La interfaz hombre-máquina (HMI) tiene muchas funciones de hardware y software. El usuario primero debe configurar la aplicación de destino y luego encontrar una solución que se ajuste a las necesidades de la aplicación.
Los usuarios finales esperan interfaces intuitivas y los diseñadores de productos responden integrando estas HMI en más productos. Para la automatización industrial, las interfaces hombre-máquina (HMI) son una tecnología madura que es una adición útil a muchas aplicaciones de automatización de máquinas y procesos, ampliando la funcionalidad de interruptores, botones y luces en los paneles de control. Si bien esto resulta familiar, sigue siendo importante no perder de vista el hecho de que cada caso de uso de HMI debe evaluarse cuidadosamente para garantizar que se seleccione el producto adecuado en función de las necesidades de las diferentes aplicaciones.
Empiece por observar la funcionalidad HMI requerida e intente hacer una selección inicial de equipos y software que satisfaga las necesidades. Un enfoque más confiable es examinar los requisitos específicos de la aplicación y luego trabajar hacia atrás para confirmar que se han seleccionado las opciones necesarias. Es necesario evaluar las condiciones ambientales de la aplicación de destino, ya que la HMI debe instalarse en un área viable. La mayoría de las opciones son sencillas, pero algunas no lo son.
En algunos entornos, si la HMI es susceptible de caer al agua o de ser rociada directamente con agua, deberá cumplir con los requisitos de clasificación de protección en estándares como NEMA250 o UL50 para equipos eléctricos. Los productos químicos de limpieza, los productos químicos de proceso u otros contaminantes transportados por el aire también pueden afectar la HMI. Los niveles de contaminación del sitio o las hojas de datos de seguridad de los materiales pueden ayudar a definir las condiciones ambientales esperadas. Las especificaciones de requisitos del cliente, las regulaciones de instalación locales o las preferencias pueden requerir que se cumplan ciertas clasificaciones o estándares de certificación.
Otra cuestión clave es si ubicar la HMI en interiores o exteriores; Las clasificaciones NEMA y UL a menudo están restringidas a "uso en interiores únicamente". Incluso las HMI más brillantes seguirán sufriendo la luz solar directa en el exterior, y la luz solar directa puede causar problemas de calor. Los usuarios deben considerar ubicar las HMI para exteriores en áreas más protegidas o equiparlas con protectores solares.
Las HMI suelen contener elementos de visualización sensibles y luces de fondo que pueden requerir un rango de temperatura de funcionamiento más alto que otros componentes de automatización. Se deben evaluar cuidadosamente el brillo de la pantalla y la duración promedio de la retroiluminación. El brillo representa la visibilidad de la pantalla. Una luz de fondo constantemente brillante puede indicar cuánto tiempo se puede utilizar la unidad.
Elegir el tamaño de pantalla correcto normalmente requiere un equilibrio. La mayoría de los operadores quieren el mayor tamaño de pantalla posible, más aún cuando necesitan seleccionar un enlace táctil, incluso si la aplicación es sólo para visualización, como cuando necesitan ver el monitor a distancia, cuanto más grande sea el monitor, mejor. Las pantallas más grandes brindan a los programadores más espacio para desarrollar gráficos. Los distintos tamaños de líneas de productos de hardware HMI pueden ayudar a los usuarios a aprender un sistema para varios modelos diferentes.
Pero las HMI más grandes a menudo también implican costos más altos y pueden ocupar un valioso espacio de montaje en el panel de control. El monitor debe montarse a una altura que satisfaga las necesidades laborales de la mayoría de los empleados, normalmente a unas 66 pulgadas desde el suelo hasta el monitor.
Además de los muchos tamaños físicos de la pantalla, la mayoría de las HMI están disponibles en una amplia gama de colores y los usuarios pueden comparar la resolución en píxeles, lo que determina el nivel de detalle de la pantalla gráfica. Para determinadas aplicaciones con necesidades especiales, especialmente aquellas que implican la entrada de datos, es posible que los usuarios deseen utilizar un-teclado físico integrado o un teclado y un mouse externos. La mayoría de los diseñadores seguirán la tendencia y optarán por utilizar una pantalla táctil.
Es importante tener en cuenta que muchos dispositivos táctiles de consumo tienden a utilizar multi-táctil capacitivo. Esta tecnología normalmente no detecta los dedos enguantados y puede verse afectada por el agua, pero responde a múltiples toques o gestos simultáneos. Por otro lado, las HMI industriales suelen utilizar tecnología resistiva de un solo toque. Las pantallas táctiles resistivas responden a los dedos enguantados, solo pueden responder correctamente a un toque a la vez y no se ven afectadas por contaminantes externos, lo que a menudo se prefiere para aplicaciones industriales.
El software HMI debe evaluarse según su entorno de configuración, funcionalidad de tiempo de ejecución y acceso remoto. Los programadores necesitan dedicar mucho tiempo al entorno de configuración de HMI. Para el usuario final, es importante obtener una licencia de software o confirmar que el software es gratuito. Los usuarios típicos estarán interesados en la facilidad de uso del software, así como en funciones como la edición de arrastrar-y-soltar, la creación de objetos con un solo-clic y si los objetos más utilizados están pre-definidos.
Los programadores quieren saber si el software tiene un buen soporte para la importación/exportación, si tiene herramientas de base de datos, si proporciona métodos de replicación eficientes y si incluye un entorno de simulación o prueba integrado-para que los usuarios puedan realizar pruebas-de-conceptos de sus proyectos y comprobar el programa sin necesidad de hardware real. Los programadores utilizan software de configuración para crear etiquetas que se comunican con PLC y otros dispositivos, para desarrollar gráficos que se vinculen con esas etiquetas y para configurar otras funciones-HMI integradas.
Incluso si a la HMI se le ha proporcionado la funcionalidad adecuada en la hoja de especificaciones, los usuarios deben ser conscientes de que es posible que la implementación real no siempre resulte como se esperaba. Para los usuarios que requieren una apariencia y funcionalidad específicas, es una buena idea hacer una breve comparación resumida de varios tipos de configuraciones HMI, enumerar las características necesarias y obtener software de configuración para probarlas.
Puede que sea necesario investigar los detalles de una HMI en particular antes de seleccionar una aplicación avanzada. Es posible que sea necesario prestar especial atención a: la forma en que la HMI maneja las etiquetas de punto flotante y cualquier cálculo o matemática asociada. La lógica suele ejecutarse dentro del PLC; La información se muestra en la HMI. Algunas HMI proporcionan-lógica integrada, evaluación de activadores, funciones ejecutivas y funciones de administrador de eventos. Las funciones anteriores facilitan una visualización más detallada-y se pueden activar como parte de la lógica de la máquina. Si se requieren funciones complejas, -pruebe previamente cada función.