Systemy przemysłowe niezmiennie odgrywają kluczową rolę w zwiększaniu możliwości automatyzacji i zwiększaniu poziomu złożoności. Systemy te wykorzystują obecnie zaawansowane, ustandaryzowane technologie obliczeniowe i łączność sieciową, przyczyniając się do znacznego wzrostu produktywności i zapewniając-funkcje o wartości dodanej, które optymalizują działania w hali produkcyjnej.
Chociaż poczyniono znaczne postępy w technologiach i systemach-interfejsu człowiek-maszyna (HMI),-które zapewniają większy dostęp do podstawowych danych zakładowych i operacyjnych,-nie ma jednego-rozmiaru-pasującego-wszystkich rozwiązań dopasowujących możliwości HMI do wymagań aplikacji automatyki przemysłowej. Dzieje się tak dlatego, że wybór odpowiedniego projektu tabletu-od opcji montażu i rozmiaru ekranu po wydajność procesora i wejścia/wyjścia-staje się coraz bardziej krytyczny w miarę rozszerzania się możliwości automatyzacji w celu monitorowania i przetwarzania szerszej gamy złożonych zadań. Ponadto w przypadku zastosowań na rynkach niszowych, takich jak przemysł energetyczny, morski czy spożywczy, gdzie niezbędne jest dostosowanie, należy wziąć pod uwagę określone wymagania dotyczące zgodności z przepisami i standardy branżowe.
Ostatecznie możliwość dostarczania w pełni dostosowanych do indywidualnych potrzeb tabletów poszerza możliwości projektowania tanich-o wysokiej-wartości systemów przemysłowych, przyczyniając się do rentowności i pozytywnego postępu branży automatyki. W tym artykule opisano najbardziej poszukiwane-funkcje najnowszych konstrukcji tabletów oraz opisano, w jaki sposób rozwój systemów HMI najlepiej przebiega, gdy dostawcy posiadają wiedzę specjalistyczną umożliwiającą oferowanie opcji dostosowywalnych.
Personalizacja jest zgodna z trendami w automatyzacji
Analitycy przewidują, że rozwój automatyzacji przemysłowej będzie napędzany wdrożeniem IoT (Internetu Rzeczy) w produkcji. Będzie to połączone ze zwiększonymi inwestycjami w badania i rozwój, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na-efektywną energetycznie działalność produkcyjną i rosnącym naciskiem na zgodność z przepisami. W miarę jak coraz więcej firm stara się wdrażać aplikacje obsługujące IoT-i Przemysł 4.0, rośnie również zapotrzebowanie na systemy przemysłowe i interfejsy HMI, które integrują operacje w zakładach i halach produkcyjnych z innymi funkcjami biznesowymi, takimi jak logistyka i obsługa klienta. Funkcje takie jak ulepszona kontrola i wydajność operacyjna, rozszerzone interfejsy i interoperacyjność, łączność sieciowa, zdalne monitorowanie i zwiększony dostęp do danych stanowią solidną podstawę do realizacji IoT.
Aby jeszcze bardziej usprawnić procesy produkcyjne, interfejsy HMI muszą także obsługiwać analizę danych w czasie rzeczywistym-w ramach procesów automatyki przemysłowej. Przejście w kierunku inteligentnych fabryk łączy wcześniej izolowane systemy, czyniąc je kamieniami węgielnymi IoT. Wysokie zapotrzebowanie na interoperacyjność sprzętu powoduje zapotrzebowanie na bardziej zaawansowane technologicznie produkty.
Dostosowywanie projektów interfejsów HMI za pomocą-procesorów nowej generacji i technologii ekranów dotykowych umożliwia firmom wdrażanie połączonych, ujednoliconych rozwiązań w zakresie pulpitów nawigacyjnych. Pomagają one przezwyciężyć trudne i czasochłonne-zadanie ręcznego analizowania i kontrolowania-operacji na poziomie produkcyjnym na różnych platformach. Połączone systemy HMI zapewniają większą wartość, gdy umożliwiają udostępnianie danych i monitorowanie procesów fabrycznych w czasie rzeczywistym.
