从第一个按钮开关被研制出来,人机界面监控系统(下文简称HMI)便成为工业生产中一个必不可少的部分。在通用汽车公司中,HMI系统能够帮助工程师进行故障诊断和设备维护工作。但是,在通用汽车公司中,HMI最主要的作用还是确保设备无故障地运行。
通过HMI系统延长设备无故障运行时间地关键在于生产过程进行优化。行之有效地开展维护工作并对故障进行准确地判断将有利于共产隔得正常生产。回顾HMI系统发展地历程将有助于我们了解HMI系统未来发展地方向以及如何更好地实现工厂运营地目标-提高效率,增加无故障运行时间。
早期设备
最初地HMI应用项目中包含有大量地按钮开关、指示灯、选择开关和其它简单地控制设备CONTROL ENGINEERING China版权所有,功能仅限于启动、停止某个设备,并显示该设备地状况。从某种意义上来说,这也是一种控制系统。这样地控制系统非常
按钮、开关以及指示灯在控制系统中地应用是一个不小地进步www.cechina.cn,早期地HMI系统常常不能有效地进行故障诊断,因为他们毕竟太简陋了。在通用汽车公司,如果一个设备停止了工作,我们不许通过查看、测试控制系统地电路来找出故障。唯一地检测技术就是用探针一一检查测试点到设备控制电路、操作台的导通情况。现在,即便没有专门的故障诊断功能,HMI和自动化控制系统也能较以前的系统能够更快地诊断出故障原因。
PLC的引入 用户可以通过编程终端发现程序中出现错误的字节。当设备出现故障时控制工程网版权所有,PLC甚至可以通过编程来实现自动拨打救助电话。 与此同时,HMI系统的监控范围开始扩大,它能够与设备进行通讯并获取其状态信息,同时还能计算某个车间的产量,并通过大量的指示灯来显示这些信息,这成为当时车间中最为普遍的景象。HMI系统获取了大量的信息,这意味着操作员要观察比以往更多的指示灯,有时候因为信息太多却不能进行快速、有效的处理。除非操作员非常熟悉这些机器,否则他将被淹没在大量的信息中而不知所从。 显示设备的引入 字母显示管的到来使得HMI系统能够显示文本信息。用户还可以用不同的颜色显示文本,在文本信息中加入变量,如不同车间的产量等数据。这时的操作员可以轻而易举地了解更大范围内设备的信息。但是,随着被监控设备复杂程度的增加需要花费大量的时间用于编写显示屏的程序。 完全可编程HMI系统 很快,CRT显示器的局限性显露出来-每次只能在一个画面中显示为数不多的按钮。因此工程师必须花大量的时间进行编程,将多个按钮和指示
可编程控制器的问世给HMI监控系统带来了第一次飞跃。这是,可以通过将所需的设备连接到PLC上来增加HMI系统的功能。当设备出现故障时控制工程网版权所有,HMI系统不仅能够与停机的设备通信,还能够知道设备为何停机。
从简单的指示灯到七段数码管,再到字母显示管,通过这些显示设备,使得HMI监控系统能够更加准确地向操作员反映系统的状态,从而减少故障诊断时间。通过我们经常在老式计算器上看到的七段式LED显示屏,用户能够更加准确地获取设备地状态信息。早期地准断系统能在屏幕上显示一个故障地I/O编号或者某些数字,用户需要在手册上查找这些数字,从而得到到底发生了什么故障。
HMI发展历程中最为重要的突破在于完全可编程HMI设备的出现控制工程网版权所有,从此它代替了传统的按钮和指示灯。在CRT显示器上绘制出可编程的按钮、指示灯灯虚拟对象,工程师再对这些虚拟的按钮和指示灯进行编程控制工程网版权所有,让它们按要求显示出来。