Introducción a los HMI (Human Machine Interface)


A menudo hay cierta confusión cuando los ingenieros empiezan a utilizar sistemas de Interfaz entre Humano y Máquina (HMI) y PROFINET. En la siguiente serie de lecciones explicaremos cómo se utilizan típicamente los HMI en los sistemas PROFINET y describiremos tanto los tipos de HMIs como los protocolos disponibles de aplicación.

Introducción

Un HMI, o a veces también denominado Interfaz de Operador, es un dispositivo que proporciona una interfaz de visualización gráfica para la supervisión y el control de una máquina. En los sistemas PROFINET, se trata de un dispositivo conectado a la red que normalmente se comunica con un Controlador PROFINET. Un HMI también puede leer o escribir información del proceso en estos sistemas o recibir notificaciones y mensajes de diagnósticos/alarmas.

Implementación

En los sistemas modernos, los sistemas de HMI se han vuelto aun más omnipresentes. Se pueden implementar a través de un nodo externo, con una pantalla incorporada que generalmente tiene un tamaño que oscila entre 4 «a 20» (panel de operador/interfaz), una PC con el software HMI instalado, o incluso un dispositivo móvil. Algunos HMI usados en sistemas PROFINET cuentan con capacidades inalámbricas que permiten contar con funcionalidad móvil. La ventaja de un dispositivo móvil es que puede estar al alcance del operador en todo momento. Algunos HMI basados en PROFINET pueden hasta contar con un botón de parada electrónica incorporado (como parte de una aplicación PROFIsafe).

A medida que surge la necesidad de contar con más información y se incrementa el uso de datos analíticos y de monitoreo de las máquinas, los HMI van adquiriendo un papel clave. Es posible que los HMI no solo se limiten a monitorear un dispositivo o una sola máquina. En su lugar, podrían monitorear todo el proceso o varias máquinas en conjunto con un sistema SCADA.  Existen HMIs embebidos en PLCs, controladores de motores, componentes de red y otros dispositivos usados para la gestión de los dispositivos y el monitoreo de procesos. Además, existen sistemas de monitoreo basados en la nube que ofrecen análisis y reportes de diagnóstico sobre el proceso completo.

HMI en PROFINET

Pueden surgir muchas preguntas cuando se utilizan HMIs en un sistema PROFINET, tales como: ¿qué protocolos se suelen utilizar con los HMI en un sistema PROFINET?, ¿cómo puedo usarlos en mis aplicaciones?, y ¿cuál es la mejor manera de diseñar HMIs en un sistema?

La buena noticia es que no hay necesidad de preocuparse. Los HMI funcionan perfectamente en sistemas PROFINET, ya que PROFINET es una red abierta. Cualquier protocolo basado en Ethernet se puede utilizar en  el HMI, ya sea en aplicaciones en tiempo real de PROFINET o TCP/IP, pero puede haber razones para elegir un tipo u otro dependiendo de los requisitos de su aplicación.

En la siguiente lección, trataremos más sobre los protocolos de HMIs y cómo se utilizan en los sistemas PROFINET.