Upphaflega voru flest innbyggð HMI forrit tileinkuð því að meðhöndla ákveðin verkefni í einu tæki. Dæmigert innbyggt HMI verður notað til að skipta um hnappa, vísa, hliðstæða mæla og þumalfingur á einföldu stjórnborði vélarinnar. Það mun hafa samskipti við stjórnandi vélarinnar (venjulega forritanlegur rökstýringur (PLC)) yfir lághraða raðsamskiptatengil- og mun ekki hafa samskipti við önnur tæki, stýringar eða tölvur.
Forritun þessara undirstöðu innbyggðu miðstöðvar er unnin á tölvu og samsetta forritinu er hlaðið niður á miðstöðvarkerfið í gegnum raðsamskipti. Innbyggð netkerfi nota sér stýrikerfi (OS) og vélbúnað, sem getur verið kostnaðarsamt. Þegar það hefur verið forritað er ekki hægt að breyta eða breyta innbyggða HMI nema það sé endurforritað á tölvunni, HMI er lokað og nýtt forrit er hlaðið inn.
Þrátt fyrir þennan háa kostnað og takmarkanir bjóða innbyggðir kerfisstjórar upp á gríðarlegar endurbætur á sveigjanleika, afköstum og kostnaði miðað við núverandi viðmótslausnir fyrir harðsnúið-vír.
Mikilvægasti sparnaðurinn er vegna þess að PLC inntak og úttak er eytt fyrir öll viðmótstæki rekstraraðila. Með tengibúnaði með snúru-þráðlausum tækjabúnaði, krefst sérhver þrýstihnappur samsvarandi stakra PLC-inntaks, hvert ljós er knúið áfram af stakri PLC-útgangi, hver mælir krefst hliðræns PLC-úttaks, og hvert þumalfingur og styrkmælir er tengt við hliðrænt PLC-inntak. Þetta var ekki bara mjög dýrt framan af, heldur var þetta martröð.
Með harðsnúnu rekstrarviðmóti þarf einfaldlega að bæta við gaumljósum að bora göt í framhlið girðingarinnar, setja upp ljósin og nafnplötur þeirra, tengja ljósin aftur við úttak PLC og endurforrita PLC. þetta gerir ráð fyrir að það sé nóg pláss á framhliðinni og auka PLC úttak. Aftur á móti er verkefnið að endurforrita HMI og PLC til að bæta við fleiri vísitáknum tiltölulega einfalt.
Fyrir vélar og önnur forrit sem krefjast mikils fjölda af hnöppum, ljósum, mælum og þumalhjólum eða kraftmælum-allt með samsvarandi PLC I/O-innbyggðum HMI-tækjum geta sparað verulegan kostnað. Að auki geta innbyggðir HMI-tæki verið fær um að bjóða upp á háþróaða eiginleika eins og þróun og kortagerð, sem geta komið í stað kortaritara.
HMI þróun
Til þess að þróast frá grunnviðmóti vélstjórnenda í einangrun yfir í háþróað kerfi, nota innbyggð HMI sömu tæknibreytingar og ýttu áfram þróun SCADA kerfa (þ.e. tölvur og Windows stýrikerfi).
Snemma á tíunda áratugnum voru PC-tölvur kynntar í verksmiðjum og verksmiðjum og hýstu oft SCADA og svipaðan hugbúnað í stjórnherbergjum. Síðar á öldinni voru iðnaðartölvur kynntar til að gera háþróuðum HMI forritum kleift að flytjast yfir á verksmiðjugólfið.
Eftir smá tregðu á markaðnum í upphafi vegna lélegrar-rauntímaframmistöðu og tíðrar endurræsingar á Windows, urðu þessar -tölvu háþróuðu háþróaðar HMI-tölvur raunverulegur staðall, sem hljómaði dauðarefsingu fyrir sérstakt SCADA og önnur háþróuð HMI-kerfi.
