Optimización de configuraciones HMI para operaciones de alto riesgo

El avance constante en tecnología sensorial y de control ha permitido a los ingenieros acumular y mostrar más información de la necesaria en interfaces hombre-máquina (HMI). Durante años, los diseñadores han usado lámparas indicadoras para alertar a operadores y LEDs codificados por color para indicar el estado de activos vitales.

En lo que respecta a operaciones diarias, los operadores rara vez usan toda la información mostrada en la HMI y mayormente usan 1-2 pantallas de estado para monitorear parámetros principales. Además, usualmente la HMI se coloca en una ubicación o sala segura, alejada de peligros, generando preocupaciones mínimas de seguridad. El escenario cambia, sin embargo, si la HMI junto con el conjunto de equipos eléctricos de soporte necesita colocarse en una ubicación peligrosa.

El concepto no es nuevo y existe desde hace décadas. Los fabricantes de HMI han lidiado con ello proporcionando una versión a prueba de peligros de su producto, generalmente listada en sus folletos de ventas o sitio web. El problema surge cuando intervienen productos de varios fabricantes, como HMI, controlador y dispositivos de comunicación. Cuando los dispositivos tienen diferentes fabricantes, el mayor problema es la interoperabilidad. Si los dispositivos soportan el protocolo OPC, entonces un servidor OPC puede usarse como traductor universal.

Configuración #1

Una forma de configurar la HMI es conectarla a una computadora que ejecuta software HMI, transformando la configuración en lo que se conoce como "Panel PC". La pantalla y el dispositivo de cómputo se conectan entre sí mediante cables para crear la configuración. El dispositivo de cómputo es el componente principal de tal configuración, ya que alberga memoria, disco duro y puertos de comunicación. El fallo de operación puede rectificarse reemplazando partes específicas.

Configuración #2

Otra configuración para una instalación HMI puede seguir un diseño autónomo que ejecuta software propietario, y cuya funcionalidad está limitada por las características de los dispositivos sensoriales y de control. A veces, estas HMI pueden usarse para ejecutar scripts generados por el cliente que pueden llevar su funcionalidad un paso más allá. Pero en conjunto, son incapaces de operar como dispositivo de cómputo de propósito general. El fallo en la operación suele tratarse con el reemplazo de la unidad completa.

Configuración #3

Esta configuración también divide la pantalla y la computadora y combina las mejores características de la Configuración #1 y #2. La computadora puede colocarse fuera del área peligrosa en una zona segura designada, mientras la HMI se conecta a través de un switch KVM. La gran cantidad de opciones disponibles permite separar la computadora y la HMI a larga distancia, asegurando disponibilidad y rentabilidad.

Tecnologías emergentes

La comunicación inalámbrica está ganando popularidad en todo el mundo, y se están logrando varios avances para levantar las restricciones impuestas por el ancho de banda limitado. Productos como smartphones y tablets proporcionan avenidas completamente nuevas de conectividad y seguridad. Sin embargo, estos dispositivos requieren una estrategia completamente nueva cuando se trata del desarrollo de software HMI, ya que poseen pantallas más pequeñas y potencia de procesamiento limitada comparada con computadoras de escritorio.

Así que, antes de decidirse por un fabricante específico de HMI, asegúrate de haber realizado una investigación exhaustiva sobre la atmósfera peligrosa. Debes conocer los riesgos y fluctuaciones vinculados con la ubicación de instalación. Luego, debes determinar qué configuración se adapta mejor a la situación, y como regla general, recuerda que cualquier dispositivo clasificado para un área peligrosa será más costoso. Y algunas configuraciones son más caras en circunstancias específicas. Por ejemplo, la configuración #3 cuesta más en situaciones donde se requieren unidades HMI con especificaciones mínimas. Por tanto, es esencial tener información de fondo sobre la aplicación, atmósfera y requisitos antes de seleccionar tu fabricante de HMI.