¿Qué significa HMI? Interfaz humano-máquina

¿Qué es una HMI? La HMI avanzada le permite comunicarse fácilmente con las máquinas y visualizar los datos operativos de todos los equipos.

Los sistemas de control industrial siguen avanzando y, en el mundo actual, las tareas de los operarios pueden cambiar con frecuencia. Para gestionar esta complejidad, se necesita flexibilidad y usabilidad en los controles. Esta es la ventaja de la HMI. Con una HMIbasada en zenon, puede comunicarse fácilmente con las máquinas y obtener datos entre equipos e instalaciones.

Definición HMI

Definición de HMI

HMI son las siglas de human-machine interface y se refieren a un panel que permite a un usuario comunicarse con una máquina, software o sistema. Técnicamente, se puede referir a cualquier pantalla que se use para interactuar con un equipo, pero se utiliza normalmente para las de entornos industriales. Las HMI muestran datos en tiempo real y permiten al usuario controlar las máquinas con una interfaz gráfica de usuario.

Tomemos el ejemplo de un coche. Es una máquina compleja. El conductor puede controlar el motor, la dirección, las luces, etc. No hace falta interactuar directamente con cada uno de ellos para controlarlos y obtener información de su funcionamiento. La velocidad se muestra en el velocímetro. Puede controlar el audio, las luces y el aire acondicionado con ruedas y botones o con una pantalla táctil. Para controlar el motor, utiliza el acelerador y para girar, el volante. Estos controles e instrumentos son como la HMI del coche. Ahora imagine que pudiera controlar todos los elementos de su vehículo y obtener información detallada de su funcionamiento desde una sola pantalla. Si se pudiera, el tablero de mandos de su coche sería incluso más parecido a una HMI.

En un entorno industrial una HMI puede tener distintas formas. Puede ser una pantalla independiente, un panel acoplado a otro equipo o una tablet. Da igual su aspecto; su uso principal es permitir a los usuarios visualizar los datos operativos y controlar las máquinas. Los operarios pueden usar una HMI para, p. ej., ver qué cintas transportadoras están encendidas o ajustar la temperatura de un depósito de agua industrial.

Uso de HMI

Usos de la HMI

La HMI se utiliza en una amplia gama de sectores. Es común en la fabricación de distintos productos, desde automóviles a comida y bebidas pasando por medicinas. Industrias como la de la energía, el agua, las aguas residuales, los edificios y el transporte también pueden usar HMI. Cargos como los integradores de sistemas, operarios e ingenieros y, en especial, los ingenieros de sistemas de control de procesos, usan frecuentemente HMI para controlar máquinas, vehículos, plantas o edificios.

La sofisticación de la HMI varía en función de la complejidad de la máquina o sistema para el que se usa. También varía según el uso de la HMI, ya sea para supervisar una máquina o para otros fines, como supervisar operaciones de una planta y controlar equipos.

Cuando su sistema de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA) se comunica con los controladores lógicos programables (PLC) y los sensores de entrada/salida para obtener información sobre el funcionamiento de los equipos, esa información se muestra en una HMI, ya sea en un gráfico, gráfica u otra representación visual que sea fácil de leer y entender. Con una HMI, podrá ver toda la información de rendimiento de los equipos de una instalación en un solo lugar, mejorando la visibilidad de las operaciones de su planta. Los operarios también pueden ver y gestionar las alarmas con una HMI asegurando que se puedan tratar rápidamente.

Los operarios también pueden controlar los equipos con las HMI para aumentar la productividad o adaptarse a las circunstancias cambiantes. Pueden hacer ajustes basados en los datos que ven en la HMI, haciendo que este proceso sea más rápido y sencillo.

A medida que el Internet de las Cosas (IoT) sigue desempeñando un importante papel en las instalaciones industriales, las HMI se vuelven más útiles. Puede usarlas para visualizar datos y controlar los distintos equipos conectados de sus instalaciones.

Integración de HMI

Cómo integrar una HMI

Las soluciones HMI pueden tener diversas formas; desde terminales independientes a tablets y paneles de control integrados en otras máquinas. Una planta puede contar con una HMI central o varias distribuidas, que pueden conectarse a través de Internet.

La integración de zenon en sus sistemas existentes es sencilla, ya que cuenta con más de 300 protocolos de comunicación y funciona con distintos sistemas. Es compatible con las principales plataformas de Microsoft Windows y solo requiere un sistema operativo básico para funcionar. También puede acceder a zenon mediante servidor web o un motor web HTML5. La versión web de zenon tiene el mismo aspecto y funcionalidades y cualquier cambio que haga en un cliente web o HTML5 se actualizará para todos los usuarios, permitiéndoles trabajar desde cualquier lugar.

