车机 HMI 中控仪表在不同行业中的发展情况

HMI人机交互   2021-06-15

HMI的发展至今已有数十年。HMI的发展也从过去的单一行业发展到现在的多个行业,工作内容都有了很大的改善,作用也越来越明显。


1、HMI在纺织工业中的用途。

纺织品工业中,HMI产品主要用于工艺参数的设置和修改,监测生产状态。HMI可帮助工艺工程师在不改变设备结构和控制程序的情况下直接改变参数。高精度产品使用几乎所有的纺织机械,如梳棉机,粗纱机,细纱机,卷扬机,高档机器,染整机器等。相对来说,化纤机械使用的HMI产品较少,特别是丝线。

从数量上看,纺织机械是HMI产品使用最多的一种,每年都有大量的HMI产品应用于各类纺织机械。

在棉纺机上,HMI产品最重要的用途是设置/修改生产参数,记录生产数据,监控生产状态,报警。采用HMI系列产品较多的棉纺设备有细纱机,粗纱,精梳机,并条机,络筒机等。用得最多的棉纺机产品是文字显示、IPC和触摸屏,还有一些设备还使用平板电脑。

化学纤维的前处理设备一般都接入控制DCS系统,相关功能均在中控室的操作站上完成,如参数设定、报警、数据记录、趋势图等;现场接口主要是按钮、指示灯等。化纤后加工机械,由于其功能的要求,主要以通用IPC为上位机,实现工艺参数调整、生产状态监控、故障报警、通信及历史数据存储等功能,也有少数在化纤后加工机械上使用。

印染机械方面,HMI的使用率较低,仅在一些高端设备上会使用到一些HMI产品,HMI产品主要是文字显示,工艺参数相对较多,参数也会经常根据产品的品种、规格进行更换,因此HMI在高端印染机械上的应用也很广。

2、HMI在电力工业中的应用。

近两年电力行业的快速发展,成为HMI市场的一大亮点。但目前电力行业的HMI市场总体规模还不大。其原因在于电力工业的特点,通常情况下,电力工厂的主要设备将被集成到DCS系统中,各个工程师站和操作员站只需通过DCS系统就可以对其进行操作监控,而无需过多的HMI。HMI产品只是用于某些辅助设备或周边设备。即使是这样,许多新工厂产业的成长也主要体现在电力系统。HMI产品将用于电网保护和监测。电力系统本身对通信和数据存储提出了更高的要求,因此电力行业采用的HMI产品主要是平板电脑。

3、HMI应用于市政工程。

HMI在城市供水及睡眠处理领域主要用作上位机显示操作或控制系统的工作显示状态。水电厂HMI主要做现场触摸屏,作为工艺配套使用。"十一五"期间,国家奖励的重点是解决城镇污水处理率低的问题,从根本上防止水环境继续恶化。据介绍,115年间,其中10个大流域(地区)新增城市污水日处理能力2,320万吨,建设投资55亿元(其中管网建设投资270亿元),配套管网完善后的污水处理厂建成投资65亿元,合计616亿元。若考虑珠江流域和内陆诸河流的污染治理工程,还需新增城镇污水处理能力1000万吨/日,投资220亿元。综合来看,未来国家在污水处理领域的投资仅为836亿元。对HMI产品而言,市政行业的机会主要来自于水厂的系统升级,设备更新和更多的新污水处理项目。但由于HMI产品只占市政投资的一小部分,因此HMI产品在早期市政领域的市场增长不会太大。

4、HMI在化学工业中的应用。

化学工业中的HMI主要应用于各种生产设备及控制系统。总体来说,低端的文字终端产品使用最多,少量的触摸屏和平板电脑将应用于设备或控制系统。HMI产品被广泛应用于化工生产过程的各个环节,如加热炉、大型换热器、吸收塔、冷却塔、离心机、过滤机、输油泵及各种反应容器。化学公司使用的文字显示器,主要是同一套设备。HMI主要包括触摸屏和平板电脑,随着工程的进展,越来越多的系统集成商。一般情况下,更换的部件和零配件主要是通过经销商购买。

5、HMI应用于塑料机械行业。

塑胶机械采用HMI产品主要用于操作控制和状态监测。当前中国塑机厂商在人机交互方面的应用主要分为高端和一般两类。一般的塑胶机械一般都采用集成液晶显示的专用计算机系统,大多数属于MCU+文本终端。大多数注塑机都采用这种控制/显示方式。高档塑胶机械产品一般采用触摸屏控制设备,人机界面为触摸屏。尽管在可靠性和功能上,紫外线触摸屏方案优于专用电脑方案,但巨大的价格差距使得国内用户选择紫外线触摸屏方案,只有少数对性能要求更高的用户选择紫外线触摸屏方案。

HMI应用功能

HMI只在移动设备上提供工厂数据,而HMI现在已经能够为操作者提供实时数据,并且能够为行动提供预测。这样,既可以降低工厂的运行成本,提高运行效率,提高能源利用效率,又可以为用户提供良好的人机交互环境,以提高生产效率。

据悉,为了更好地呈现设备状态、流程状态,HMI不仅要实现控制和可视化,而且要与整个流程无缝对接,向用户呈现逼真的智能系统,因此,HMI对应用HMI提出了很高的要求:操作方便,传统的按键已经无法满足此应用,MES为用户提供了操作便利。与此同时,对图像的显示精度也提出了要求。以前使用HMI时,一般都是考虑功能够用,随着对画面质感和视觉体验要求的提高,低精度的显示器明显不能满足智能工厂的应用,因此高精度的显示成为用户选择的一个因素。

此外,通讯网络的需求正在改变着HMI。HMI与RS485、RS232等传统HMI主要通信接口不同,随着互联网在智能工厂中的应用,HMI的通信接口开始向以太网发展,并使其在HMI领域得到了广泛应用,如WEB技术中的许多IT技术。

HMi应用范围很广,而且可以在不同的领域使用HMi应用程序,这也对研究者和运营商提出了更高的要求。


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