Като доставчик на HMI, прекарах безброй часове, разхождайки инженери и ръководители на заводи през объркания, често пренебрегван процес на активиране на мултитъч на техните интерфейси човек-машина – защото не става дума само за поставяне на нов екран върху контролен шкаф. Става дума за това да се уверите, че мултитъчът действително работи в непримиримата, покрита с мазнина среда на производствения цех, а не само в лабораторна демонстрация. През годините съм виждал екипи да пропускат критични стъпки, да грабват най-евтиното стандартно сензорно стъкло и да завършат с HMI, който регистрира плъзгане с четири пръста, когато работникът просто възнамерява да докосне вентил. Днес разбивам истинските, приложими стъпки за правилното мултитъч, с контекст, който само някой, който доставя HMI, може да сподели.
Първо, нека дефинираме какво всъщност означава „мултитъч на HMI“ за индустриална употреба, а не фантастичните плъзгания на таблета, които използвате за превъртане на социални медии. Индустриалното мултитъч трябва да бъде надеждно: работник, носещ памучни ръкавици (не тънките, съвместими със стилус), трябва да приближи, за да увеличи, 3D схема на конвейерна лента, без да се забърква, или да използва два пръста, за да плъзне рецепта от един ред на друг в заводския етаж. Твърде много доставчици забравят това – те изграждат HMI със същата технология като потребителския iPad, след което се чудят защо се проваля, когато работник избърсва маслото от екрана по време на работа. За нас, това е причината, поради която ние даваме приоритет на промишлен клас сензорен хардуер пред потребителските части, поради което нашата гама включва опции катоHMI 7 инчаиHMI 10 инча, и двете създадени с чувствителност и издръжливост, за да издържат на ежедневна промишлена употреба.
Първата критична стъпка, преди дори да закупите сензорен екран, е да проверите вашия конкретен случай на употреба. Не всеки HMI се нуждае от мултитъч с пет пръста или поддръжка на жестове като завъртане или плъзгане наляво. Опаковъчна линия, която се нуждае от работници, за да превключват между две настройки на помпата, се нуждае само от основно докосване в две точки: докосване, задържане и плъзгане. Инсталация за контрол на процеси, където операторите наблюдават множество резервоари и коригират зададените точки, може да се нуждае от жестове с три пръста, за да прескача между екраните. Имах клиент в производството на автомобили, който поръча първокласен мултитъч HMI, който струваше 30% повече от необходимото, само за да използва 90% от екрана за един габарит - губейки пари и добавяйки ненужна сложност, която забавяше работниците. За да избегнете това, избройте всяко действие с докосване, което вашият екип действително ще извърши: колко пръста, какъв вид въвеждане (с ръкавици, голи, стилус) и колко често ще използвате жестове. Този одит ще ви спести от преразход за хардуер, който прави повече от необходимото.
След това изберете правилния сензорен хардуер и контролер и това е мястото, където се случват повечето грешки като доставчик на HMI. Потребителските сензорни екрани използват проектирана капацитивна (PCAP) технология, която е чувствителна към гола кожа, но е ужасна, когато е покрита с масло, прах или леки ръкавици. Индустриалните PCAP HMI, за разлика от тях, са изградени с няколко ключови надстройки: по-дебело стъкло (за да устои на драскотини от инструменти или части), подобрени модели на електроди, които филтрират индустриалния шум и понякога защита от електростатичен разряд (ESD), за да оцелее при статичното електричество, често срещано при металните работни станции. Ако изберете резистивен сензорен екран (по-старият тип, базиран на натиск), мултитъчът по същество не съществува - той регистрира само една точка на въвеждане, така че не е за всеки модерен мултитъч HMI. НашитеИндустриален HMIлинията използва PCAP контролери от промишлен клас, калибрирани специално за производствени среди, така че не е нужно да се справяте с фалшиви докосвания от прах или ръце в ръкавици. След като изберете хардуера, потвърдете, че контролерът поддържа необходимия брой точки на докосване - повечето промишлени мултитъч HMI поддържат 2-5 точки, но евтините контролери не могат да се справят с това без забавяне.
След това идва софтуерното калибриране, което е мястото, където много екипи се объркат след инсталирането на нов HMI. Калибрирането не е просто докосване на мерник в менюто за настройка - това е настройка на чувствителността на допир, за да съответства на вашата среда. Калибриране, което работи в офис с контролиран климат, ще се провали в леярна, където температурите варират от 50°F до 120°F или където влажността причинява кондензация на екрана. Ето как го правим за нашите клиенти: първо, стартирайте инструмента за калибриране по подразбиране в операционната система на HMI (използваме базирана на Linux система, оптимизирана за промишлена употреба, тъй като Windows може да има проблеми при дълго работещи системи за управление). След това изпълнете стрес тест: използвайте пръст с ръкавица, гол пръст и дори малък връх на отвертка, за да докоснете всички ъгли и ръбове на екрана, за да сте сигурни, че нито един от тези входове не е регистриран неправилно. Също така препоръчваме да зададете мъртва зона за докосвания – игнорирайте твърде малките докосвания или случайни плъзгания от предмишницата на работника, който четка екрана. Това е особено важно за по-малки екрани, катоHMI 7 инча, където е по-вероятно ръката на работника да се изплъзне и случайно да задейства функция. Ако калибрирането не ви се струва, не се придържайте към стандартното – коригирайте прага на чувствителност в настройките на драйвера на HMI, което е настройка, която повечето екипи никога не докосват.
