HMIs

El propósito de las interfaces hombre-máquina

Una HMI es una interfaz gráfica, comparable a un cuadro de mandos. Se utiliza para operar y supervisar máquinas. Estos dispositivos también suele conocerse como interfaces máquina-hombre o MMI, por sus siglas en inglés, terminales (interfaces) de operador o interfaces de operador local. Para usarse en entornos exigentes, como fábricas y plantas, existen variantes reforzadas. Las HMI permiten a los usuarios comunicarse con un sistema, un programa informático o una máquina. Los operadores disponen de una visualización clara de las estadísticas, los KPI y determinados parámetros. Se da retroalimentación en tiempo real, se disparan alarmas (preventivas) cuando es necesario y se modifica el sistema sin necesidad de reprogramarlo. En muchos casos, una interfaz hombre-máquina es también una solución bastante rentable. Las luces indicadoras, los pulsadores y otros elementos físicos de control se sustituyen por una representación visual clara. En resumen, las tres funciones principales de las HMI son la supervisión del sistema, la sustitución de los pulsadores y el manejo de datos. Hay varios modelos disponibles, con diferentes tipos de control.

Ventajas de las HMI

Las HMI facilitan las operaciones en las plantas agilizando los procesos y aumentando considerablemente la eficacia. El acceso continuo a los datos en tiempo real, presentados en visualizaciones claras, facilita la actuación inmediata cuando es necesario. Los datos necesarios para la toma de decisiones se recopilan fácilmente. Las alertas fiables y los mensajes de advertencia se proporcionan a tiempo para identificar desviaciones y evitar contratiempos. El tiempo de inactividad puede reducirse a un mínimo absoluto. Las primeras señales de posibles problemas técnicos futuros son fácilmente identificadas. Pueden abordarse con prontitud. Pero el trabajo se vuelve más seguro, y no sólo gracias a la detección automática temprana de los problemas; los operarios pueden evitar las zonas peligrosas porque la supervisión se puede hacer desde un lugar diferente. Además, con ciertas configuraciones de HMI, es posible realizar fácilmente pruebas mediante simulaciones. Así pueden probarse determinadas configuraciones sin necesidad de conectar realmente los equipos.

Panel táctil HMI

Las interfaces hombre-máquina con pantalla táctil ofrecen una forma de operación muy intuitiva. La pantalla táctil registra las entradas del operario. Existe una gran variedad de modelos, con diferentes tamaños, resoluciones y otras especificaciones de visualización. Existen configuraciones tanto de vista horizontal como vertical. Desde modelos básicos hasta sofisticadas pantallas táctiles a todo color con soportes multitáctiles, la gama es muy amplia. Estos tipos de HMI son adecuados para su uso en muchos entornos industriales y comerciales. Existen pantallas táctiles basadas en diferentes tecnologías. Las pantallas táctiles capacitivas utilizan el campo eléctrico del cuerpo humano para procesar las entradas. Los teléfonos inteligentes funcionan de forma similar. Responden al más mínimo toque. Estas pantallas también soportan el registro de gestos multitáctiles. En cambio, las pantallas táctiles resistivas registran la presión física. Son menos sensibles. Este tipo de pantalla no puede ofrecer soporte multitáctil.

Teclado HMI o panel con teclado

Las interfaces hombre-máquina con teclado ofrecen un medio sencillo y muy eficaz para la entrada de datos de control. De hecho, en algunas situaciones, los dispositivos provistos de teclados numéricos y alfanuméricos son la única solución viable. Por ejemplo, cuando el personal lleva guantes, las teclas mecánicas pueden manejarse con facilidad. Las pantallas táctiles tendrían dificultades, o no las registrarían en absoluto. De todos modos, las teclas separadas son beneficiosas para la precisión. En una pantalla plana no sentiría qué tecla virtual se está tocando exactamente.

Gestor de datos

Este tipo se utiliza sobre todo en aplicaciones que implican grandes cantidades de datos. Es el caso de las configuraciones que implican una retroalimentación continua del sistema, la impresión de informes de producción o el manejo y registro de alarmas. Estas HMI suelen ser bastante grandes para poder mostrar gráficos, resúmenes de producción y otras representaciones visuales. Suelen tener una capacidad de memoria considerable.

Sustituidor de pulsadores

Otra función importante de estos dispositivos es la sustitución de botones, LED y otros indicadores luminosos, interruptores, diales y otros instrumentos mecánicos de control. La HMI produce una representación visual de estos dispositivos. Sirve como sustituto cómodo y fácil de usar de los componentes individuales. Como resultado, también se reduce la cantidad de cables y paneles necesarios.

Vigilante o supervisor de sistemas

Las HMI supervisoras, también conocidas como supervisores de sistemas, se emplean normalmente en aplicaciones SCADA o MES. Pueden describirse como sistemas de control distribuidos o centralizados, utilizados para controlar y supervisar emplazamientos completos o conjuntos de subsistemas sustanciales. Estos modelos suelen funcionar bajo Windows. Disponen de varios puertos ethernet para conectarse con dispositivos.

Sistemas SCADA

Las HMI de supervisión son una parte vital de los sistemas de producción de energía eléctrica SCADA. Estos sistemas se utilizan principalmente para controlar la producción en entornos industriales como plantas y fábricas. Los PLC o controladores lógicos programables trabajan en tiempo real. Las siglas SCADA significan Control Supervisor y Adquisición de Datos. Los operadores disponen de una representación en tiempo real de los procesos y de datos históricos a corto plazo. El estado de los equipos en la planta de la fábrica aparece inmediatamente. Existen cuatro generaciones de sistemas de producción de energía eléctrica SCADA. La primera generación, 'Monolíticos', comprendía sistemas independientes que no estaban conectados a otros sistemas. Los sistemas de segunda generación, 'Distribuidos', estaban conectados a través de una red de área local (LAN). Esta configuración permitía compartir información entre estaciones con tareas separadas. Los sistemas de tercera generación, 'Conectados en red', introdujeron la WAN, o red de área amplia. Estos sistemas pueden estar repartidos en varias redes LAN. Esta configuración también se conoce como PCN o red de control de procesos. Pueden incorporarse PLC para tareas de supervisión. La cuarta generación, denominada basada en la web o "Internet de las cosas" (IoT, por sus siglas en inglés), aprovecha la potencia y las capacidades de la nube. Desde cualquier lugar del mundo se puede intercambiar información. Se pueden visualizar datos remotos y controlar procesos. El IoT puede servir como alternativa a los PLC tradicionales. También pueden emplearse algoritmos complejos y modelado de datos.

Sistemas MES

Los MES o Sistemas de Ejecución de Manufactura están diseñados para supervisar, gestionar y sincronizar la ejecución de los procesos físicos que intervienen en la transformación de las materias primas en semiproductos o productos acabados. El software MES se utiliza para optimizar el proceso de fabricación. El seguimiento, la supervisión y el control del ciclo de vida de la producción son las características clave que lo permiten. La información se intercambia entre la línea de producción y el sistema ERP (Planificación de Recursos Empresariales, por sus siglas en inglés). Se controlan los datos relativos al consumo, los ingresos, la calidad, las órdenes de producción y los niveles de existencias. Se mejora la eficacia de la producción. También se garantiza un mejor ROI o retorno de la inversión. Los supervisores de sistemas HMI desempeñan un papel crucial en las configuraciones descritas anteriormente. Permiten el intercambio de datos e instrucciones entre el operario y todas las máquinas conectadas. Maxodeals estará encantado de proporcionarle su nuevo gestor de datos, sustituto de pulsador o supervisor.