به گزارش کیان آنلاین ، در دنیای دیجیتالی امروز یکی از مهم ترین ارکان موفقیت در صنایع پیشرفته، کنترل و مانیتورینگ هوشمند خطوط تولید و فرآیندهاست. دستیابی به دید جامع، واکنش سریع، تحلیل داده های لحظه ای و ارتقای بهره وری، نیازمند ابزارهایی است که اطلاعات را به صورت بصری و تعاملی در اختیار اپراتور و مدیر قرار دهد.
در این میان، تکنولوژی HMI (Human Machine Interface) زیمنس به عنوان یکی از پیشگامان جهانی، نقش مهمی در ایجاد نسل جدید کنترل صنعتی و مانیتورینگ هوشمند ایفا می نماید. HMI زیمنس با ارائه راهکارهای نوآورانه، قابلیت اطمینان بالا و یکپارچگی کامل با سایر سیستم های اتوماسیون، باعث مدیریت هوشمند صنایع می شود.
HMI چیست؟
HMI به عنوان واسطی بین انسان و ماشین، به مجموعه سخت افزارها و نرم افزارهایی گفته می شود که امکان تبادل اطلاعات بین کاربر و ماشین آلات یا سیستم های کنترل صنعتی را فراهم می نماید. HMI زیمنس در محیط های صنعتی، داده های سنسورها، وضعیت ماشین آلات، هشدارها و فرمان ها را به صورت گرافیکی و قابل فهم برای انسان نمایش می دهد. با تحلیل این نمودارهای گرافیکی سرعت و دقت تصمیم گیری کاربران افزایش یافته و ضمن افزایش ایمنی، خطاهای انسانی نیز کاهش می یابد. این قطعات الکتریکی تولیدی شرکت زیمنس باعث تسهیل پایش و عیب یابی خطوط تولید می شوند.
چرا HMI زیمنس؟
شرکت زیمنس با بیش از نیم قرن تجربه در تولید تجهیزات الکتریکی اتوماسیون صنعتی مجموعه ای کامل از پنل های HMI و نرم افزارهای پیشرفته را برای صنایع مختلف ارائه می دهد. پنل های HMI زیمنس با بالاترین استانداردهای صنعتی تولید می شوند. مقاومت در برابر گرد و غبار، لرزش، دما و نویزهای الکتریکی، این محصولات را برای استفاده در محیط های صنعتی سخت مناسب کرده است.
نمایشگرهای لمسی با رزولوشن بالا، طراحی مینیمال، پشتیبانی از چند زبان و قابلیت شخصی سازی گرافیکی در HMI زیمنس، تجربه کاربری بی نظیری را برای کاربران ایجاد می کند. یکپارچگی با PLC زیمنس، درایو SINAMICS زیمنس، پروتکل ارتباطی صنعتی PROFIBUS و PROFINET و همچنین محیط برنامه نویسی TIA Portal از مهم ترین قابلیت های HMI زیمنس است. از دیگر مزایای HMI زیمنس می توان به رمزنگاری ارتباطات، مدیریت سطوح دسترسی کاربران، پشتیبان گیری اتوماتیک اطلاعات و حفاظت در برابر نفوذ اشاره کرد که امنیت اتوماسیون را تضمین می نماید.
محصولات HMI زیمنس
زیمنس در خط تولید HMIهای خود، ۳ نوع اصلی را ارائه می دهد. در ادامه انواع HMI زیمنس را بررسی خواهیم کرد.
پنل های SIMATIC Basic
این پنل های HMI زیمنس برای استفاده در کاربردهای ساده و اقتصادی طراحی شدند و به طور معمول در ماشین آلات کوچک یا خطوط تولید با اتوماسیون پایه کاربرد دارند. این پنل ها دارای نمایشگر لمسی با اندازه های متنوع (۴ تا ۱۲ اینچ) هستند و از عملکردهای پایه، آلارم و نمایش داده های ساده پشتیبانی می کنند. این پنل های HMI همچنین امکان ارتباط آسان با PLCهای S7-1200 و S7-1500 را دارند.
پنل های SIMATIC Comfort
پنل های SIMATIC Comfort پرکاربردترین و محبوب ترین سری HMI در صنعت هستند. این پنل ها برای خطوط تولید متوسط و بزرگ و پروژه هایی که نیاز به گرافیک پیشرفته و امکانات بیشتر دارند، مناسب هستند. این پنل ها دارای نمایشگر لمسی با کیفیت بالا (از ۴ تا ۲۲ اینچ) هستند و از شبکه های صنعتی پیشرفته (PROFINET, PROFIBUS) پشتیبانی می کنند. قابلیت نمایش چندین صفحه، گراف، ترند و آرشیو داده از دیگر ویژگی های این پنل ها هستند. در این پنل HMI زیمنس امکانات امنیتی پیشرفته و مدیریت کاربران را دارد و قابلیت یکپارچگی با نرم افزار TIA Portal و S7-300/400/1200/1500 فراهم شده است.