След калибриране трябва да настроите потребителския интерфейс (UI) да работи естествено с мултитъч, защото дори най-добрият хардуер ще се провали, ако UI е лошо проектиран. Индустриалните работници не използват своите HMI по същия начин, по който използват телефоните си – те често работят бързо, носят ръкавици и гледат линията вместо екрана. Така че, не правете целите за докосване твърде малки: бутонът за докосване трябва да е поне 10x10 мм за ръце с ръкавици, вместо 5-милиметровите бутони, които виждате в потребителските приложения. За мащабиране с щипка се уверете, че жестът съответства на логична функция: мащабиране на схема на тръбна мрежа, а не превъртане през списък с номера на части. Виждали сме клиенти да идват при нас с HMI, който имаше настройка за мащабиране с щипка, за да коригира размера на текста, което беше безполезно - те искаха да увеличат мащаба на схемата на двигателя, така че ние им помогнахме да пренасочат жеста. Освен това избягвайте сложни жестове с няколко пръста – плъзгането с три пръста може да звучи страхотно, но измореният оператор няма да има време да координира това. Придържайте се към жестове с два пръста за обичайни действия и запазете редки функции като физически бутони или команди с едно докосване.
Сега тестването в реална среда не подлежи на обсъждане. Може да имате най-добрия хардуер, идеално калибриран софтуер и страхотен потребителски интерфейс, но ако го тествате в лаборатория, ще пропуснете всички странни, специфични за индустрията крайни случаи. Например, в завод за храни и напитки ще имате почистващи химикали, които могат да проникнат в панела на HMI, така че трябва да тествате мултитъч, докато пръскате мек дезинфектант върху екрана. В стоманодобивната фабрика ще имате метални стружки, които могат да се натрупат върху сензорното стъкло, така че тествайте с кърпа за прах, избърсвайки екрана, докато използвате мултитъч. Винаги препоръчваме на нашите клиенти да провеждат двуседмичен бета тест на производствена линия, а не пилотна линия, която работи на половин скорост. По време на този тест проследете колко фалшиви докосвания се случват, колко време отнема на операторите да изпълнят общи задачи и дали жестовете действително са полезни. Ако операторите се оплакват, че щипкането за мащабиране е твърде чувствително, коригирайте потребителския интерфейс или настройките за чувствителност. Ако казват, че мултитъчът е объркващ, опростете жестовете.
И накрая, текуща поддръжка, за да поддържа мултитъч работата в дългосрочен план. Мултитъч HMI не е част от вашата система за управление „настройте и забравете“. С течение на времето сензорното стъкло може да се надраска, калибрирането може да се отклони поради температурни промени и върху електродите може да се натрупа прах или мазнина. Ние включваме инструмент за бързо калибриране във всички наши HMI, така че операторите да могат да калибрират отново екрана за по-малко от 30 минути, ако забележат, че докосванията са изключени. Препоръчваме също да почиствате екрана с микрофибърна кърпа и мек, неабразивен почистващ препарат - без хартиени кърпи, които могат да надраскат стъклото. За нашитеHMI 10 инча, ние продаваме защитно покритие на екрана, което е проектирано да запази чувствителността на много докосвания, като същевременно добавя допълнителен слой защита срещу надраскване и разливане.
Като доставчик на HMI съм виждал екипи да се затрудняват на всяка стъпка от този процес и резултатът винаги е HMI, който не се представя добре, причинява прекъсвания и разочарова операторите. Мултитъч не е просто фантастична функция за добавяне към HMI - това е инструмент, който трябва да улесни, а не да затрудни работата на операторите. Ако планирате да надстроите вашите HMI до мултитъч, отделете време за одит на вашия случай на употреба, изберете правилния хардуер за индустриални среди, калибрирайте за вашите специфични условия, проектирайте потребителски интерфейс, който работи за вашите работници, тествайте в производството и го поддържайте редовно. Ако имате въпроси относно това кой HMI е подходящ за вашата линия или се нуждаете от помощ за правилната настройка на мултитъч, не се колебайте да се свържете с нашия екип, за да обсъдим нуждите на вашия проект.
Референции
- Международно дружество по автоматизация. (2022). Най-добри практики за индустриален интерфейс човек-машина: сензорна технология и използваемост. ISA Press.
- Национална асоциация на производителите на електротехника. (2021 г.). Стандарт за производителност на индустриален сензорен екран и устойчивост на околната среда. Публикация на NEMA ICS 2-2021.
- Schneider Electric. (2023). Ръководство за проектиране на индустриален мултитъч HMI: Калибриране, използваемост и поддръжка.
- Алън-Брадли. (2024). Хардуерни и софтуерни спецификации на HMI за промишлени приложения. Техническа документация на Allen-Bradley.