1، مزیت اصلی HMI گرافیکی: انتقال از "نظارت" به "تصمیم گیری"
HMI گرافیکی وضعیت عملیاتی، جریان فرآیند و حتی پارامترهای محیطی تجهیزات صنعتی را به صورت بصری از طریق فناوریهایی مانند مدلسازی سهبعدی و ادغام دادههای چند بعدی ارائه میکند که به طور قابلتوجهی کارایی عملیاتی و دقت تصمیمگیری را بهبود میبخشد. به عنوان مثال، در بهره برداری و نگهداری مزرعه بادی، HMI گرافیکی می تواند پارامترهای{3}زمانی واقعی مانند فرکانس ارتعاش پره های توربین بادی و دمای گیربکس را نمایش دهد و محل خطا را از طریق مدل های سه بعدی مشخص کند و به پرسنل تعمیر و نگهداری امکان دهد تا به سرعت مشکل را پیدا کنند. این روش تعامل «آنچه میبینید همان چیزی است که به دست میآورید» زمان تفسیر دادههای انتزاعی را برای اپراتورها کاهش میدهد و در مقایسه با رابطهای متنی سنتی، خطر عملکرد نادرست را کاهش میدهد.
علاوه بر این، عملکرد هوشمند HMI گرافیکی مرزهای کاربرد آن را بیشتر گسترش می دهد. با ادغام الگوریتمهای هوش مصنوعی، سیستم میتواند به طور خودکار دادههای عملیات تجهیزات را تجزیه و تحلیل کند، زمان وقوع خطا را پیشبینی کند و توصیههای تعمیر و نگهداری را تولید کند. به عنوان مثال، در خط تولید مهر زنی یک شرکت خودروسازی خاص، یک HMI گرافیکی پارامترهایی مانند دما و فشار قالب را تجزیه و تحلیل می کند تا از سه روز قبل در مورد خطرات سایش قالب هشدار دهد و از وقفه های تولید ناشی از خرابی تجهیزات جلوگیری کند. این حالت نگهداری پیشگیرانه، راندمان کلی تجهیزات (OEE) را تا 15% افزایش داده است.
2، فضای بقای HMI سنتی: محدودیت های دوگانه هزینه و سناریو
علیرغم مزایای قابل توجه HMI گرافیکی، رابطهای مبتنی بر متن{0} یا نور نشانگر سنتی هنوز در سناریوهای خاص موقعیت غیرقابل جایگزینی را اشغال میکنند. دلیل اصلی این است که:
حساسیت به هزینه: HMI گرافیکی به پردازندههای-با عملکرد بالا، نمایشگرهای-با وضوح بالا و سیستمهای نرمافزاری پیچیده نیاز دارد، با هزینههای سختافزاری 30% -60% بیشتر از رابطهای سنتی. برای دستگاههای پایین{6}که نیاز به استقرار انبوه دارند، مانند حسگرهای کوچک و کنترلکنندههای ساده، رابطهای سنتی همچنان انتخاب مقرونبهصرفهتری هستند. به عنوان مثال، یک سازنده کنتور آب هوشمند، هزینه یک ماژول نمایشگر تک متری را با استفاده از یک رابط متنی LCD تک رنگ کاهش داد و بیش از 10 میلیون یوان در هزینه های سالانه صرفه جویی کرد.
سازگاری با محیط: در دمای شدید، تداخل الکترومغناطیسی قوی، یا محیطهای ارتعاشی بالا، قابلیت اطمینان HMI سنتی نسبت به رابطهای گرافیکی برتر است. به عنوان مثال، سیستم نظارت بر تجهیزات در ایستگاه تحقیقاتی قطب شمال تلاش کرد از یک HMI گرافیکی استفاده کند، اما زمان شروع به کار در یک محیط 45 درجه به 5 دقیقه افزایش یافت و تصاویر باقیمانده ظاهر شد. در نهایت، به جای آن از یک رابط متنی مقاوم در برابر دمای پایین-استفاده شد.
عملکرد ثابت: اگر دستگاه فقط نیاز به نمایش اطلاعات ثابت (مانند نشانگرهای وضعیت، خواندن ساده) داشته باشد، هزینه و چرخه توسعه سفارشی کردن یک قالب رابط گرافیکی بسیار بالاتر از راه حل های سنتی است. برای مثال، یک تولیدکننده کلاه ایمنی هوشمند با یکپارچهسازی چراغهای نشانگر LED تک رنگ به تجسم{1}هزینه پایین وضعیت دستگاه دست یافته است، در حالی که استفاده از صفحهنمایشهای گرافیکی هزینهها را تا 200% افزایش میدهد.
3، فناوری نمایش ترکیبی: راهی به سوی ادغام سنت و گرافیک
برای متعادل کردن نیازهای هزینه و عملکرد، فناوری نمایشگر هیبریدی در حال تبدیل شدن به یک روند جدید در HMI صنعتی است. ایده اصلی استفاده از نمایشگر گرافیکی در مناطق عملیاتی کلیدی است، در حالی که متن سنتی یا چراغ های نشانگر را در مناطق اطلاعاتی کمکی حفظ می کند. به عنوان مثال:
طراحی صفحه نمایش لایه ای: در رابط HMI یک کارگاه تولید مواد شیمیایی، ناحیه نمایش اصلی از یک مدل سه بعدی برای نمایش ساختار داخلی راکتور استفاده می کند، در حالی که نوار کناری دما، فشار و سایر پارامترها را در زمان واقعی{1} به صورت متنی به روز می کند. این طراحی تضمین می کند که اپراتورها درک روشنی از فرآیند اصلی دارند و در عین حال از اضافه بار اطلاعاتی که ممکن است از رابط های گرافیکی ناشی می شود جلوگیری کنند.
طرح ترکیبی مدولار: برای سناریوهای نظارت بر چند دستگاه، حالت ترکیبی "صفحه اصلی گرافیکی + صفحه فرعی متن" را می توان اتخاذ کرد. به عنوان مثال، در اتاق کنترل مرکزی یک کارخانه هوشمند، صفحه اصلی چیدمان و وضعیت عملیاتی تمام تجهیزات موجود در کارخانه را از طریق یک رابط گرافیکی نشان میدهد، در حالی که صفحههای فرعی هر ایستگاه کاری پارامترهای خاصی را به صورت متن نمایش میدهند که نه تنها هزینههای کلی را کاهش میدهد، بلکه الزامات عملیات تصفیهشده را نیز برآورده میکند.
