和軟件的限製;

· 初始成本較高;

· 持續的支持和維護成本;

· 許可複雜性和成本;

· 廣泛的工程師和操作員培訓;

· 集成多個平台所需的努力;

· 滯後的技術。

專用操作員接口終端可能采用專有硬件和軟件(見圖1)。製造商提供這些設備,以在相對獨立的空間中提供足夠的控製係統接口。由於專用於工業市場,因此它們並不能獲益於消費電子產品所提供的規模商業利益,使其在性價比方麵競爭力不足。但是,它們通常可以承受惡劣的工業環境,並提供實用、可維護的解決方案。


圖1 :操作員界麵終端通常是用於專有和封閉係統,正在迅速被更開放的係統取代。 本文圖片來源:Opto 22

隨著更先進的基於PC 的HMI 的推出,與先前的解決方案相比,硬件被認為具有更高的價值,能夠為用戶提供了靈活性和連接性。然而,它也有一個缺點,就是增加了持續的維護和支持要求。

現如今,用戶希望設備外觀優雅,能夠頻繁進行免費更新,並且對設備操作係統和應用程序進行改進(圖2)。


圖2 :先進消費電子產品的普及,促使最終用戶期望在所有設備類型上擁有豐富直觀的人機界麵,並具有便捷的移動訪問功能。Groov EdgeAppliance 是一個以太網和USB 插件設備,允許設計人員為自動化設備和IoT 設備構建連接和數據處理應用程序。

但與更大的消費市場相較而言,工業市場的創新速度稍慢,因為它的市場相對較小,更不用說與走在技術尖端的個人電子市場相比更為保守。

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最新的HMI 技術

最新一代HMI 產品通過融合成熟的商業技術解決了這些缺陷,同時包含並構建了前幾代HMI 和操作員接口終端的最佳功能。

帶來的優勢包括:

開源:理想情況下,現代HMI將傳統操作員接口終端的穩健性和易用性,與基於PC的HMI的功能和價值相結合。當硬件平台基於像Linux 這樣的實時開源操作係統時,這種組合成為可能,不需要采購費用或許可費用。占地麵積小、熱插拔組件、本地LED 指示燈和其它實用的觸摸功能,使該平台更適合於現場使用。設計合理,即使在充滿挑戰的工業環境中,硬件也像在家中使用一樣,能夠提供PC 級性能。

經濟實惠的配置:可以進行定製,但不是必需的,因為現代HMI 硬件包括內置的標準功能,可滿足大多數需求。基於PC 的HMI 配置軟件價格合理,沒有限製性許可費用。最終用戶可以專注於將HMI 應用到最適合的位置,而無需擔心限製標簽計數或運行時間。

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