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教您如何选择合适的HMI!

   日期:2020-03-14     浏览:205    评论:0    
核心提示:HMI是许多工业自动化项目的重要补充。设计师在选择HMI时,硬件和软件功能应引起设计师的密切关注。其他商业考虑因素包括硬件和软件价格,保修期限以及是否有免费支持。对于具有复杂或自定义需求的应用程序,建议获取HMI硬件和软件的测试样本以证明它可以满足项目需求。当该软件包括可免费或免费购买的仿真模式时,最终用户可以更轻松地对HMI进行试驾以确保其满足他们的需求。


教您如何选择合适的HMI!

      选择适合的HMI至关重要!

    人机界面(HMI)具有许多硬件和软件功能,用户应从目标应用程序到后期使用,以确保满足所有需求。最终用户期望直观的操作员界面,并且产品设计师通过将这些界面构建到更多产品中来做出响应。对于工业自动化,触摸屏人机界面(HMI)是一项成熟的技术,是许多机器和过程自动化应用程序的宝贵补充,它扩展了控制面板中的开关,按钮和照明灯的功能。但是,这种熟悉程度不能忽略这样一个事实,即应仔细评估HMI的每个用例,以确保根据应用程序要求正确选择产品。

    首先看一下所需的HMI功能并选择似乎满足需求的设备和软件可能会很诱人。但是,一种更为实用和可靠的方法是检查目标应用程序的特定需求,然后进行反向工作以确认已选择所有必需的选项。

下面是我们整理的一些实用小贴士:


入门:

     HMI是许多工业自动化项目的重要补充。设计师在选择HMI时,硬件和软件功能应引起设计师的密切关注。其他商业考虑因素包括硬件和软件价格,保修期限以及是否有免费支持。对于具有复杂或自定义需求的应用程序,建议获取HMI硬件和软件的测试样本以证明它可以满足项目需求。当该软件包括可免费或免费购买的仿真模式时,最终用户可以更轻松地对HMI进行试驾以确保其满足他们的需求。


首先考虑使用环境因素:

    必须首先评估目标应用程序的环境条件,因为HMI必须能够在某个位置物理存活,甚至被认为是可行的选择。这些选择大多数都是直观的,但有些不是。选择HMI的一些第一步是确保环境等级适合该服务,并且在物理上适合。

    HMI处于容易掉水或直接冲洗的环境中,将需要在NEMA 250外壳中具有兼容的等级,以符合电气设备标准或UL 50清单。当清洁化学药品,过程化学药品或其他空气污染物会影响HMI时,这一点至关重要。可能会获得现场污染程度或材料安全数据表,以帮助定义预期的环境条件。客户规范以及本地安装代码或首选项可能会推动对某些额定值或清单的需求。

   另一个关键问题是HMI将位于室内还是室外。NEMA和UL等级通常被限制为“仅限室内使用”。即使是最亮的HMI也会在户外遭受阳光直射的困扰,直射的阳光会引起热量问题。用户应考虑将室外HMI放置在更受保护的区域或为其配备遮阳罩。

    HMI通常包含敏感的显示元素和背光,并且与其他自动化组件相比,可能具有更严格的允许工作温度范围。应仔细评估显示屏的亮度(通常以尼特表示)和平均背光寿命。亮度是查看显示屏的难易程度的关键指标,而始终开启的背光灯寿命将指示设备可能使用多长时间。

 

HMI物理显示器的尺寸和界面注意事项:

   选择合适的显示尺寸通常是一种平衡操作。大多数操作员都希望使用尽可能大的显示尺寸,尤其是在需要选择触摸链接的情况下,尤其是在应用程序仅用于查看并且希望从远处观察显示时。更大的显示器为程序员提供了更多的空间来开发图形。具有各种尺寸的HMI硬件产品线可以帮助用户学习适用于许多不同型号的系统。

   必须选择HMI显示大小,内存大小,通信端口和协议以匹配应用程序。当然,较大的HMI成本更高,并且会占用宝贵的控制面板安装空间。显示器需要以适合大多数员工的工作高度安装,通常被认为从成品地板到显示器中间约66英寸。

   大多数HMI提供多种颜色,但除了显示器的物理尺寸外,用户还应确保比较像素分辨率,这决定了图形的详细程度。对于某些应用程序(尤其是涉及数据输入的应用程序),用户可能希望使用板载物理小键盘或外部键盘和鼠标。但是,大多数设计师都在跟随移动设备的发展并寻找触摸屏。重要的是要注意,许多消费类触摸设备都倾向于使用电容式多点触摸。该技术通常不会感觉到戴手套的手指,并且会受到水的影响,但是它确实能够解释多个并发的触摸或手势。另一方面,工业HMI通常采用电阻式单点触摸技术。电阻式触摸屏可以戴手套的手指啮合,一次只能正确响应一次触摸,这通常是工业应用的首选。


别忘记内存:

