PANTALLAS HMI

Qué es un HMI y cómo funciona

Las pantallas HMI existen desde hace décadas y son responsables de muchos de los avances tecnológicos actuales.

En la actualidad, son una herramienta principal en la que confían los operarios industriales y los supervisores en la línea de producción para la coordinación y el control de los procesos de fabricación.

En este artículo vamos a analizar su papel en la industria manufacturera y por qué deberías instalar este tipo de sistemas en tu planta de producción.

Qué es un HMI y sus características.

HMI es el acrónimo de Human Machine Interface (interfaz humano-máquina). La definición de una interfaz humano-máquina es la de una interfaz de usuario o un panel de control que combina software y hardware para ayudar al operario a comunicarse entre sistemas y máquinas.

Aunque el término puede aplicarse técnicamente a cualquier pantalla que permita a un usuario interactuar con un dispositivo, la pantalla HMI se utiliza más comúnmente en el contexto de un proceso industrial.

Las pantallas HMI utilizadas en el contexto industrial son en su mayoría pantallas o pantallas táctiles que conectan a los usuarios con las máquinas, los sistemas o los dispositivos.

Los operarios de las fábricas utilizan los paneles de operador HMI para controlar y automatizar la maquinaria, así como sus líneas de producción.

En concreto, las pantallas HMI pueden ser simples pantallas montadas en las máquinas de la fábrica, pantallas táctiles avanzadas, paneles de control multitáctiles, pulsadores, ordenadores con teclados, dispositivos móviles o una tableta.

Su objetivo es aumentar la productividad, incrementar el tiempo de funcionamiento y proporcionar una calidad de producto constante.

¿Para qué sirve un HMI?

En un sistema de automatización industrial, la HMI es muy importante, mediante el uso de una interfaz hombre-máquina podemos visualizar la representación de los sistemas de control, y también se puede disponer de la adquisición de datos en tiempo real.

Además, dispone de un control centralizado que te ayudará a mejorar la eficiencia de la pantalla. Por otro lado, puede averiguar si algún dispositivo no está funcionando correctamente o si hay algún fallo, por lo que hará sonar una alarma, para que el operario pueda conocer el fallo y determinar dónde está el fallo.

Hay muchos detalles a tener en cuenta en este tipo de paneles de operador, como la señalización y la gestión de los sistemas de automatización, pudiendo transformar los datos de los sistemas de control industrial en datos que serán comprensibles para el operador.

Otra variante que se usa con la pantalla HMI es el acceso remoto: se puede supervisar de forma segura el acceso o el control de todas las funciones del sistema. Esta característica te ayudará a controlar el programa que utilices de control a otros dispositivos móviles.

En definitiva, una interfaz hombre-máquina debe servir para ahorrar tiempo y ser funcional.

Por ello, se utilizan en varias industrias, como las plantas de fabricación, las máquinas expendedoras, los alimentos y las bebidas, los productos farmacéuticos y los servicios públicos, por nombrar sólo algunos.

Los sistemas HMI, junto con los PLC, suelen ser la columna vertebral de la línea de producción en estas industrias.

La integración de la pantalla HMI en la fabricación ha mejorado enormemente las operaciones. Permiten el control de supervisión y la adquisición de datos en todo el sistema, por lo que los cambios de parámetros son factibles a elección del operario.

Por ejemplo, en la fabricación de metales, un panel de operador HMI puede controlar cómo se corta y se dobla el metal, y a qué velocidad hacerlo. Además, ofrece un mejor control de las existencias y su reposición, de modo que se requieren menos solicitudes a los proveedores.

También se utilizan en los procesos de embotellado para controlar todos los aspectos de la línea de fabricación, como la velocidad, la eficiencia, la detección y la corrección de errores.

Las empresas de servicios públicos utilizan las HMI para controlar la distribución de agua y el tratamiento de aguas residuales.

Los sistemas HMI se utilizan en todo tipo de industrias, como:

• Automoción.
• Electrónica.
• Entretenimiento.
• Energía.
• Alimentación y bebidas.
• Fabricación.
• Militar.
• Medicina.
• Petróleo y gas.
• Energía.
• Reciclaje.
• Robótica.
• Agua y aguas residuales.

¿Cómo funciona un sistema HMI?

Un sistema HMI consta de una pantalla de monitorización, un panel de mando y puertos de comunicación. Este puede integrarse en nuestro proceso con la ayuda de un PC y se hace mediante el uso de software específico para transferirlo a la HMI, que ejecutará el programa.

Los dispositivos de la fábrica pueden conectarse a la HMI, como la maquinaria de una línea de producción, los sensores de entrada-salida, que proporcionarán los datos al PLC.

La pantalla de monitorización en la HMI permite al operario interactuar con ella, mediante el panel de operación y por esto, el operario puede realizar las funciones requeridas.

Por otro lado, los puertos de comunicación en los paneles de operador HMI se utilizan para programar la pantalla y comunicarla con otros dispositivos para que los dispositivos en una fábrica puedan comunicarse con la HMI.

Aspectos a tener en cuenta para el funcionamiento de un sistema HMI

En primer lugar, hay que tener en cuenta los demás componentes que son necesarios para que funcione un sistema de control de fabricación.

La línea de producción está formada por toda la maquinaria que realiza el trabajo necesario para la fabricación del producto.

A continuación, hay que considerar los distintos sensores de entrada/salida que controlan la temperatura, la velocidad, la presión, el peso y el avance.

En tercer lugar, hay que decidir el PLC que recibirá los datos de los sensores de entrada/salida y los convertirá en combinaciones lógicas.

Un sistema HMI puede parecer muy técnico, pero en la práctica funciona de forma muy parecida a muchos de nuestros objetos cotidianos.

Algunos operarios industriales pueden utilizar una pantalla HMI para examinar y controlar los depósitos de agua, los sistemas de aguas residuales y las bombas para garantizar temperaturas y flujos satisfactorios junto a un sistema de supervisión SCADA que funcione correctamente.

A fin de cuentas, un sistema HMI bien diseñado no se limita a presentar funciones de control e información, sino que proporciona al operario funciones activas para obtener información sobre los resultados de esas acciones e información sobre el rendimiento del sistema.