Con zenon, los usuarios también pueden configurar sus paneles creando widgets y colocándolos según sus necesidades. También puede bloquear y controlar la visibilidad de los elementos de su HMI por seguridad y crear paneles para distintos tipos de usuarios, permitiéndole crear paneles fáciles de usar que solo incluyen la información relevante para cada puesto.

También puede crear varias paletas de color para su HMI, pudiendo personalizar los paneles según su imagen corporativa y situaciones de luminosidad, así como para diferentes equipos y usuarios individuales (p. ej., empleados daltónicos).

Ventajas de usar una HMI: mayor visibilidad, eficiencia mejorada, menos periodos de inactividad, usabilidad mejorada, sistema unificado.

Las HMI proporcionan una serie de ventajas en las organizaciones industriales actuales, entre otras:

Mayor visibilidad: una HMI de alto rendimiento le ofrece una mayor visibilidad de sus operaciones en todo momento, lo que le permite ver el rendimiento de sus equipos o instalaciones desde un solo panel, al que puede acceder incluso remotamente, aumentando la productividad con el tiempo y respondiendo a las alertas con mayor rapidez.

Eficiencia mejorada: gracias al acceso en tiempo real de la HMI a los datos, puede usarla para supervisar la producción y ajustarla a los requisitos cambiantes. La visualización de los datos, combinados con las tecnologías de análisis de datos, le permiten identificar áreas en las que puede mejorar la eficiencia de sus operaciones.

Menos periodos de inactividad: con las alertas en un panel central puede responder a los problemas con más rapidez, reduciendo los periodos de inactividad. Visualizar y analizar los datos de rendimiento de los equipos también le pueden ayudar a detectar futuros problemas mecánicos y atajarlos antes de que puedan provocar periodos de inactividad más significativos.

Usabilidad mejorada: las HMI facilitan a los usuarios ver y entender los datos y equipos de control. Presentan los datos en forma de gráficos, gráficas, etc., permitiendo a los usuarios interpretarlos rápidamente. Con zenon los usuarios pueden personalizar sus paneles para adaptarlos a sus necesidades y preferencias.

Sistema unificado: con zenon puede controlar todos los equipos usando la misma plataforma, lo que facilita a los operarios su control. También puede ver todos los datos en una ubicación, para tener una visión general clara de las instalaciones. Además, todos los usuarios reciben actualizaciones en tiempo real, con lo que su equipo estará siempre en la misma página.

HMI y SCADA

HMI y SCADA se confunden a veces por sus similitudes y porque trabajan juntos. De hecho, una HMI forma a menudo parte de un sistema SCADA.

Un sistema SCADA se utiliza para controlar sistemas grandes, como una planta entera. Es una combinación de otros muchos sistemas como PLCs, sensores y unidades terminales remotas (RTU). Un sistema SCADA recopila y registra datos y puede controlar las operaciones automáticamente.

Mientras el SCADA recopila y almacena los datos, la HMI permite a los usuarios interactuar con los equipos y gestionarlos desde un panel intuitivo.

Una HMI, por su parte, es una interfaz que se utiliza para interactuar con un sistema SCADA y otros sistemas y equipos. Ambos son elementos esenciales de un sistema de control industrial más grande. Mientras el SCADA recopila y almacena los datos, la HMI permite a los usuarios interactuar con los equipos y gestionarlos mediante un panel intuitivo. Ambos son necesarios. Sin SCADA, una HMI no tendría información que mostrar ni podría controlar los equipos. Sin una HMI, los usuarios no podrían ver los datos que el sistema SCADA recopila ni decirle cómo controlar los equipos.

SCADA y HMI son partes de un mismo sistema más grande. SCADA funciona en segundo plano mientras la HMI es normalmente el único elemento con el que interactúan los usuarios. Por ello a veces se hace referencia a ellos conjuntamente.

Avances en HMI

Avances en las HMI

Los avances tecnológicos y las cambiantes necesidades empresariales han provocado cambios en la funcionalidad de las HMI. Las pantallas táctiles, dispositivos móviles, HMI basadas en la nube y HMI de alto rendimiento son cada vez más comunes.

El término HMI de alto rendimiento se refiere a un diseño de HMI que tiene como fin dirigir la atención del usuario solo a los elementos más críticos, ayudándole a ver y a responder a los problemas de manera más rápida y a recopilar fácilmente la información necesaria para tomar decisiones. Los indicadores en este tipo de HMI son simples y los paneles no incluyen controles ni gráficos no esenciales. Se restringen otros elementos del diseño para no distraer al usuario de los elementos más importantes.

Además, las tecnologías avanzadas del IoT y de análisis de datos comienzan a tener más impacto en las HMI. Al conectarse en línea más equipos, las HMI pueden recopilar más datos y formar parte de la red del IoT. Las técnicas avanzadas de análisis de datos aplicadas junto con el software HMI/SCADA pueden ayudar a las empresas a aprovechar al máximo los datos.

