HMI og operatørpaneler – sådan vælger du det rigtige

Hvad er en HMI?

HMI står for Human Machine Interface, brugerfladen mellem menneske og maskine. I praksis er det oftest en touchskærm i tavlelågen, der viser maskinens status, måleværdier, alarmer og trends, og hvor operatøren starter, stopper og ændrer indstillinger. I enkle maskiner er trykknapper og signallamper stadig nok.

HMI’en styrer ikke selv maskinen – det gør PLC’en. Panelet læser og skriver variabler, såkaldte tags, i PLC’en. Derfor kan panelet udskiftes, uden at styrelogikken ændres. Sikkerhedsfunktioner som nødstop skal altid være hårdt koblet i sikkerhedskredsen, aldrig en knap på skærmen.

HMI-panel eller panel-PC med SCADA?

Grænsen udviskes. Moderne HMI-paneler kan vise websider, logge til databaser og i nogle tilfælde køre PLC-programmer efter IEC 61131-3 med CODESYS. Der findes også HMI-servere uden skærm til DIN-skinne, som viser brugerfladen på tablets eller almindelige skærme. Skærmstørrelse, touchteknik og IP-klasse gennemgår vi i guiden om panel-PC.

Kommunikation med PLC'en

Panelet kommunikerer med PLC’en via en driver til PLC’ens protokol. Det er det første, du skal kontrollere: findes der en driver til netop din PLC-familie, og via hvilket interface?

Mange paneler kan kommunikere med flere PLC’er på samme tid og fungere som en enkel gateway mellem protokollerne. Du kan læse mere om protokollerne i vores guide om industrielle protokoller.

Software, alarmer, recepter og logning

Hver producent har sit eget konfigurationsprogram, for eksempel EasyBuilder Pro til Weintek og Movicon til Yaskawas paneler. Sammenlign licensmodellen: udviklingsværktøjet er ofte gratis til HMI-paneler, mens SCADA-software som regel har en runtime-licens, der afhænger af antallet af tags. Kontrollér også, at projektet kan simuleres på en PC, og at brugerfladen kan vises på flere sprog.

• Alarmer – prioriteter, kvittering og alarmhistorik. IEC 62682, som bygger på ISA-18.2, beskriver, hvordan alarmhåndteringen planlægges, så operatøren ikke drukner i alarmer.
• Recepter – parametre til forskellige produkter gemmes i panelet og sendes til PLC’en ved produktskift.
• Logning og trends – måleværdier gemmes på SD-kort, USB-nøgle eller i en database. I medicinalindustrien kræver FDA 21 CFR Part 11 adgangskontrol og ændringslog (audit trail).
• Procesbilleder – ISA-101 giver retningslinjer for tydelige billeder: neutrale farver som grundlag og stærke farver kun til afvigelser.

Fjernadgang og sikkerhed

Med fjernadgang kan maskinbyggeren fejlfinde og opdatere programmet uden at rejse ud til kunden. Nogle paneler har en indbygget tjeneste til fjernadgang, andre tilsluttes via en VPN-router. Grundreglerne er de samme:

• Åbn aldrig en port i firewallen direkte mod panelet. Brug en krypteret VPN-tunnel.
• Brug personlige konti og tofaktorgodkendelse, og skift alle standardadgangskoder.
• Hold maskinnettet adskilt fra kontornettet.
• Lad kunden bestemme, hvornår fjernadgangen er aktiv, og log, hvem der har været koblet på.

Kravene i IEC 62443 og NIS2 beskriver vi i en særskilt guide om cybersikkerhed i industrielle netværk.

Montering og mobile displays

Et HMI-panel monteres normalt i en udskæring i tavlelågen med IP65 eller IP66 på fronten. Hvor operatøren skal kunne bevæge sig rundt om maskinen, bruges håndholdte paneler med nødstop og en aktiveringsanordning med tre positioner, tilsluttet via en forbindelsesboks.

I kraner, skovmaskiner, minemaskiner og trucks bruges robuste displays med CAN og protokoller som SAE J1939 eller CANopen, forsyning med 12 eller 24 V og E-mærkning. Skærmen skal kunne ses i sollys og dæmpes om natten. Fysiske knapper er en fordel, når føreren har handsker på, eller maskinen ryster.

Fem almindelige fejl

1. Nødstop på touchskærmen. Sikkerhedsfunktioner skal være hårdt koblet i sikkerhedskredsen, aldrig en knap i HMI-programmet.
2. Driveren kontrolleres for sent. Et panel uden driver til din PLC bliver en dyr overraskelse ved idriftsættelsen.
3. For mange alarmer. Når alt giver alarm, holder operatøren op med at læse. Fjern alarmer, der ikke kræver en handling.
4. Åben port mod internettet. Portviderestilling direkte til panelet er en almindelig vej ind for angribere.
5. Projektfilen mangler. Uden kildefil og adgangskode kan panelet hverken ændres eller udskiftes. Gem projektet i versionsstyring.

Operatørpaneler hos SCN

Vi har operatørpaneler fra Yaskawa og Weintek – fra paneler på 4,3 tommer til 21,5 tommer i Full HD, håndholdte HMI’er og HMI-servere uden skærm til DIN-skinne. Til køretøjer og mobile maskiner har vi robuste displays og panel-PC’er fra blandt andre Winmate.

Eksempler fra vores sortiment

Ofte stillede spørgsmål

Hvad betyder HMI?

Human Machine Interface, brugerfladen mellem menneske og maskine. Oftest en touchskærm, hvor operatøren ser status, ændrer indstillinger og kvitterer alarmer.

Hvad er forskellen på HMI og SCADA?

En HMI er oftest et lokalt panel ved en maskine. SCADA er et overordnet system, der indsamler data fra mange maskiner eller stationer, med alarmhåndtering, historik og rapporter.

Virker et HMI-panel med en Siemens-PLC?

Ja, de fleste HMI-paneler har drivere til Siemens S7. Til S7-1200 og S7-1500 kan det være nødvendigt at tillade PUT/GET eller bruge ikke-optimerede datablokke, afhængigt af panelets driver.

Hvordan får man sikker fjernadgang til en HMI?

Brug en krypteret VPN-tunnel, personlige konti og tofaktorgodkendelse. Åbn aldrig porte direkte mod panelet, og lad kunden bestemme, hvornår adgangen er aktiv.