پنل های SIMATIC Mobile و Multi Panels
این پنل ها برای کاربری های خاص مانند محیط های سخت، فضاهای باز یا نیاز به جابجایی اپراتور مناسب هستند. پنل های موبایل و مولتی پنل زیمنس در برابر ضربه، رطوبت و گرد و غبار مقاوم هستند. از این پنل ها می توان در محیط های صنعتی سنگین و برای تعمیرات، نگهداری و کنترل سیار خطوط استفاده کرد.
نرم افزارهای HMI زیمنس
برای برنامه نویسی HMI زیمنس می توان از نرم افزارهای مختلفی استفاده کرد که هر کدام از آن ها قابلیت ها و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند.
SIMATIC WinCC (TIA Portal)
WinCC محیط اصلی توسعه و پیاده سازی پروژه های مانیتورینگ و کنترل با پنل های HMI زیمنس است.
از امکانات کلیدی آن می توان به طراحی صفحات گرافیکی با ابزارهای Drag & Drop، ایجاد آلارم، ثبت داده ها، آرشیو و گزارش گیری، مدیریت کاربران و سطوح دسترسی اشاره کرد. این نرم افزار قابلیت یکپارچگی با برنامه نویسی PLC و درایوها در محیط TIA Portal و ایجاد صفحات Responsive و قابل نمایش در موبایل و تبلت را نیز فراهم کرده است.
WinCC Advanced و WinCC Professional
برای پروژه های بزرگتر یا نیاز به مانیتورینگ مرکزی (SCADA)، نسخه های پیشرفته تر WinCC ارائه می شود که قابلیت اتصال همزمان به چندین PLC، ذخیره سازی حجم بالای داده و تحلیل های پیشرفته را فراهم می نماید.
کاربردهای تخصصی HMI زیمنس در صنایع مختلف
در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی از نمایشگر صنعتی زیمنس برای مانیتورینگ آنلاین دما، فشار، جریان، سطح مخازن، آلارم های اضطراری و کنترل ایمن تجهیزات حیاتی استفاده می شود. این دستگاه الکتریکی تولیدی شرکت زیمنس در کارخانجات تولیدی و بسته بندی نیز برای کنترل سرعت خطوط تولید، مدیریت عیوب، پایش کیفیت، ثبت داده های تولید، مدیریت و نگهداری پیشگیرانه مورد استفاده قرار می گیرد.
در صنایع آب و فاضلاب HMI زیمنس برای کنترل پمپ ها و شیرآلات، مانیتورینگ سطح مخازن، تنظیم اتوماتیک فشار، مدیریت مصرف انرژی و هشدارهای اضطراری کاربرد دارد. این قطعه الکتریکی در معادن و صنایع فولاد برای مانیتورینگ کوره ها، نوار نقاله ها، کنترل دما و فشار، هشدارهای ایمنی و مدیریت تعمیرات استفاده می شود. کنترل دقیق فرایندها، ثبت داده های بحرانی، پایش دما و رطوبت، آرشیو داده های تولید برای رهگیری کیفیت محصول و … از کاربردهای HMI زیمنس در صنایع غذایی و دارویی است.
فناوری های نوین در HMI زیمنس؛ نسل آینده کنترل و مانیتورینگ
HMIهای جدید زیمنس با قابلیت اتصال به Cloud و سیستم های IoT، داده های عملیاتی را به صورتآنلاین به فضای ابری منتقل می کنند. این اطلاعات می توانند برای تحلیل های پیشرفته، نگهداری پیش بینانه و بهینه سازی مصرف انرژی مورد استفاده قرار بگیرند. پنل های HMI نسل جدید زیمنس امکان نمایش انیمیشن های گرافیکی، نمودارهای دینامیک و ترندهای پیچیده را دارند که باعث می شود کاربران بتوانند وضعیت ها را سریع تر تحلیل کنند.
مزایای استفاده از HMI زیمنس در اتوماسیون صنعتی
استفاده از HMI زیمنس در صنعت باعث کاهش توقفات اضطراری و افزایش بهره وری خطوط می شود. دیتای حاصل از HMI زیمنس باعث واکنش سریع به شرایط بحرانی و بهبود ایمنی پرسنل و تجهیزات می شود. استفاده از HMI زیمنس همچنین هزینه های تعمیرات و نگهداری را از طریق تحلیل داده های تاریخی و پیش بینی خرابی کاهش می دهد.
نکات کلیدی در انتخاب و پیاده سازی HMI زیمنس
برای انتخاب و پیاده سازی HMI زیمنس باید نیازهای سیستم و قیمت HMI زیمنس را به طور کامل ارزیابی کنید تا بتوانید مدل مناسب را انتخاب نمایید. در این انتخاب باید به هماهنگی با PLC، درایو و سایر اجزای اتوماسیون نیز توجه نمایید. توجه به امنیت سامانه، مدیریت کاربران و سطح دسترسی نیز می تواند باعث انتخاب بهتری شود.
