نکات مهم برای انتخاب سیستم HMI مناسب برای کارخانه

در دنیای اتوماسیون صنعتی امروز، انتخاب سیستم HMI (رابط انسان و ماشین) مناسب برای کارخانه شما یکی از مهم‌ترین تصمیمات فنی و مدیریتی است. اچ‌ام‌آی‌ها به‌عنوان واسطه‌ای میان اپراتور و ماشین‌آلات صنعتی عمل کرده و امکان نظارت، کنترل و بهینه‌سازی فرایندهای تولید را فراهم می‌کنند. باتوجه‌به تنوع بالای سیستم‌های HMI در بازار، انتخاب یک مدل مناسب می‌تواند بر کارایی، بهره‌وری و کیفیت تولید در کارخانه تأثیر زیادی داشته باشد.

۱. ارزیابی نیازهای کارخانه و شرایط محیطی

قبل از انتخاب سیستم HMI، اولین قدم، ارزیابی دقیق نیازهای کارخانه و شرایط محیطی است. هر کارخانه و محیط کاری ویژگی‌ها و نیازهای خاص خود را دارد که باید در انتخاب HMI در نظر گرفته شوند. برای مثال، کارخانه‌های با خطوط تولید پیچیده نیاز به HMIهای پیشرفته با قابلیت‌های متعدد دارند، درحالی‌که برای محیط‌های ساده‌تر، سیستم‌های با ویژگی‌های پایه کافی خواهند بود.

عوامل مهم در ارزیابی نیازها:

• نوع فرایندها: آیا فرایندهای شما پیچیده و چندمرحله‌ای هستند یا ساده و یکنواخت؟
• محیط کار: آیا کارخانه شما در محیط‌های خاص مانند صنایع شیمیایی، فولاد، یا داروسازی است که نیاز به مقاومتی خاص دارند؟
• تعداد اپراتورها: چند اپراتور به‌صورت هم‌زمان با HMI کار می‌کنند؟
• موقعیت مکانی:HMI آیا HMI باید در مکان‌های مختلف در دسترس باشد یا در یک مکان مرکزی؟

۲. اندازه صفحه‌نمایش و نوع آن

یکی از اولین عواملی که باید در انتخاب HMI در نظر بگیرید، اندازه صفحه‌نمایش است. اندازه صفحه‌نمایش به اپراتور این امکان را می‌دهد که داده‌ها و اطلاعات را به‌راحتی مشاهده کند. انتخاب اندازه صفحه‌نمایش باید باتوجه‌به فضای نصب و نیاز اپراتور انجام گیرد.

• HMIهای کوچک (۳ تا ۷ اینچ): این نوع پنل‌ها مناسب محیط‌های محدود و کاربردهای ساده هستند. معمولاً در خطوط تولید با پیچیدگی کم یا به‌عنوان پنل‌های ثانویه برای نمایش اطلاعات استفاده می‌شوند.
• HMIهای متوسط (۱۰ تا ۱۲ اینچ): این اندازه‌ها برای کاربردهای عمومی‌تر مناسب‌اند. در این پنل‌ها معمولاً امکان نمایش اطلاعات پیچیده‌تر و چندین بخش مختلف وجود دارد.
• HMIهای بزرگ (۱۵ اینچ و بیشتر): برای محیط‌های پیچیده‌تر و مکان‌هایی که نیاز به نمایش داده‌های متعدد و گرافیکی پیچیده دارند، این پنل‌ها گزینه مناسبی هستند.

همچنین باید توجه داشته باشید که پنل‌های لمسی قابلیت استفاده سریع‌تر و کاربر پسندتری دارند، به‌ویژه در محیط‌هایی که اپراتورها به‌سرعت نیاز به تغییر تنظیمات یا مشاهده داده‌ها دارند.

در جدول زیر نمونه‌ای از جدول مشخصات hmiهای دلتا آورده شده است.

۳. وضوح صفحه‌نمایش و کیفیت گرافیک

وضوح صفحه‌نمایش یکی از ویژگی‌های اساسی در انتخاب HMI است. برای نمایش داده‌های دقیق و گرافیک‌های پیچیده، وضوح صفحه باید به‌اندازه‌ای باشد که جزئیات به‌وضوح قابل‌مشاهده باشند. برای نمایش نمودارها، گزارش‌ها و داده‌های حساس، یک صفحه‌نمایش با رزولوشن بالا ضروری است.

• رزولوشن پایین: برای کاربردهای ساده مانند نمایش وضعیت ماشین‌ها یا خط تولید
• رزولوشن بالا: برای نمایش گرافیک‌های پیچیده، نمودارهای زنده، یا استفاده از تصاویر و ویدئو

انتخاب وضوح صفحه‌نمایش بسته به نیازهای کاربری و کاربردهای کارخانه شما متفاوت خواهد بود. به‌طورکلی، هرچه نیاز به نمایش جزئیات بیشتر باشد، رزولوشن بالاتر مناسب‌تر است.

۴. پروتکل‌ها و ارتباطات

در انتخاب HMI، باید توجه داشته باشید که این سیستم باید از پروتکل‌های مختلف ارتباطی پشتیبانی کند تا امکان ارتباط با دیگر تجهیزات و دستگاه‌های اتوماسیون کارخانه فراهم شود. از جمله پروتکل‌های رایج می‌توان به Modbus, Profinet, Ethernet/IP, Profibus و CANopen اشاره کرد.

پشتیبانی از این پروتکل‌ها امکان ادغام سیستم HMI با سایر تجهیزات صنعتی مانند PLC ها، سنسورها، درایوها و موتورهای الکتریکی را فراهم می‌کند. این ویژگی موجب می‌شود تا HMI به‌عنوان یک مرکز کنترل برای کارخانه عمل کند و اپراتورها بتوانند به‌راحتی وضعیت تمامی سیستم‌ها را بررسی و تنظیم کنند.