Ponadto zadaniem systemów HMI jest zaspokojenie potrzeby uproszczonej i bardziej intuicyjnej obsługi. Do przełomowych rozwiązań w technologii tabletów zaliczają się-interfejsy wielodotykowe-użytkowe.
Na przykład zastosowanie technologii paneli dotykowych typu Projected Capacitive (PCAP) szczególnie dobrze-nadaje się do automatyzacji przemysłowej. PCAP wykorzystuje szkło hartowane lub hartowane, zwiększające odporność na zewnętrzne zagrożenia środowiskowe. To wzmocnione szkło zapewnia użytkownikom doskonałą odporność na zarysowania, uderzenia i wstrząsy, zwiększając w ten sposób trwałość.
Branża tabletów rozwija się szybko, ze znacznym wzrostem liczby urządzeń wykorzystujących panele dotykowe oraz szerszą gamą nowych produktów i procesów. Ekrany dotykowe zapewniają uproszczoną, wielofunkcyjną kontrolę i funkcjonalność, zastępując przyciski i przełączniki menu oprogramowania. Ten zwiększony poziom kontroli poprawia również precyzję i dokładność zarządzania produkcją. Co więcej, zwiększona moc obliczeniowa nowoczesnych tabletów umożliwia złożoną, szczegółową analizę danych i kontrolę-w czasie rzeczywistym.
Obsługa szerszych wymagań we/wy
Interfejsy HMI oferujące szerokie możliwości we/wy lub karty rozszerzeń dla niestandardowych wejść/wyjść służą jako spoiwo dla współczesnych rozwiązań do sterowania maszynami i czujnikami, łączenia się z chmurą lub integracji z oprogramowaniem analitycznym. Wykorzystanie rozszerzonych wejść/wyjść dostępnych w nowoczesnych interfejsach HMI umożliwia operatorom płynniejsze i łatwiejsze zarządzanie produkcją fabryczną.
Rosnąca złożoność zadań automatyzacji i ilość danych wymagających dostępu wymagają rozległej łączności w każdym obszarze organizacji. Aby obsługiwać różnorodne interfejsy w zastosowaniach przemysłowych, nowoczesne tablety muszą oferować łączność dostosowaną do wymagań automatyzacji. Dostawcy posiadający zaawansowane możliwości integracji zapewniają kompleksowe opcje dla GbE; USB 3.0/2.0; oraz porty komunikacyjne RS232, RS485 i RS422. Rosnąca popularność komunikacji bezprzewodowej wymaga również obsługi tabletów w zakresie 3G/4G, LTE, WiFi, CAN i RFID. Efektywna łączność musi dodatkowo obsługiwać różnorodne urządzenia brzegowe wymagające dużej mocy obliczeniowej i skalowalnej pamięci masowej do zarządzania aplikacjami do przetwarzania danych wymagających dużej mocy obliczeniowej.
Rosnące wykorzystanie technologii wielu-ekranów wymaga, aby nowe konstrukcje tabletów obsługiwały porty wideo i graficzne, w tym dwukanałowe-wyświetlacze LVDS. Niektóre projekty mogą również wymagać-rozszerzeń specyficznych dla aplikacji, co można rozwiązać za pomocą pojedynczego gniazda mini PCI Express, dostępnego obecnie w nowszych tabletach. Obsługując stale-rosnące wymagania we/wy, najnowsze tablety oferują obecnie szeroką gamę systemów operacyjnych, poziomów wydajności, możliwości pamięci i pamięci masowej.
Zaprojektowany z myślą o długowieczności
Kluczową różnicą pomiędzy tabletami klasy komercyjnej-i przemysłowej-w zastosowaniach HMI jest możliwość zapewnienia dłuższej żywotności operacyjnej, ponieważ większość systemów przemysłowych działa nieprzerwanie przez 5 do 7 lat lub dłużej. Wymaga to szeroko zakrojonych testów produktów przez dostawców, aby zapewnić dłuższą trwałość i niezawodność, a także pełnej walidacji tabletów-klasy przemysłowej-, co może zająć do sześciu miesięcy.
