1. Het belangrijkste voordeel van grafische HMI: de overgang van 'monitoring' naar 'besluitvorming-'
De grafische HMI presenteert de operationele status, processtroom en zelfs omgevingsparameters van industriële apparatuur op een visuele manier door middel van technologieën zoals 3D-modellering en multidimensionale datafusie, waardoor de operationele efficiëntie en de nauwkeurigheid van de besluitvorming- aanzienlijk worden verbeterd. Bij de exploitatie en het onderhoud van windparken kan grafische HMI bijvoorbeeld real-timeparameters weergeven, zoals de trillingsfrequentie van windturbinebladen en de temperatuur van de tandwielkast, en de foutlocatie markeren via 3D-modellen, waardoor onderhoudspersoneel het probleem snel kan lokaliseren. Deze 'wat je ziet is wat je krijgt'-interactiemethode verkort de tijd die operators nodig hebben om abstracte gegevens te interpreteren en verlaagt het risico op verkeerde bediening in vergelijking met traditionele tekstinterfaces.
Bovendien breidt de intelligente functionaliteit van grafische HMI de toepassingsgrenzen verder uit. Door AI-algoritmen te integreren kan het systeem automatisch de werkingsgegevens van apparatuur analyseren, het tijdstip waarop fouten optreden voorspellen en onderhoudsaanbevelingen genereren. In de stempelproductielijn van een bepaalde autofabrikant analyseert een grafische HMI bijvoorbeeld parameters zoals matrijstemperatuur en -druk om drie dagen van tevoren te waarschuwen voor matrijsslijtagerisico's, waardoor productieonderbrekingen als gevolg van apparatuurstoringen worden vermeden. Deze 'preventieve onderhoudsmodus' heeft de algehele apparatuurefficiëntie (OEE) met 15% verhoogd.
2, De overlevingsruimte van traditionele HMI: dubbele beperkingen van kosten en scenario
Ondanks de aanzienlijke voordelen van grafische HMI nemen traditionele tekst{0}}interfaces of indicatorlichtinterfaces in specifieke scenario's nog steeds een onvervangbare positie in. De belangrijkste reden is dat:
Kostengevoeligheid: Grafische HMI vereist processors met hoge-prestaties, beeldschermen met hoge-resolutie en complexe softwaresystemen, waarbij de hardwarekosten 30% -60% hoger zijn dan bij traditionele interfaces. Voor goedkope- apparaten die bulkimplementatie vereisen, zoals kleine sensoren en eenvoudige controllers, zijn traditionele interfaces nog steeds een kosteneffectievere keuze. Een fabrikant van slimme watermeters heeft bijvoorbeeld de kosten van een enkele meterweergavemodule verlaagd van 8 yuan naar 5 yuan door een monochrome LCD-tekstinterface te gebruiken, waardoor jaarlijks meer dan 10 miljoen yuan wordt bespaard.
Aanpassingsvermogen aan de omgeving: bij extreme temperaturen, sterke elektromagnetische interferentie of omgevingen met veel trillingen is de betrouwbaarheid van traditionele HMI superieur aan grafische interfaces. Het apparatuurbewakingssysteem van het Arctische onderzoeksstation probeerde bijvoorbeeld een grafische HMI te gebruiken, maar de opstarttijd werd verlengd tot 5 minuten in een omgeving van -45 graden, en er verschenen restbeelden. Uiteindelijk werd in plaats daarvan een lage-temperatuurbestendige, op tekst gebaseerde interface gebruikt.
Vaste functionaliteit: Als het apparaat alleen vaste informatie hoeft weer te geven (zoals statusindicatoren, eenvoudige metingen), zijn de kosten en ontwikkelingscyclus van het aanpassen van een grafische interfacevorm veel hoger dan die van traditionele oplossingen. Een fabrikant van slimme helmen heeft bijvoorbeeld tegen lage- kosten de apparaatstatus kunnen visualiseren door monochrome LED-indicatielampjes te integreren, terwijl het gebruik van grafische schermen de kosten met 200% zou verhogen.
3, Hybride displaytechnologie: de weg naar de integratie van traditie en graphics
Om kosten en functionele vereisten in evenwicht te brengen, wordt hybride displaytechnologie een nieuwe trend in industriële HMI. Het kernidee is om grafische weergave te gebruiken in belangrijke bedieningsgebieden, terwijl traditionele tekst- of indicatielampjes in aanvullende informatiegebieden behouden blijven. Bijvoorbeeld:
Gelaagd weergaveontwerp: in de HMI-interface van een chemische productiewerkplaats gebruikt het hoofdweergavegebied een 3D-model om de interne structuur van de reactor weer te geven, terwijl de zijbalk de temperatuur, druk en andere parameters in realtime- in tekstvorm bijwerkt. Dit ontwerp zorgt ervoor dat operators een duidelijk inzicht hebben in het kernproces, terwijl een overdaad aan informatie die kan voortvloeien uit grafische interfaces wordt vermeden.
Modulair combinatieschema: Voor monitoringscenario's met meerdere apparaten kan een combinatiemodus van "grafisch hoofdscherm + tekstsubscherm" worden gebruikt. In de centrale controlekamer van een slimme fabriek geeft het hoofdscherm bijvoorbeeld de lay-out en operationele status van alle apparatuur in de fabriek weer via een grafische interface, terwijl de subschermen van elk werkstation specifieke parameters in tekstvorm weergeven, wat niet alleen de totale kosten verlaagt, maar ook voldoet aan de eisen van verfijnde operaties.
