Optimización del Diseño HMI para Seguridad en Entornos Peligrosos

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

En operaciones diarias, los operadores rara vez usan toda la información mostrada en la HMI y mayormente usan 1-2 pantallas de estado para monitorizar parámetros mayores. Además, la HMI suele colocarse en ubicación segura, lejos de peligros, generando mínimas preocupaciones de seguridad. El escenario cambia si la HMI y su equipo eléctrico de apoyo deben colocarse en ubicación peligrosa.

El concepto no es nuevo y existe desde décadas. Fabricantes de HMI lo han abordado proporcionando versiones a prueba de peligros, listadas en catálogos o web. El problema surge cuando intervienen productos de varios fabricantes: HMI, controlador, dispositivos de comunicación. Con diferentes fabricantes, el mayor problema es la interoperabilidad. Si los dispositivos soportan protocolo OPC, un servidor OPC puede actuar como traductor universal.

Configuración #1

Una instalación HMI puede seguir un diseño autocontenido que ejecuta software propietario, cuya funcionalidad está limitada por características de dispositivos sensoriales y de control. A veces, estos HMI pueden ejecutar scripts generados por el cliente que llevan su funcionalidad un paso más allá. Pero en conjunto, son incapaces de operar como dispositivo de computación de propósito general. El fallo se trata con reemplazo de toda la unidad.

Configuración #2

Otra forma es conectar la HMI a una computadora que ejecute software HMI, transformando el setup en "Panel PC". La pantalla y el dispositivo computacional se conectan por cables. El dispositivo computacional es el componente principal, ya que alberga memoria, disco duro, puertos de comunicación. Fallos se rectifican reemplazando partes específicas.

Configuración #3

Esta configuración también separa pantalla y computadora, combinando lo mejor de #1 y #2. La computadora puede ponerse fuera del área peligrosa en zona segura designada, mientras la HMI se conecta mediante switch KVM. La multitud de opciones permite separar computadora y HMI a larga distancia, asegurando disponibilidad y rentabilidad.

Tecnologías Emergentes

La comunicación inalámbrica gana popularidad, con avances para levantar limitaciones de ancho de banda. Productos como smartphones y tablets abren nuevas vías de conectividad y seguridad. Sin embargo, requieren estrategia totalmente nueva para desarrollo de software HMI, ya que poseen pantallas menores y poder de procesamiento limitado comparado a computadoras de escritorio.

Así, antes de decidirse por un fabricante específico de HMI, asegúrese de haber investigado a fondo la atmósfera peligrosa. Debe conocer riesgos y fluctuaciones vinculados a la ubicación de instalación. Luego, determine qué configuración se adapta mejor, y como regla general, recuerde que cualquier dispositivo clasificado para área peligrosa será más costoso. Y algunas configuraciones son más caras en circunstancias específicas. Por ejemplo, la configuración #3 cuesta más cuando se requieren unidades HMI con especificaciones mínimas. Es esencial tener información de fondo sobre aplicación, atmósfera y requisitos antes de seleccionar su fabricante de HMI.