HMI Panel Genel Bakış ve Özellikler

 

HMI (Human-Machine Interface) panelleri, endüstriyel süreçlerde kullanılan kullanıcı arayüzleri olarak bilinir. Bu paneller, insanların bir makine, sistem veya cihazla haberleşme kurmasını sağlar. HMI panelleri, verilerin görselleştirilmesi, üretim süreçlerinin takibi, KPI'ların izlenmesi ve makine giriş-çıkışlarının kontrol edilmesi gibi çeşitli işlevlere sahiptir. Bu yazıda, HMI panellerinin özellikleri, yaygın kullanım alanları, trendleri ve gelecekteki potansiyelleri üzerinde duracağız.

HMI Panel Nedir?

HMI panel bir ya da daha fazla ekran, kontrol düğmeleri ve klavye gibi ek özelliklerden oluşmaktadır. Görüntü ekranları görsel geri bildirim sağlamaktadır. Gerçek zamanlı veriler, alarm, sistem bilgileri ve durum göstergeleridir. HMI paneller renkli veya tek renkli olabilmektedir. 

HMI Panellerin Amacı Nedir? 

HMI panellerin amacı, kullananlar ile makineler ya da tesislerin arasında olan haberleşme, görselleşme ve veri akışını kolaylaştırmaktır. Kullanıcılar, komutlar vermek, performansları izlemek, uyarıları almak, alarmlara cevap vermek ve ayarlarını yapmak için HMI panellerini kullanırlar.

HMI paneller kullanan kişi ile makineler arasında bir köprü görevi görmektedir. Aynı zamanda sezgisel kontrol ve izleme imkânı sağlamaktadır. Paneller, genelde kullanımı ve navigasyonu kolaylaştıracak grafik, simge ve menüler içeren ara yüzlere sahiptir. Kontrol ettikleri sistemlerin karışıklığına ve ihtiyaçlarına bağlı olarak çoklu dokunma, animasyon ve kişiselleştirilebilir düzenler gibi birçok özelliği de desteklemektedir.

HMI Paneller Nasıl Çalışmaktadır?

HMI panel sistemleri makine ve üretim tesisleriyle etkileşim kurulmasını sağlamakta olan yazılımlardır. HMI paneller, erişilebilir olan bilgi içindeki karmaşık olan verileri çevirmektedir. Operatörler ise üretim süreçlerini kontrol etmektedir.

Operatörlerden alınan geri bildirimlerin otomasyon sistemlerine iletilmesini sağlar. Ayrıca otomasyondan alınan verileri de ekranına yansıtmaktadır. Alınmış olan verilerin ekranda kaç sayfa gösterileceğini de sistemlerin özellikleri belirlemektedir. 

HMI Panel Çeşitleri Nelerdir?

HMI panellerin birçok çeşidi vardır. Bunlar; Dokunmatik HMI Panel, klavye/fonksiyon bazlı ekran, metin tabanlı panel, taşınabilir HMI panel ve endüstriyel panel pc bilgisayarlardır.

Dokunmatik HMI Paneller

Dokunmatik HMI paneller, kullanıcıların ekranlara dokunarak ara yüze doğrudan erişip etkileşime girmesini sağlamaktadır. Bu paneller dokunmaya duyarlı ekrana sahiptir. Dokunmatik HMI panellerin kullanımı oldukça kolaydır. Kullanıcıların ekrana dokunup ya da ekranı kaydırıp komut girmesine, süreci izlemesine ve istenilen bilgilere erişmesine imkân sağlar.

Klavye/Fonksiyon Bazlı Ekran

Klavye fonksiyon bazlı ekranlar, kullanıcıların komutları girmek ya da belli işlevleri seçmeleri için bastıkları fiziksel düğme ya da tuşlardan oluşmaktadır. Bu ekranlar dokunsal geri bildirim istenildiği zaman ek giriş seçeneklerini sağlamak için genel olarak dokunmatik ekranlara eklenmektedir.

Taşınabilir HMI Paneller

Taşınabilir paneller taşınabilecek şekilde tasarlanmıştır. Genel olarak küçük ekran ve fiziksel düğmeler ile gelmektedir.

Panel PCler

Panel pcler bilgisayar ya da PC sistemini HMI panellerine entegre edip endüstriyel bilgisayarın işlevselliklerini ve ara yüzlerini birleştirmektedir.

HMI Panellerin Dayanıklılık ve Performansları

HMI paneller zorlu ortamlara dayanarak uzun ömürlü kullanımlar sağlamaktadır. HMI panelleri alırken panel PC seçilebilir ya da endüstriyel olan bir bilgisayarla ayrı olan dokunmatik ekranda birleştirilerek kullanılabilir. Kullanılacak olan alan dar olduğu zaman hepsi bir arada olan panellerin kullanımı daha iyi olacaktır. Bu sebeple HMI panelleri satın alırken özelliklerine dikkat edilmesi gerekmektedir.

HMI Panel Seçiminde Nelere Dikkat Edilmelidir?

HMI paneller aracılığı ile gerekli olan gereksinimler ve özellikler belirlenmelidir. Gerekli olan I/O sayısı, türü, desteklenmiş olan haberleşme protokolleri, port çeşitliliği, veri kaydetme datalogger özellikleri, dokunmatik ekranların özellikleri göz önünde bulundurulmalıdır. Ekran boyut ve çözünürlüğü uygulamaya ve görüntülenmek istenilen bilgilere uygun olmalıdır.

Görüntüleme mesafeleri, kullanıcıların ara birimlerinin karmaşıklığı ve görüntülenecek olan bilgilerin miktarı göz önüne alınmalıdır. Ekranların kolay okunma ve gezinme için yeterli büyüklükte olmasına dikkat edilmelidir. Kullanıcılar uygulama ihtiyaçlarına göre dokunmatik ekran seçmelidir. Kapasitif dokunmatik ekran dokunmaları algılayabilmek için insan vücudunun elektriksel olan özelliklerini kullanmaktadır.

