자동화, HMI, OIT 인터페이스 개발
HMI 및 기타 작업자 인터페이스 장치는 열악한 환경에서 작동하도록 설계되었으며 기존 인터페이스의 최상의 요소와 최신 상용 기술을 결합합니다.
산업용 기계 및 프로세스 자동화 시스템은 상태를 모니터링하고 장비에 명령을 내리고 제어를 조정해야 합니다. 개발자는 센서 및 계측기, 입력/출력(I/O) 모듈 및 디지털 제어와 같은 광범위한 산업 자동화 기술을 결합하여 이러한 기능을 구현합니다. 그러나 가장 진보된 기계도 자체적으로 작동하지 않으므로 어떤 형태의 작업자 인터페이스가 자동화 시스템과 함께 제공되어야 합니다.
운영자가 자동화 시스템과 통신할 수 있도록 하는 전자 장치가 함께 호출됩니다. 휴먼 머신 인터페이스(HMI)… 때로는 PC가 아닌 컴퓨팅 플랫폼에 내장된 더 전문화된 장치를 호출할 수 있습니다. 운영자 인터페이스 터미널(OIT).
HMI 및 OIT 터미널을 자동화 시스템에 통합하는 것은 여러 가지 이유로 중요합니다. 단순한 패널 장치보다 더 많은 인터페이스 옵션을 제공하며 변경이 필요한 경우 일반적으로 HMI 또는 OIT를 재구성하거나 더 저렴한 비용으로 다시 프로그래밍할 수 있습니다.
그러나 운영자 인터페이스의 이 확장된 기능에는 여전히 몇 가지 단점이 있으며 HMI 비용이 증가하고 유지 관리가 복잡합니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 최신 HMI는 최신 상용 기술을 사용하여 입증된 기존 솔루션으로 설계되었습니다.
전통적인 HMI 및 OIT 터미널의 약점
1세대 HMI 및 OIT는 사용자가 장치를 시작 및 중지하고 시스템 작동을 이해하고 변경할 수 있도록 설계되었습니다.
알람 및 이벤트 로깅, 히스토리 데이터 저장 및 추세와 같은 기능이 수년에 걸쳐 추가되었습니다. HMI 및 OIT 터미널 구성을 복사하여 저장할 수 있으며 원래 장치가 손상되거나 고장난 경우 새 장치를 비교적 빠르게 배포할 수 있습니다.
향상된 네트워킹 기능, 특히 이더넷 및 Wi-Fi를 통해 HMI를 더 이상 리소스 가까이에 설치할 필요가 없습니다. 제어실, 차량, 사무실 등 적절한 위치에 여러 개의 HMI를 설치할 수 있습니다.
OIT 터미널과 함께 이러한 HMI는 유선 패널에 비해 많은 장점이 있었지만 몇 가지 단점도 있었습니다.
예를 들면 다음과 같습니다.
- 특수 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 부과된 제한,
- 높은 초기 비용,
- 지속적인 유지 보수 및 유지 비용,
- 라이센스 관리의 복잡성 및 비용,
- 기술자 및 운영자의 값비싼 교육,
- 여러 플랫폼 통합의 복잡성,
- 후진 기술.
일반적으로 임시 및 폐쇄 시스템인 운영자 인터페이스 터미널은 보다 개방적인 대안으로 빠르게 대체되고 있습니다. 모든 이미지 제공: Opto 22
특수 OIT 터미널은 특수 하드웨어 및 소프트웨어를 사용할 가능성이 높으며, 제조업체는 비교적 독립적인 설계로 관리 시스템 인터페이스를 적절하게 제어할 수 있도록 이러한 장치를 제공합니다.
이 장치는 산업 시장을 위해 특별히 설계되었기 때문에 일반적으로 가전 제품에 사용되는 범위까지 상업적 이점을 얻을 수 없으며 따라서 가격 대비 품질 비율 측면에서 더 비쌉니다. 그러나 전통적으로 산업 환경을 위해 설계되었으며 실용적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.
고급 PC 기반 HMI를 사용할 수 있기 때문에 이 장비는 이전 솔루션에 비해 비용 대비 좋은 가치로 인식되며 사용자에게 유연성과 연결성을 제공합니다. 그러나 단점 중 하나는 지속적인 서비스 및 유지 보수의 필요성이 증가했다는 것입니다.
이제 사용자는 완벽한 그래픽, 빈번한 무료 업데이트, 운영 체제 및 장치 응용 프로그램의 개선을 기대합니다.