Næsta bylting varð á tengdum sviðum bandbreiddar og netkerfis. Þökk sé stækkun Ethernet getu jókst bandbreidd til muna, sem gerir kleift að tengja kerfi auðveldlega saman og binda þannig enda á sjálfvirkni síló.
Innleiðing netstaðla eins og TCP/IP og sífellt opnari PC-undirstaða SCADA arkitektúr gerði sífellt fleiri fjartengdum tækjum eins og fartölvum og skrifstofutölvum kleift að fá aðgang að upplýsingum á verkstæði.
Í kjölfar kynningar á -tölvubundnu SCADA, gerði Microsoft Windows CE OS vettvangurinn kleift að afhenda mörgum verkfærum og getu tölvu-byggðra SCADA kerfa til margs konar fjartengdra tækja með minni afkastagetu. Fyrir vikið kepptust margir framleiðendur við að byggja ódýran-kostnaðarvettvang, sem dró niður vélbúnaðarverð.
Á sama tíma hefur internetið rutt brautina fyrir upplýsingaskipti milli fjölbreyttari vélbúnaðarkerfa, þar á meðal innbyggðra HMI, PLC og SCADA kerfi. Innbyggðir og háþróaðir HMI hugbúnaðarpakkar fóru að bjóða upp á fjaraðgang, fyrst frá vöfrum og síðan frá forritum. Þetta var meira en bara þægindaþáttur, þar sem að gefa rekstraraðilum og stjórnendum möguleika á að skoða upplýsingar hvaðan sem er, hjálpaði verksmiðjum að keyra skilvirkari með minna vinnuafli.
Með því að samþykkja Windows CE og innbyggða Windows-arftaka þess sem staðlað stýrikerfi, líta innbyggð HMI-kerfi út og virka meira eins og háþróaður PC- og Windows-byggður HMI hugbúnaðarpakkar. Fyrir marga notendur duga innbyggðir miðstöðvar nú meira en fullnægjandi fyrir forritin þeirra, sem gerir þeim kleift að skipta úr-tölvubundnum netkerfi. Þetta hefur í för með sér mikinn kostnaðarsparnað vegna þess að allt sem tengist innbyggðu HMI er miklu ódýrara, þar á meðal forritunarhugbúnaður, keyrsluleyfi, árleg hugbúnaðarviðhaldsgjöld og markkerfi.
Notkun PC-undirstaða HMI í iðnaðarumhverfi krefst iðnaðartölvu og skjás. Með innbyggðu HMI getur iðnaðarbættur vettvangur sinnt sama hlutverki með verulega lægri kostnaði. Nútíma innbyggður HMI hugbúnaður getur verið á innbyggðum kerfum með takmarkaðan vinnsluorku, minni og önnur vélbúnaðarúrræði, en samt sem áður veitt háþróaða eiginleika eins og notendavænt grafískt viðmót, fjaraðgang og rauntímaskýrslur og þróun lykilframmistöðuvísa.
Fjaraðgangur og notendavænt-viðmót
Verkfræðingar og rekstraraðilar búast við að sama auðveldi í notkun og virkni sem þeir fá frá persónulegum tækjum sínum sé til staðar í vinnuumhverfi þeirra, sérstaklega þegar kemur að HMI. Þar sem snjallsímar og spjaldtölvur nútímans setja væntingar notenda um þráðlausa tengingu, grafískt viðmót og yfirburða hreyfanleika, kemur það ekki á óvart að rafeindatækni fyrir neytendur er að verða stórt afl í iðnaðar HMI. Reyndar eru margar stofnanir að draga úr kostnaði með því að setja "Bring Your Own Device" (BYOD) stefnur sem gera framleiðslustarfsmönnum kleift að nota eigin snjallsíma og spjaldtölvur sem farsíma HMI.
