Print

Využívejte chytrá rozhraní HMI jako komunikační huby

-- 14.03.16

Chytrá rozhraní HMI mohou bezpečně propojit servery, řídicí prvky a I/O zařízení dohromady, a to jak uvnitř, tak i vně závodu. Poznejte rozdíly mezi zabudovanými rozhraními HMI a HMI na bázi PC a najděte tu nejlepší volbu pro konkrétní systém.

Rozhraní HMI, buď zabudovaná, nebo na bázi PC, se mohou připojovat k serverům, řídicím prvkům, chytrým komponentům a I/O zařízením prostřednictvím ovladačů a sítí. Připojení podporují příkazy z menu, připravené ovladače a zabudovaný protokol.

K rozhraním HMI se mohou vzdáleně připojovat chytrá zařízení, jako jsou PC, chytré telefony a tablety, a poskytovat tak vzdáleným operátorům přehled o strojích a procesech pro odstraňování chyb a optimalizaci. Data a výrobní informace lze zasílat do technického oddělení a vedení firmy si může prohlížet souhrny a analýzy. Chytré rozhraní HMI funguje jako hub pro shromažďování dat a poskytování informací a má schopnost zpracovávat shromážděná data a měnit je na prakticky využitelné informace.

Varianty rozhraní HMI

Chytrá rozhraní HMI jsou obvykle buď zabudovaná, nebo počítačová (na bázi PC). Jak už z názvu vyplývá, zabudovaná rozhraní HMI běží na zabudovaném operačním systému. Zabudovaná rozhraní HMI jsou hostitelem pro aplikaci HMI, takže vyžadují méně výpočetních zdrojů než počítačová HMI.

Ve srovnání se zabudovanými rozhraními je počítačové rozhraní HMI výkonnější, rozšiřitelnější a flexibilnější. Obvykle je také dražší jeho pořízení, instalace a podpora. Počítačová rozhraní HMI spotřebovávají ve srovnání se zabudovanými rozhraními HMI značné množství zdrojů. Své místo však mají obě varianty. Při použití jako komunikačního hubu lze propojit různorodé stroje nebo technologie. V takovém případě se často preferuje počítačové rozhraní HMI / uzel systému SCADA. (SCADA znamená systém průmyslového řízení a sběru dat.)

Počítačová rozhraní HMI se od zabudovaných liší dvěma svými hlavními schopnostmi – konektivitou a manipulací s daty. Zabudované rozhraní HMI může pracovat se značným objemem dat z aplikací. U větších aplikací může počítačové rozhraní HMI sloužit jako hub pro ukládání dat v databázi a pro šíření informací.

Počítačová rozhraní HMI mohou být hostitelským systémem pro mnoho vzdálených dotykových obrazovek anebo tenkých klientů, které mohou sloužit jako informační centra na veřejném místě. Mohou podporovat zobrazení na multimonitorových systémech, včetně přenosů videa, společně s dalšími operacemi a serverovými funkcemi, které vyžadují robustní výpočetní kapacitu přesahující možnosti zabudovaných rozhraní HMI.

Moderní zabudovaná rozhraní HMI začínají být flexibilnější a snáze připojitelná k dalším komponentům. Nabízejí funkci webového serveru a podporu prohlížečů standardu HTML5, čímž odpadá dřívější nutnost zakázkového programování.

To bylo obvykle implementováno prostřednictvím pluginů Java, ActiveX a .NET a dalších knihoven technologií, které pro svůj běh nebo přehrávání grafického obsahu vyžadovaly speciální pluginy. Avšak podpora standardu HTML5 na platformě zabudovaného rozhraní HMI umožňuje vytváření grafických přehledů, k nimž je možné přistupovat z kteréhokoli webového prohlížeče běžícího prakticky na jakémkoli vzdáleném zařízení, což poskytuje téměř univerzální konektivitu v rámci koncepce internetu věcí (Internet of Things – IoT).

Možnosti připojení a grafiky ilustrují, jak se zabudovaná rozhraní HMI sbližují s počítačovými rozhraními HMI. Zabudovaná rozhraní HMI jsou stále více zabezpečená a bezpečná pro prostředí IoT.

Vestavěná konektivita

Mnoho zabudovaných a počítačových rozhraní HMI poskytuje nástroje pro usnadnění konektivity. Existuje software pro HMI, který nabízí i více než 200 připravených komunikačních ovladačů dovolujících snadné připojení k nejrůznějším řídicím prvkům, chytrým komponentům a I/O zařízením.