고급 소비자 전자 제품은 최종 사용자가 편리한 모바일 액세스가 가능한 모든 유형의 장치에서 멀티미디어 및 직관적인 HMI에 의존하도록 유도했습니다. 이더넷 및 USB 연결용으로 설계된 Groov Edge 플러그인을 사용하면 개발자가 자동화 장치 및 사물 인터넷(IoT)을 위한 연결 및 데이터 기반 응용 프로그램을 만들 수 있습니다.
그러나 산업 시장의 혁신은 고급 개인용 전자 제품 시장보다 훨씬 더 보수적인 것은 말할 것도 없고 훨씬 더 큰 소비자 시장에 비해 상대적으로 작기 때문에 다소 느렸습니다.
새로운 HMI 기술
최신 세대의 HMI는 상용 기술을 채택하고 이전 세대의 HMI 및 OIT 터미널의 최고의 기능을 통합하고 구축함으로써 이러한 각각의 단점을 해결합니다.
가능한 이점:
오픈 소스 기술: 이상적으로는 최신 HMI는 기존 OIT 터미널의 안정성 및 사용 용이성을 PC 기반 HMI의 성능 및 비용과 결합합니다.
이러한 결합은 하드웨어 플랫폼이 인수 비용이나 라이선스 비용이 필요하지 않은 Linux와 같은 오픈 소스 실시간 운영 체제를 기반으로 하는 경우 가능합니다.
설치 공간이 작고 핫 스왑 가능한 구성 요소로 인해 이 플랫폼을 쉽게 작동할 수 있습니다. 잘 설계된 하드웨어는 열악한 산업 환경에서도 사용할 수 있으며 PC급 성능을 제공합니다.
사용 가능한 구성: 최신 HMI 장비에는 대부분의 요구 사항을 충족하는 내장형 표준 기능이 포함되어 있으므로 사용자 정의가 가능하지만 필수는 아닙니다.
HMI 구성을 위한 PC 소프트웨어는 저렴하며 라이센스 비용에 대한 제한이 없습니다. 최종 사용자는 마크업이나 런타임 제한에 대한 걱정 없이 가장 적합한 HMI 사용에 집중할 수 있습니다.
사용 용이성: 일련의 개발 옵션을 통해 새로운 개발자가 고급 HMI에 쉽게 액세스하여 기본 애플리케이션을 구축할 수 있지만 숙련된 프로그래머가 셸에 대한 추가 보안 액세스를 통해 자신의 애플리케이션을 개발할 수 있도록 완전히 확장할 수 있습니다.
OEM은 종종 C/C++, Python 및 기타 언어로 기계 지향 알고리즘과 사용자 정의 알고리즘을 프로그래밍하기 위해 이러한 유연성이 필요합니다.
통합 디스플레이 및 유연한 포트: HDMI 연결을 통해 필요한 경우 더 큰 로컬 화면을 사용할 수 있지만 일부 장치에서 사용할 수 있는 통합 디스플레이는 많은 애플리케이션에 충분한 HMI 이상일 수 있습니다. 또한 여러 개의 이더넷 및 USB 포트와 I/O 모듈을 통해 모든 운영 장치 또는 시스템에 쉽게 연결할 수 있습니다.
네트워크 및 클라우드 연결: 최신 HMI는 사용자가 네트워크 및 클라우드 연결을 사용할 때 더 많은 기능을 제공할 수 있습니다. 데이터는 데이터베이스와 시스템 간에 안전하게 공유할 수 있으며 HMI 시각화는 웹 브라우저를 호스팅할 수 있는 인증된 컴퓨터 또는 모바일 장치로 확장할 수 있습니다. .
모바일 장치: 이동성은 최신 HMI의 또 다른 핵심 요소입니다. 기본 장치가 설치되고 구성되면 모든 모바일 장치가 안전하게 연결되고 또 다른 인간-기계 인터페이스가 되어 기술자와 운영자에게 더 큰 유연성을 제공할 수 있습니다. 개발자는 기본 플랫폼의 비용과 복잡성을 제거하면서 HMI 유지 및 관리에 더 집중할 수 있습니다.
최신 세대의 HMI는 기존 제품의 최고의 기능을 최신 오픈 소스 하드웨어, 소프트웨어 및 네트워킹 기술과 결합하여 이러한 문제를 해결합니다.
이러한 새로운 HMI는 모든 일반 모바일 장치에 쉽고 원활하게 네트워크로 연결되고 배포될 수 있기 때문에 최종 사용자는 고급 기술이 합리적인 가격으로 요구 사항을 충족한다는 사실을 알게 됩니다.
Benson Hoagland, 마케팅 부사장, Opto 22(산업 자동화, 원격 모니터링 및 데이터 수집을 위한 하드웨어 및 소프트웨어 제품 전문 제조 회사).