Ekranlar elektrostatik alan yaratmış olan şeffaf iletken ile genelde de indiyum kalay oksit ile kaplanmaktadır. Ekranlara parmakla ya da iletken olan bir kalem ile dokunulduğu zaman elektrostatik alanlar yok olmaktadır. Böylece dokunma konumu tanınmış olur. Duyarlılıkları ve çoklu özellikleri ile bilinmekte olan kapasitif dokunmatik ekranlar kaydırma ve yakınlaştırma gibi hareketleri yapabilmektedir.

HMI Panelleri Destek ve Bakımları

HMI paneller için üreticilerden teknik destek olup olmadığı kontrol edilmelidir. Dokümanlar, çevrimiçi kaynaklar, güncellemeler ve üretici yazılımları yükseltmeleri gibi faktörlere dikkat edilmelidir.

HMI Panel Kullanım Alanları Nelerdir?

HMI paneller tekstil fabrikaları, tarımda, kimyasal tesisler, petrokimya, petrol rafinerileri, nükleer enerji santrali, su arıtma tesisi, yiyecek gıda işleme tesisleri, otomobil üretim, ilaç üretim, zirai ilaç ve gübre üretim, demir çelik tesisleri, metal ve maden işleme tesisleri gibi küçük bile olsa bir otomasyon sistemi içeren birçok alanda kullanılmaktadır.

HMI Panellerin Faydaları Nelerdir?

HMI paneller grafik ara yüzleri kullanıcı dostudur. Grafiksel ara yüzleri ile kolay durum tanısı yapılabilmektedir. Resim ve simgeler kullananların durumu daha hızlı anlayabilmesine olanak sağlar. Kullanıldıkları alanlarda üretim maliyetlerinin azalmasını sağlayarak kar seviyelerini yükseltir. Mouse ve klavyelere olan ihtiyacı yok eder.

Güvenilir bir kullanım alanı yaratan paneller, daha çok üretebilmek için yeni fonksiyonlar oluşturmaktadır. Kodlama özellikleri ile özel bileşenler eklenir. Böylece tek tuş ile kalıcı görünüm sağlanır. Daha küçük ve orta ölçeğe sahip olan paneller uygulama için daha ekonomik çözüm önerileri sunmaktadır.

HMI Panelin Piyasa çeşitliliği nedir?

HMI paneller mevcut olan ya da kurulması planlanan ölçüm ve PLC kontrol sistemine göre dizayn edilmeye başlanmalıdır. Gerekli olan haberleşme protokolü, gerekli port tipleri ve port sayısı gibi durumlar ilk bakılacak konulardır. Sonrasında HMI ekran büyüklüğü seçimine geçilmelidir. Bu, uygulamanın veri girişi ve görselleştirmesi ile ilgili yoğunluk durumu, kullanıcının erişim kolaylığı veya istekleri ayrıca sistemin yer olarak uygunluğuna göre belirlenebilir. HMI için olabildiğince büyük ekran seçimi yapmak her zaman en iyisidir. Son olarak projeye göre HMI görselleştirmesi haricinde fonksiyon anlamında ihtiyaçlar nelerdir, bunlara göre seçimler yapılmalıdır. Örneğin bir Reçete girişi, alarm yönetimi, kayıt – datalogger özelliği, Veri çıkışı gibi durumlar değerlendirilmelidir.

HMI panel ürünleri endüstriyel uygulamalar için, zorlu ortamlar için tasarlanmışlardır. Seçilecek HMI panelin bu şartları da dikkate alınmalıdır.

HMI ekran piyasa çeşitliliğini aşağıdaki maddelerde inceleyebiliriz.

• Desteklediği Protokol çeşitliliği
• Port çeşitliliği
• Elektriksel izolasyon, ESD test durumları
• HMI Ekran boyutu
• HMI Ekran çözünürlüğü ve renk derinliği
• HMI Dokunmatik teknolojisi
• Endüstri 4.0 ve IoT Uygulamaları için haberleşme seçeneklerinin olup olmadığı
• Reçete, matematiksel işlem yapma, alarm durumlarında etkileşim sağlama
• Menşei

Piyasadaki birçok HMI ekran sadece Modbus haberleşmeyi desteklemektedir. Bu birçok farklı PLC kullanıcısı için kısıtlanma anlamına gelmektedir. PLC okuma – haberleşme kütüphanesi geniş olan HMI panellerin tercih edilmesi ileride yapılacak dönüşümlerde de önem arz etmektedir.

Ayrıca HMI paneller için diğer bakılacak önemli bir konu ise Endüstri 4.0 ve IIoT dönüşümlerine uygun olup olmadıklarıdır. OPC UA, MQTT, REST gibi protokolleri destekleyip desteklemediklerine bakılmalıdır.

HMI ekran ürünleri için güncel ihtiyaçtan fazla Rs485 ve Ethernet portlarının seçilmesi ilerisi için önemli bir hazırlık olabilir.

Hmi blog yazımızda bahsettiğimiz önemli noktalara sahip olan örnek HMI panel ürünlerine aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz.

https://www.teslakontrol.com/tr/hmi-ekran

HMI Panel Fiyatları

HMI panellerin fiyatları birçok etkene bağlı değişmektedir. Bunların arasında ekran tipi, ekran büyüklüğü, alınacak olan cihazın işlemcisi ve istenilen bellek kapasitesidir. HMI panel içni büyük ekranlı, büyük işlemcili ve yüksek bellek kapasiteli ürünlerin fiyatları da diğerlerine göre pahalıdır.