     除物理尺寸外,HMI产品通常在内存和处理器性能方面进行分组。它们被指定用于传达一定数量的软件标签和平均显示。

     细心的设计师将对预期的图形进行故事板设计,并对标记计数进行一些粗略估计,以确保它们在限制范围内。具有可扩展内存或多种内存大小的HMI可能有助于消除约束。

     记住高级功能(如车载计算和趋势分析以及配方会影响HMI性能)也很重要,因此最好使用保守的估计。HMI支持一个或多个SD卡插槽已变得很普遍,因此用户可以安装自己的可移动存储设备进行数据记录。对于任何历史化和趋势化的数据应用程序,此功能都是必需的。


联接性方面的考虑:

    连接性也是选择HMI的关键因素。最常见的是,用户需要以太网端口,以便HMI可以在可编程逻辑控制器(PLC)网络上进行通信。但是,在某些应用中,仍然可能希望使用串行RS232C或RS422 / 485连接。串行连接器最常见的是15针D-sub类型,但它们也可以是RJ-12甚至是端子排样式。必须在完成HMI选择之前定义PLC连接要求。

   USB端口有两种版本:A型和B型。A型端口(如在PC上)使用户可以添加配件,例如键盘,鼠标,记忆棒,条形码扫描仪或其他兼容的接口设备。B型(通常在打印机上找到)使用户可以将上传/下载编程电缆从PC直接连接到HMI,而不会影响以太网。

   HDMI输出端口是另一个必不可少的功能。HDMI连接可以驱动第二台外接显示器,例如位于工厂或设施中的大幅面电视。一个操作员可以在HMI显示器上本地操作,而其他操作员可以从远处看到较大的显示器。

   对于非常特定的应用,可能需要更深奥的连接,例如“音频线路输出”或“麦克风输入”。为了确保获得必要的HMI连接,建议设计人员列出所有必需的连接,甚至可能绘制系统架构图。


制作软件清单:

     选择具有正确软件功能的HMI需要进行详细调查。HMI软件应在三个方面进行评估:

                 1.配置环境(和仿真,如果适用)

                 2.运行时功能

                 3.远程访问

     在HMI配置环境中,程序员将花费大量时间(图3)。最终用户必须了解许可要求,或者该软件是否免费,这一点很重要。典型的用户会对软件的易用性和拖放编辑,单击以创建对象的单击以及是否已定义最常用的对象等功能感兴趣。程序员将想知道该软件是否具有良好的导入/导出支持和数据库工具,提供有效的方法来复制和复制工作,以及是否包含内置的仿真或测试环境,以便用户可以测试项目概念验证和在没有实际硬件的情况下检查编程。

     配置软件应该使创建基本图形变得容易,并实现远程连接,数据记录和安全性等更高级的功能。

     程序员使用配置软件来创建与PLC和其他设备通信的标签,以开发链接到这些标签的图形,并配置其他内置的HMI功能。这是用户应考虑的10个最重要的运行时功能:

          基本对象:用于绘制静态图形,例如管道和设备

          静态库对象:示例包括储罐,容器和筒仓

          位图功能:允许用户导入自己的图像

          动画对象:按钮,数字显示和条形图

          预配置的库对象:更复杂的对象,例如比例积分微分(PID)面板

          高级对象:示例包括趋势,配方和警报显示

          安全性:能够定义用户和访问组并为对象分配特权

          语言切换:对在国际上销售设备的制造商有用

          警报:指示离散和模拟警报条件

          数据记录:用于支持机外分析的机上趋势

    即使HMI似乎在规格表上提供了正确的功能,用户也需要意识到实际的实现并不总是如预期的那样。对于需要特定外观和功能的用户,最好的计划是对几种类型的HMI配置进行情节提要,列出必要的功能,并获取配置软件的版本进行测试。

    高级应用程序可能需要在选择模型之前调查非常具体的HMI详细信息。HMI处理浮点标签的能力以及任何相关的数学或计算可能是一个问题。逻辑通常在PLC内部执行;信息显示在HMI上。

    但是,某些HMI提供板载逻辑,触发器评估,动作功能和事件管理器功能。这些通常用于制作更精细的显示,但它们可能会作为机器逻辑的一部分被包含在内。当需要复杂的功能时,值得对每个功能进行预测试。


扩展HMI的范围:

    近年来,HMI的一些最令人激动的发展是关于远程访问选项。当今的HMI通常包含板载Web服务器,这些服务器允许在能够运行Web浏览器的任何外部设备(例如笔记本电脑,智能手机或平板电脑)上查看本地显示。

    嵌入式文件传输协议(FTP)服务器使开发人员可以轻松地远程更新和备份HMI配置。最后,某些HMI可以启动出站电子邮件,以将生产状态或警告远程通知用户。

    这些远程访问功能可以以新的方式扩展设备自动化功能,并且可能是选择HMI的决定因素。


最后,选择HMI时,您一定要想清楚您考虑的最关键的因素是什么?然后做出取舍!

   

    

 
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