Ovladače zajišťují konektivitu k různorodým zařízením, takže se při připojení k externím zařízením prostřednictvím chytrých rozhraní HMI může využívat prakticky jakýkoli typ nebo protokol připojení. Často se využívá protokol TCP/ IP, protože většina moderních automatizačních komponent má ethernetový port.

Program HMI obsahuje ovladače podporující mnoho typů připojení, včetně Ethernetu TCP/ IP a dalších ethernetových a sériových protokolů a specializovaných metod. K podporovaným protokolům patří Modbus TCP, Profinet, DNP, přenosové protokoly IEC 60870-5-104, BACNet, CAN (ISO 11898), protokoly dodavatelů automatizace a další.

Některá chytrá rozhraní HMI obsahují „polotovar ovladače“ dovolující vývoj zakázkových protokolů pro zařízení nekompatibilní s ovladači rozhraní HMI.

Integrace s jinými platformami

Chytrá rozhraní HMI se rovněž připojují k mnoha dalším platformám a výpočetním systémům, ať už místním v závodě, nebo vzdáleným. Tato připojení bývají obvykle po Ethernetu prostřednictvím široké řady podporovaných protokolů, jako jsou EtherNet/IP, Modbus TCP/IP, Profinet a další.

K atributům a funkcím vyžadovaným pro podporu konektivity (viz tabulka) především patří možnost mít runtime HMI nainstalovaný a běžící na systému Linux, Google Android, Wind River (Intel) VXWorks, Apple iOS/OSX a na dalších operačních systémech a platformách.

Nenáročný software pro HMI má nízké požadavky na systémové zdroje. Díky konektivitě chytrých rozhraní HMI lze datové sklady a databáze využívat pro ukládání dat, událostí a alarmů a nabízet uživatelům přístup k funkcím tisku a přehledům. Dovoluje také integraci se softwarem třetích stran se speciálními nabídkami, jako jsou grafické nástroje pro správu knihoven nebo funkce statistického řízení procesu.

Pro rozšíření konektivity chytrých rozhraní HMI lze použít tenké klienty, obvykle připojované k jakékoli přípojce TCP/IP, například v síti LAN, WAN, prostřednictvím modemu a satelitního připojení. Pomocí jakéhokoli webového prohlížeče mohou číst a zapisovat informace ze serveru chytrého rozhraní HMI. Uživatelé komunikují s obrazovkami na tenkém klientovi stejně, jako by používali hlavní server rozhraní HMI. Tento typ připojení se dobře osvědčuje pro přidávání obrazovek všude tam, kde je to potřeba.

Chytré rozhraní HMI může sloužit jako brána zabezpečení a dat a chránit zařízení a platformy před napadením. Může aplikacím povolit volně sdílet informace, a to bez nutnosti úprav starších systémů.

OPC usnadňuje komunikaci

Dalším krokem je interpretace přijatých dat HMI. Technologie OPC (od organizace OPC Foundation) se často používá jako společný jazyk ve světě průmyslových komunikací a umožňuje vzájemnou spolupráci komponent od různých výrobců prostřednictvím rozhraní HMI.

Chytrá rozhraní HMI s doplňkem OPC XML dovolují uživatelům komunikovat se zařízeními pomocí standardního formátu XML. Pro zajištění plynulé komunikace pracuje OPC XML na architektuře server/klient.

Protokol OPC Unified Architecture (OPC UA) byl vydán v roce 2008 a je aktivně propagován jako univerzální, zabezpečená a škálovatelná komunikační technologie. Protokol OPC UA bývá zabudován do komunikačních čipových sad pro zařízení IoT, které umožňují integraci napříč podnikem, počínaje jednotlivými zařízeními. Software rozhraní HMI by měl podporovat OPC a mít ovladače kompatibilní se staršími protokoly OPC a protokolem OPC UA.

Chytrá rozhraní HMI lze zabezpečeným způsobem připojovat k serverům, řídicím prvkům a I/O zařízením a využívat je jako komunikační hub pro průmyslový automatizační systém. ce

Marcia Gadboisová je viceprezidentka společnosti InduSoft pro řešení Wonderware od společnosti Schneider Electric. Upravil Eric R. Eissler, šéfredaktor časopisu Oil & Gas Engineering, eeissler@cfemedia.com

Autor: Marcia Gadboisová, InduSoft


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI