操作界面设备是工业自动化的关键要素,但许多产品存在缺点和实施障碍。坚固、易用等新特性的融入,让操作员界面设备应用于工业边缘和其它关键应用,使经典人机界面的*佳功能与现代商业技术相结合。
用于机器和过程的工业自动化系统必须监控工况、设备指令和协调控制。设计人员通过结合各种工业自动化技术来实现这些功能,如传感器和仪器、输入/ 输出(I/O)模块和数字控制器。即使是*先进的机器也不能自行运行,这意味着自动化系统也必须提供某种形式的操作员界面。
允许操作员与自动化系统交互的电子设备统称为人机界面(HMI)。 有时,在非个人电脑(PC)计算平台上构建的更专用的设备,可能被称为操作员接口终端(OIT)。
将HMI和操作员接口终端集成到自动化系统至关重要。它们能提供比简单面板设备更多的接口选项,如果需要更改,通常可以以更低的成本重新配置或重新编程HMI或操作员接口终端。
然而,有些增加的操作员员界面功能,仍然存在一些缺点,使HMI成本过高且难以维护。为了解决这些缺点,*新HMI产品的设计吸收了过去的经验,同时利用了*新的商业技术。
新一代HMI和操作员接口终端专注于让用户启动和停止设备、了解系统的运行方式并进行适当的调整。
报警和事件记录、历史数据和显示趋势是后来逐步增加的功能。可以复制和保存HMI和操作员接口终端配置,如果旧设备损坏或发生故障,可以相对快速地部署新设备。改进的网络功能,尤其是以太网和Wi-Fi,意味着HMI不再需要安装在物理上靠近机器的位置。可以在现场安装多个HMI,以便在控制室、机器和办公室中提供接口。
与硬接线面板设备相比,这些HMI和操作员接口终端具有许多优点,但也有一些缺点。所面临的挑战包括:
●专有硬件和软件的限制;
●初始成本较高;
●持续的支持和维护成本;
●许可复杂性和成本;
●广泛的工程师和操作员培训;
●集成多个平台所需的努力;
●滞后的技术。
专用操作员接口终端可能采用专有硬件和软件(见图1)。制造商提供这些设备,以在相对独立的空间中提供足够的控制系统接口。由于专用于工业市场,因此它们并不能获益于消费电子产品所提供的规模商业利益,使其在性价比方面竞争力不足。但是,它们通常可以承受恶劣的工业环境,并提供实用、可维护的解决方案。