HMI och operatörspaneler – så väljer du rätt

Vad är en HMI?

HMI står för Human Machine Interface, gränssnittet mellan människa och maskin. I praktiken är det oftast en pekskärm i skåpdörren som visar maskinens status, mätvärden, larm och trender, och där operatören startar, stoppar och ändrar inställningar. I enkla maskiner räcker fortfarande tryckknappar och signallampor.

HMI:n styr inte maskinen själv – det gör PLC:n. Panelen läser och skriver variabler, så kallade taggar, i PLC:n. Därför kan panelen bytas utan att styrlogiken ändras. Säkerhetsfunktioner som nödstopp ska alltid vara hårdkopplade i säkerhetskretsen, aldrig en knapp på skärmen.

HMI-panel eller panel-PC med SCADA?

Gränsen suddas ut. Moderna HMI-paneler kan visa webbsidor, logga till databaser och ibland köra PLC-program enligt IEC 61131-3 med CODESYS. Det finns också skärmlösa HMI-servrar för DIN-skena som visar gränssnittet på surfplattor eller vanliga skärmar. Skärmstorlek, pekteknik och IP-klass går vi igenom i guiden om panel-PC.

Kommunikation med PLC:n

Panelen kommunicerar med PLC:n via en drivrutin för PLC:ns protokoll. Det är det första du ska kontrollera: finns det en drivrutin för just din PLC-familj, och via vilket gränssnitt?

Många paneler kan kommunicera med flera PLC:er samtidigt och fungera som en enkel gateway mellan protokollen. Mer om protokollen finns i vår guide om industriella protokoll.

Programvara, larm, recept och loggning

Varje tillverkare har sitt eget konfigurationsprogram, till exempel EasyBuilder Pro för Weintek och Movicon för Yaskawas paneler. Jämför licensmodellen: utvecklingsverktyget är ofta gratis för HMI-paneler, medan SCADA-programvara brukar ha en runtime-licens som beror på antalet taggar. Kontrollera också att projektet kan simuleras på en PC och att gränssnittet kan visas på flera språk.

• Larm – prioriteter, kvittering och larmhistorik. IEC 62682, som bygger på ISA-18.2, beskriver hur larmhanteringen planeras så att operatören inte dränks i larm.
• Recept – parametrar för olika produkter sparas i panelen och skickas till PLC:n vid produktbyte.
• Loggning och trender – mätvärden sparas på SD-kort, USB-minne eller i en databas. I läkemedelsindustrin kräver FDA 21 CFR Part 11 behörighetskontroll och ändringslogg (audit trail).
• Processbilder – ISA-101 ger riktlinjer för tydliga bilder: neutrala färger som grund och starka färger bara för avvikelser.

Fjärråtkomst och säkerhet

Med fjärråtkomst kan maskinbyggaren felsöka och uppdatera programmet utan att resa till kunden. Vissa paneler har en inbyggd tjänst för fjärråtkomst, andra ansluts via en VPN-router. Grundreglerna är desamma:

• Öppna aldrig en port i brandväggen direkt mot panelen. Använd en krypterad VPN-tunnel.
• Använd personliga konton och tvåfaktorsautentisering, och byt alla standardlösenord.
• Håll maskinnätet skilt från kontorsnätet.
• Låt kunden styra när fjärråtkomsten är aktiv, och logga vem som har varit inkopplad.

Kraven i IEC 62443 och NIS2 beskriver vi i en egen guide om cybersäkerhet för industriella nätverk.

Montering och mobila displayer

En HMI-panel monteras normalt i ett urtag i skåpdörren, med IP65 eller IP66 på fronten. Där operatören behöver röra sig runt maskinen används handhållna paneler med nödstopp och aktiveringsdon med tre lägen, anslutna via en kopplingsbox.

I kranar, skogsmaskiner, gruvmaskiner och truckar används robusta displayer med CAN och protokoll som SAE J1939 eller CANopen, matning med 12 eller 24 V och E-märkning. Skärmen ska synas i solljus och gå att dimra på natten. Fysiska knappar är en fördel när föraren har handskar eller maskinen skakar.

Fem vanliga misstag

1. Nödstopp i pekskärmen. Säkerhetsfunktioner ska vara hårdkopplade i säkerhetskretsen, aldrig en knapp i HMI-programmet.
2. Drivrutinen kontrolleras för sent. En panel utan drivrutin för din PLC blir en dyr överraskning vid driftsättningen.
3. För många larm. När allt larmar slutar operatören läsa. Ta bort larm som inte kräver en åtgärd.
4. Öppen port mot internet. Portvidarebefordran direkt till panelen är en vanlig väg in för angripare.
5. Projektfilen saknas. Utan källfil och lösenord kan panelen varken ändras eller ersättas. Spara projektet i versionshantering.

Operatörspaneler hos SCN

Vi har operatörspaneler från Yaskawa och Weintek – från 4,3-tums paneler till 21,5-tums Full HD, handhållna HMI och skärmlösa HMI-servrar för DIN-skena. För fordon och mobila maskiner finns robusta displayer och panel-PC från bland andra Winmate.

Exempel ur vårt sortiment

Vanliga frågor

Vad betyder HMI?

Human Machine Interface, gränssnittet mellan människa och maskin. Oftast en pekskärm där operatören ser status, ändrar inställningar och kvitterar larm.

Vad är skillnaden mellan HMI och SCADA?

En HMI är oftast en lokal panel vid en maskin. SCADA är ett överordnat system som samlar in data från många maskiner eller stationer, med larmhantering, historik och rapporter.

Fungerar en HMI-panel med Siemens PLC?

Ja, de flesta HMI-paneler har drivrutiner för Siemens S7. För S7-1200 och S7-1500 kan du behöva tillåta PUT/GET eller använda ej optimerade datablock, beroende på panelens drivrutin.

Hur får man säker fjärråtkomst till en HMI?

Använd en krypterad VPN-tunnel, personliga konton och tvåfaktorsautentisering. Öppna aldrig portar direkt mot panelen, och låt kunden styra när åtkomsten är aktiv.