Dla dostawców tabletów stosujących podejście modułowe dostosowywanie interfejsów HMI do długich cykli życia wymaganych na rynkach przemysłowych jest łatwiejsze. Modularne konstrukcje komputerów panelowych oferują elastyczność konfiguracji w celu spełnienia różnorodnych wymagań aplikacji, w tym możliwość wyboru lub uaktualnienia wydajności procesora, rozmiaru wyświetlacza i typów technologii paneli dotykowych lub dodania płyt montażowych w celu zaspokojenia potrzeb we/wy.
Jasność ekranów tabletów oraz to, czy systemy są pozbawione wentylatorów, czy-chłodzone wentylatorem, to krytyczne czynniki w przewidywaniu średniego czasu międzyawaryjnego (MTBF) systemów HMI, przy czym wielu klientów wymaga, aby MTBF wynosił 50 000 godzin. Systemy bezwentylatorowe z bardziej wydajnym podświetleniem ekranu umożliwiają operatorom osiągnięcie dłuższego współczynnika MTBF. W przypadku bardziej wymagających wymagań operacyjnych szklane panele dotykowe muszą spełniać dodatkowe specyfikacje dotyczące wstrząsów i wibracji, zapewniając jednocześnie kompleksową odporność na kurz, wilgoć i wodę. Jedno z rozwiązań polega na umieszczeniu szklanego wyświetlacza z panelem dotykowym w aluminiowej obudowie. Inne zalecenie projektowe zapewniające dłuższą żywotność obejmuje uszczelnienie przedniej powierzchni tabletu, tworząc solidniejsze rozwiązanie przemysłowe z całkowicie płaskim szklanym frontem. Opcje te oferują także deweloperom szereg rozwiązań dostosowanych do zróżnicowanych parametrów budżetowych. Większy wybór umożliwia większej liczbie firm przyjęcie aplikacji HMI w celu lepszego monitorowania i kontroli danych z hali produkcyjnej, pomagając w ten sposób osiągnąć cele w zakresie produktywności produkcji.
W zależności od zastosowania tablety muszą działać w przemysłowym zakresie temperatur od -20 stopni do 70 stopni, co znacznie przekracza temperatury robocze produktów konsumenckich. Gdy niezbędna jest niezawodna, nieprzerwana praca, najlepiej wybrać sprawdzone, wytrzymałe i zatwierdzone komponenty, które zostały przetestowane pod kątem spełnienia wymagań dotyczących ochrony przed kurzem, zanieczyszczeniami i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Rozwiązania oparte na standardach-zapewniają także długoterminową ochronę inwestycji technologicznych, jednocześnie redukując koszty rozwoju konkretnych projektów aplikacji. Producenci OEM i twórcy systemów mądrze szukają doświadczonych partnerów w zakresie dostosowywania tabletów.
Osiąganie konkretnych celów rynkowych i aplikacyjnych-
Dostęp do danych umożliwiający świadomą analizę w organizacjach przemysłowych zwiększa efektywność kosztową i napędza ciągłe doskonalenie procesów. Interfejsy HMI zapewniające bardziej kompleksowy obraz procesów produkcyjnych mogą wydobywać krytyczne informacje z aplikacji monitorujących SCADA i Manufacturing Execution System (MES). Te zaawansowane interfejsy HMI sprawiają, że Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) staje się rzeczywistością, umożliwiając organizacjom maksymalizację produktywności poprzez wdrażanie najnowszych inteligentnych aplikacji automatyzacyjnych.
Wysoce zintegrowane i ustandaryzowane komponenty nowoczesnych tabletów zapewniają płynną i uproszczoną interoperacyjność z innymi urządzeniami w hali produkcyjnej i całej organizacji produkcyjnej. Funkcje technologii wyświetlaczy-wielodotykowych komputerów panelowych dodatkowo zwiększają użyteczność i wygodę użytkownika, umożliwiając dostęp do cennych pojedynczych punktów dostępu.
Rynek przemysłowy często wymaga szybkich działań w celu wdrożenia systemów automatyki, które zapewniają właściwą równowagę pomiędzy wydajnością, trwałością i funkcjonalnością. Dlatego właśnie wybór kompetentnego partnera produkcyjnego ze sprawdzoną wiedzą w zakresie dostosowywania ma kluczowe znaczenie-takiego, który pomoże zmniejszyć ryzyko i czas opracowywania interoperacyjnych i skalowalnych rozwiązań sprzętowych.