Multitáctil

Las pantallas táctiles han ganado popularidad con el surgimiento de los smartphones, gracias en parte a las pantallas multitáctiles, con las que los usuarios pueden interactuar con múltiples gestos y toques. Esta característica está ahora disponible en el sector industrial, y zenon representa el primer HMI/SCADA compatible con gestos multitáctiles.

Con la funcionalidad multitáctil de zenon, puede usar dos dedos para hacer zoom, arrastrar y soltar elementos en la pantalla y otros gestos intuitivos, con ventajas como:

Mejor seguridad operativa: un control intuitivo de la HMI significa menos errores. La función multitáctil incluye el manejo con dos manos, por el que los usuarios no pueden realizar ciertas acciones con una sola mano, evitando errores potencialmente caros e incluso fatales.
Usabilidad: los gestos multitáctiles de zenon son intuitivos y cómodos. En vez de complejas estructuras de menús, se utilizan intuitivas barras de herramientas con desplazamiento. Los usuarios pueden arrastrar fácilmente los elementos y obtener la información que necesitan.
Tiempo de formación reducido: la facilidad de uso de la función multitáctil ayuda a reducir el tiempo de formación. Los usuarios aprenden a manejar el sistema rápidamente y los menos experimentados pueden gestionar más proyectos de manera fácil y segura.
Durabilidad: al no tener piezas móviles pueden aguantar mejor las condiciones duras que los teclados ratones y demás controles. Así sus equipos durarán más y funcionarán con más fiabilidad.
Flexibilidad: con una pantalla táctil, los cambios en los procesos no requieren volver a cablear el panel de control, sino solo actualizar el software. Los usuarios pueden crear sus propios paneles personalizados según sus necesidades y preferencias.

Supervisión remota

Otra valiosa característica de las modernas HMI es la supervisión remota. Con zenon, los usuarios autorizados pueden acceder a los paneles e informes desde cualquier lugar con un navegador, pudiendo comprobar operaciones y tareas completas desde un ordenador en la oficina, desde una tablet en casa o desde un smartphone en la carretera. La supervisión remota le permite controlar los procesos y acceder a los datos después del trabajo sin tener que estar presente en las instalaciones.

Puede comprobar las operaciones y tareas completas desde un ordenador de la oficina, desde una tablet en casa o desde un smartphone en la carretera.

Futuro de la HMI

El futuro de la HMI

A medida que los datos asumen un papel más importante en los procesos industriales, la HMI está llamada a ser aún más importante. La tecnología ha avanzado significativamente en los últimos años, pero seguirá evolucionando en el futuro.

Más empresas están cambiando a las HMI de alto rendimiento, que atraen la atención de los usuarios solo a la información más crítica, ayudándoles a dar sentido a todos los datos disponibles y evitando el exceso de información. Las empresas también usan cada vez más pantallas multitáctiles, supervisión remota y sistemas en la nube.

A medida que la tecnología evolucione, las empresas utilizarán más análisis de datos avanzados e inteligencia artificial para obtener más conocimientos, comunicándoselos a los usuarios a través de las HMI que, en el futuro, también incorporarán realidad aumentada (AR), superponiendo gráficos digitales sobre el mundo real, y tecnología de realidad virtual (VR), que sumerge a los usuarios en un mundo digital para proporcionarles información visual más efectiva. Como la automatización sigue desempeñando un papel más central en los procesos industriales, los usuarios pueden aprovechar las HMI para supervisar y ajustar las actividades automatizadas.

zenon como HMI

HMI de alto rendimiento de zenon

Usando zenon como aplicación HMI/SCADA, tendrá acceso a una HMI de alto rendimiento que ofrece facilidad de uso, un mejor conocimiento de la realidad y un control intuitivo. zenon le ofrece una visualización fácil de interpretar de los datos de proceso y de las alarmas relevantes. La intuitiva funcionalidad multitáctil facilita el control seguro de los procesos, pudiendo observarse y comprobarse desde cualquier lugar con las capacidades de supervisión remota.

zenon procesa la información en tiempo real y la distribuye a los usuarios relevantes reduciendo la complejidad, lo que permitirá a su equipo responder con más rapidez a los problemas y tomar decisiones más informadas. Los usuarios también pueden crear paneles personalizados para tener siempre la información necesaria en el formato preferido. Puesto que zenon es independiente del hardware utilizado, tendrá un sistema consistente con distintos tipos de equipos, haciendo que aprender a controlar las máquinas y ver los datos sea más fácil para los operarios.

Con las intuitivas y avanzadas capacidades de HMI/SCADA disponibles en zenon, podrá aumentar la visibilidad de sus operaciones y controlar sus procesos más fácilmente. Para más información sobre las soluciones que ofrece COPA-DATA, contáctenos hoy.