위험 환경에서 안전을 위한 HMI 설계 최적화

감각 및 제어 기술의 꾸준한 발전으로 엔지니어는 휴먼-머신 인터페이스(HMI)에 필요한 것보다 더 많은 정보를 축적하고 표시할 수 있게 되었습니다. 수년간 설계자는 표시등으로 운영자에게 경고하고 색상 코딩된 LED로 주요 자산 상태를 표시해 왔습니다.

일상 운영에서 운영자는 HMI에 표시된 모든 정보를 거의 사용하지 않고 대부분 1~2개 상태 화면으로 주요 파라미터를 모니터링합니다. 또한 HMI는 보통 위험에서 떨어진 안전한 위치나 방에 배치되어 안전 우려가 최소화됩니다. 그러나 HMI와 지원 전기 장비 배열이 위험 장소에 배치되어야 한다면 상황은 달라집니다.

이 개념은 새롭지 않으며 수십 년 전부터 존재했습니다. HMI 제조업체는 위험 방지 버전 제품을 제공해 왔으며, 보통 영업 브로셔나 웹사이트에 나열됩니다. HMI, 컨트롤러, 통신 장치 등 다양한 제조사 제품이 개입될 때 문제가 발생합니다. 장치 제조사가 다르면 가장 큰 문제는 상호운용성입니다. 장치들이 OPC 프로토콜을 지원하면 OPC 서버를 범용 번역기로 사용할 수 있습니다.

구성 #1

HMI 설치는 독점 소프트웨어를 실행하는 독립형 설계로, 기능이 감각 및 제어 장치 기능에 의해 병목됩니다. 때때로 이러한 HMI는 고객 생성 스크립트를 실행해 기능을 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다. 하지만 전반적으로 범용 컴퓨팅 장치로 작동할 수는 없습니다. 작동 실패 시 보통 전체 유닛 교체로 처리됩니다.

구성 #2

HMI를 HMI 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터에 연결해 '패널 PC'로 알려진 설정을 만드는 또 다른 구성 방법입니다. 디스플레이와 컴퓨팅 장치는 케이블로 연결되어 설정을 만듭니다. 컴퓨팅 장치가 메모리, 하드 드라이브, 통신 포트를 호스팅하는 이러한 설정의 주요 구성 요소입니다. 작동 실패 시 특정 부품 교체로 시정할 수 있습니다.

구성 #3

이 구성도 디스플레이 화면과 컴퓨터를 분리하며 구성 #1과 #2의 장점을 결합합니다. 컴퓨터를 위험 구역 밖 지정된 안전 지대에 두고 HMI를 KVM 스위치로 연결합니다. 다양한 옵션으로 컴퓨터와 HMI를 긴 거리로 분리할 수 있어 가용성과 비용 효율성을 보장합니다.

신기술

무선 통신이 전 세계적으로 인기를 얻고 있으며, 제한된 대역폭이 부과하는 제약을 해제하기 위한 여러 돌파구가 마련되고 있습니다. 스마트폰과 태블릿 같은 제품은 완전히 새로운 연결성과 안전 수단을 제공합니다. 그러나 이 장치들은 더 작은 화면과 데스크톱 컴퓨터 대비 제한된 처리 능력을 가지므로 HMI 소프트웨어 개발에 완전히 새로운 전략이 필요합니다.

따라서 특정 HMI 제조업체에 결정하기 전에 위험 대기에 대한 충분한 조사를 수행했는지 확인하십시오. 설치 위치와 관련된 위험과 변동을 인지해야 합니다. 다음으로 상황에 가장 적합한 구성이 무엇인지 결정하십시오. 경험상 위험 구역용으로 정격된 장치는 더 비쌉니다. 그리고 특정 상황에서 일부 구성은 더 비쌉니다. 예를 들어 최소 사양 HMI 유닛이 필요한 상황에서는 구성 #3이 더 비쌉니다. 애플리케이션, 분위기, 요구사항에 대한 배경 정보를 갖춘 후 HMI 제조업체를 선정하는 것이 필수적입니다.