۵. پشتیبانی از نرم‌افزارهای سفارشی‌سازی

یکی از ویژگی‌های مهم در انتخاب HMI، پشتیبانی از نرم‌افزارهای سفارشی‌سازی است. سیستم‌های HMI باید نرم‌افزارهایی برای طراحی و توسعه صفحات نمایش و منوها داشته باشند تا بتوانید متناسب با نیازهای خاص کارخانه خود، آن‌ها را سفارشی کنید. برخی از نرم‌افزارهای معروف شامل:

TIA Portal، EasyBuilder Pro و DOPsoft هستند که ابزارهای قدرتمندی برای طراحی رابط‌های کاربری به شمار می‌روند.

این نرم‌افزارها باید به شما این امکان را بدهند که:

• گرافیک‌ها و نمودارهای مورد نظر خود را طراحی کنید.
• سیستم را به‌صورت کامل سفارشی کرده و به آن قابلیت‌های اضافی اضافه کنید.
• امکان مدیریت داده‌ها و تنظیمات پیچیده را فراهم کنند.

۶. پشتیبانی از قابلیت دسترسی از راه دور

امروزه بسیاری از کارخانه‌ها نیاز به دسترسی از راه دور به سیستم‌های خود دارند. این ویژگی به‌ویژه در مواقعی که اپراتورها نیاز دارند وضعیت سیستم را از دور بررسی کنند یا در مواقع اضطراری به تجهیزات دسترسی پیدا کنند، بسیار کاربردی است.

سیستم‌های HMI که از نرم‌افزارهایی مانند  EasyAccess و  cMT Viewer پشتیبانی می‌کنند، به شما این امکان را می‌دهند که از هر نقطه از دنیا با دستگاه‌های مختلف (گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها یا لپ‌تاپ‌ها) به HMI متصل شوید. این امر امکان نظارت از راه دور، مدیریت سیستم و انجام تعمیرات از فواصل دور را فراهم می‌کند.

۷. قابلیت ثبت داده‌ها و تحلیل آن‌ها

ثبت داده‌ها و تحلیل آن‌ها برای بهبود عملکرد و بهره‌وری کارخانه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. سیستم HMI باید توانایی ثبت داده‌ها از ماشین‌ها و سنسورها را داشته باشد و به اپراتور این امکان را بدهد که گزارش‌های دقیق تولید، عملکرد و آلارم‌ها را به‌صورت گرافیکی و قابل‌فهم مشاهده کند.

• پشتیبانی از پایگاه‌های داده: HMI باید بتواند داده‌ها را به پایگاه‌داده منتقل کرده و گزارش‌های دقیق و تحلیل‌های گرافیکی ایجاد کند.
• توانایی تولید گزارش‌های جامع: اپراتورها باید قادر باشند گزارش‌هایی از فعالیت‌های مختلف کارخانه، وضعیت دستگاه‌ها و آلارم‌ها دریافت کنند.

۸. مقاومت و استانداردهای صنعتی

تجهیزات صنعتی معمولاً در محیط‌های سخت و چالش‌برانگیز کار می‌کنند. به همین دلیل، سیستم HMI باید دارای درجه حفاظت IP مناسب باشد تا از ورود گردوغبار و رطوبت جلوگیری شود. همچنین، در محیط‌های صنعتی خاص، مانند صنایع شیمیایی یا فولاد، مقاومت در برابر دما و ضربه نیز اهمیت دارد.

• محافظت IP: IP65 به معنای محافظت کامل در برابر گردوغبار و پاشش آب است.
• مقاومت در برابر ضربه: HMI باید توانایی مقاومت در برابر ضربات احتمالی را داشته باشد.

۹. پشتیبانی فنی و آموزش

فناوری در حال تغییر است و بنابراین، پشتیبانی فنی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ارائه‌دهندگان HMI باید تضمین کنند که پشتیبانی فنی و به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری برای مدت‌زمان طولانی در دسترس باشند. همچنین، آموزش اپراتورها و کارکنان برای استفاده صحیح از سیستم بسیار مهم است.

۱۰. هزینه و انتخاب بهینه

در نهایت، هزینه همیشه یک فاکتور حیاتی در انتخاب هر نوع تجهیزات صنعتی است. بااین‌حال، نباید تنها به هزینه توجه کنید، بلکه باید توجه داشته باشید که هزینه خرید و نصب سیستم HMI باید با منافع آن در بهبود کارایی و بهره‌وری کارخانه مطابقت داشته باشد. درصورتی‌که نیاز به سیستم‌های پیچیده ندارید، می‌توانید از مدل‌های اقتصادی‌تر استفاده کنید که هزینه‌های کمتری دارند، اما همچنان قابلیت‌های مورد نیاز را تامین می‌کنند.

نتیجه‌گیری

انتخاب سیستم HMI مناسب برای کارخانه شما باید بر اساس نیازها، شرایط محیطی و بودجه شما انجام گیرد. باتوجه‌به ویژگی‌هایی همچون اندازه صفحه‌نمایش، کیفیت گرافیک، پروتکل‌های ارتباطی، قابلیت دسترسی از راه دور، مقاومت و استانداردهای صنعتی، می‌توانید بهترین گزینه را برای بهینه‌سازی فرایندهای تولید خود انتخاب کنید. در نهایت، با در نظر گرفتن تمامی این عوامل و مشاوره با تأمین‌کنندگان معتبر، قادر خواهید بود به سیستم HMI ای دست یابید که بهره‌وری و عملکرد کارخانه شما را ارتقا دهد.