HMI notendur kalla nú eftir samræmdri upplifun símafyrirtækis í öllum tækjum. Þeir vilja að HMI hugbúnaður-hvort sem hann er innbyggður eða tölvu-byggður-veiti sömu mælaborðsupplifun fyrir margar vélbúnaðargerðir, allt frá innbyggðum HMI skjám til snjallsíma og spjaldtölva, óháð stýrikerfi.
Til að bregðast við því býður fjöldi innbyggðra HMI hugbúnaðarpakka nú upp á þessa möguleika. Þessar hugbúnaðarlausnir búa til forrit fyrir innbyggð HMI tæki sem hægt er að nálgast úr tölvum, öðrum innbyggðum HMI, snjallsímum og spjaldtölvum.
Með því að veita HTML5 stuðning eru þessar HMI lausnir aðgengilegar á aðal HMI skjáinn, en þær eru í stærð til að passa við hvert tæki sem styður HTML5 staðalinn. HTML5 staðallinn losar notendur við hægfara niðurhal á netvafra eða að bíða í marga mánuði eftir að forrit séu búin til fyrir tiltekið tæki þeirra vegna þess að hann gerir innbyggðum HMI hugbúnaðarframleiðendum kleift að setja forrit fljótt út í nánast hvaða snjallsíma eða spjaldtölvu sem er. Eftir því sem BYOD-reglur verða algengari verður HTML5 stuðningur að kröfu þar sem starfsfólk notar mörg tæki í vinnunni og krefst forrita sem standa sig betur en vafrar.
Ekki aðeins þarf að setja gögn fram á sama hátt á milli tækja til að bæta skilvirkni starfsfólks heldur verða þau einnig að vera auðveld aðgengileg og meðhöndluð. Þó að fjöl-snertitækni kunni að virðast vera annar „ég líka“ eiginleiki, hjálpar hún notendum í raun að framkvæma skipanir allt að þrisvar sinnum hraðar en hefðbundnir stakir-snertiskjár.
Þar sem sífellt fleiri lófatæki eru notuð til að sækja upplýsingar þurfa notendur kunnugleg og fljótleg leið til að hafa samskipti við gögn. Multi-touch færir kunnuglega getu snjallsíma og spjaldtölva til iðnaðarforrita, eins og að fletta, aðdrátt, snúning hluta og bora niður-. Í stað þess að eyða dýrmætum tíma í að fara á milli skjáa með fellivalmyndum og skipunum í neyðartilvikum geta fjöl-notendur fundið nauðsynlegar upplýsingar, þysjað síðan inn á vandamálasvæðið og gert breytingar á nokkrum sekúndum.
Framtíðin er allt í kringum okkur
Framfarir í HMI hafa stækkað úrval iðnaðar sjálfvirkniviðmótstækja og eftir því sem forrit verða samþættari er hugsanlegt að það verði einn daginn skipt út fyrir nýtt hugtak, svo sem sjónræning. Þessi möguleiki gæti verið enn meiri þegar rætt er um innbyggða HMI.
Dagar einangraðra, dýrra og séreignamiðla með takmarkaða virkni og aðgangur eingöngu fyrir notandann fyrir framan vélina er fljótt að líða undir lok. Innbyggð HMI forrit nútímans bjóða upp á marga möguleika SCADA og annarra háþróaðra HMI kerfa, en á mun aðlaðandi verði, sérstaklega fyrir plöntu-gólfforrit sem krefjast iðnaðarbætts vettvangs.
Þó að enn sé þörf á rekstraraðilum á verkstæði í sumum tilfellum, mun fjölgun fjarstýrðra HMI tækja sem hafa samskipti við staðbundna stjórnendur og HMI auka verulega hreyfanleika starfsmanna og framleiðni. Þessi framtíð mun ekki koma í stað þörf fyrir menn, en mun auka umfang þeirra til muna yfir margar plöntur og plöntusvæði, sem gerir þeim kleift að beita sérfræðiþekkingu sinni fljótt til að bæta starfsemina eftir þörfum.