Berøringsskjerm Human-Machine Interfaces (HMIs) er i dag utstyrt med funksjoner som justerer lysstyrken basert på belysningsforhold og har smarte dvalemoduser som holder skjermer synlige hele døgnet mens de sparer elektrisitet. Når disse grensesnittene ikke er i aktiv bruk, vil de automatisk dimmes eller vise viktige advarsler først, og dermed kutte strømforbruket med omtrent 30 til 35 prosent uten at operatørene mister oversikten over hva som skjer i systemet. For energikrevende industrier som kjemiske fabrikker, er dette svært viktig, fordi de trenger konstant overvåkning av temperaturer og trykk under produksjonskjøringer. En liten svingning kan føre til alvorlige problemer og kostbare løsninger senere.
Industrielle HMIs må tåle noen ganske harde forhold, derfor utstyrer produsentene dem med herdet glass-skjermer, IP66 beskyttelsesklassifisering, og de fungerer over temperaturområder fra -20 grader Celsius helt opp til 70 grader. Disse egenskapene sikrer at maskinene fortsetter å fungere jevnt selv når de utsettes for vibrasjoner som aldri stopper, fuktighet, eller støv som svever rundt på steder som gruver og stålverk der slike problemer er dagligdagse. Ifølge ulike felttester som er gjennomført i ulike industrier, opprettholder disse industrielle HMIs omtrent 99,4 prosent driftstid gjennom sin typiske femårs levetid. Det er faktisk ganske imponerende sammenlignet med vanlig forbrukerutstyr, som har en tendens til å ligge omtrent tre ganger lavere i pålitelighet under lignende arbeidsforhold.
Berøringsskjerm HMIs fungerer som kontrollsentre som koordinerer alt fra robotarme til transportbånd og kvalitet sensorer på automatiserte produksjonslinjer. Disse grensesnittene lar produsenter justere batch-kvantiteter eller justere maskinhastigheter underveis, noe som betyr mye når man produserer bilkomponenter på bestilling. Hele systemet passer perfekt inn i Industry 4.0-tenkningen, hvor responstider under 50 millisekunder betyr forskjellen mellom trygg drift og potensielle ulykker under de hurtige monteringslinjeoperasjonene som kjører uten opphold gjennom vakter.
Ifølge en nylig rapport fra ARC Advisory Group som ser på rundt 12.000 ulike industrielle lokasjoner innen ulike sektorer, opplevde fabrikker som implementerte avansert HMI-teknologi en reduksjon i uplanlagt nedetid på omtrent 22 % per år. Den reelle verdien kommer fra måten disse systemene oppdager problemer tidlig – for eksempel kan de oppdage tegn på slitasje på motorlager allerede 8 til 12 timer før det faktiske sviket inntreffer. Dette gir vedlikeholdsteam mye tid til å handle før ting går galt. Kombinerer man denne funksjonaliteten med verktøy for prediktiv analyse, opplever produsenter typisk en økning på omtrent 18 % i totalproduktivitet. Dette effekten er spesielt merkbar i steder som farmasøytiske rene rom, hvor selv små forstyrrelser kan kompromittere hele partier verdt tusenvis av dollar på grunn av strenge krav til sterilitet.
Dagens berøringsskjerm-HMI-er bruker noe som heter dynamisk spenning og frekvens skalering godt, eller DVFS for kort. Dette justerer hvor mye strøm systemet bruker avhengig av hva det må gjøre i hvert øyeblikk. Når det ikke skjer mye, kan disse systemene kutte strømforbruket med rundt 30 %, noe som blir en stor forskjell over tid. Dette betyr mye for anlegg som er i drift hele døgnet, fordi ellers ville de bruke altfor mye elektrisitet bare for å overvåke alt kontinuerlig. Ta et fabrikksgulv som eksempel. Datamaskinene som overvåker disse løpebåndene kan faktisk redusere CPU-aktiviteten når arbeidere ikke er i nærheten om natten, men fortsatt være våkne nok til å skifte til høy aktivitet hvis noe plutselig går galt.
HMIs har ambientslys-sensorer og bevegelsesdetektorer som automatisk justerer skjermlysstyrken eller bytter til strømsparemodus når ingen er i nærheten. Ifølge den siste DisplayTech-rapporten fra 2024 klarte selskaper som implementerte disse smartfunksjonene å redusere sine strømregninger for skjermer med cirka en fjerdedel per år. Noen av de bedre systemene går til og med et skritt videre. De slår av unødvendige bakgrunnslys under lyse dager eller reduserer skjermintensiteten når arbeidere setter på seg vernebriller, noe som gjør at alt forblir lesbart uten det irriterende blenden som vi alle kjenner fra ordinære industrioppsett.
Flere produsenter vender seg nå mot gjenvinnbare glassmaterialer og LED-bakgrunnsbelysning uten kvikksølv, noe som reduserer miljøskader gjennom hele produktets levetid. En nylig rapport fra Eco Manufacturing Consortium i 2023 viser at disse endringene faktisk har redusert karbonavtrykket for industrielle HM-er med omtrent 40 prosent sammenlignet med hva som var tilgjengelig tilbake i 2018. Vi ser også nye utviklinger innen strømstyringssystemer som fungerer godt med solpaneler og andre grønne energiløsninger. Dette gjør det lettere for fabrikker å koble utstyret sitt direkte til rene energikilder, og hjelper dem med å nå de overordnede bærekraftsmålene de har snakket om i år.
Berøringsskjerm HMIs har blitt en nødvendighet i industrier der systemfeil kan føre til katastrofale konsekvenser. To sektorer som viser behovet for robuste og energieffektive grensesnitt: hydrokarbonuttak og nøyaktig legemiddelproduksjon.
Berøringsskjerm HMIs på offshore-boringer og gjennom rørledningsnett gir operatører umiddelbar tilgang til trykkmålinger, strømningsdata og generell utstyrstatus over store installasjoner som kanskje har begrenset personell på stedet. Skjermene fungerer godt selv når temperaturene svinger fra under frysepunktet på -40 grader Celsius helt opp til svært varme 70°C-forhold. For disse kritiske ventilstyringene er responstiden under 2 millisekunder, noe som er viktig fordi noe langsommere enn det kan føre til alvorlige miljøproblemer i etterkant. Når de ikke er i aktiv bruk, reduserer strømsparefunksjoner automatisk skjermlysten mens dataene fortsetter å flyte i bakgrunnen. Denne enkle justeringen bidrar til å redusere energiforbruket med tretti til førti prosent under normale driftsperioder når full lysstyrke ikke er nødvendig uansett.
I farmasøytiske rene rom må HMIdene oppfylle disse luftkvalitetsstandardene i henhold til ISO 14644-1, samtidig som de holder styr på batcher uten avbrudd. De nyere kapasitive berøringsskjermene fungerer faktisk ganske bra, selv når operatørene har sterile hansker på seg, og gir en nøyaktighet på rundt 99,9 %. I tillegg bruker de bare halvparten så mye strøm sammenlignet med de gamle resistive modellene vi hadde før. Og la oss være ærlige, å spare energi betyr bedre kontroll over ting som f.eks. liofiliseringstanker og å overvåke fyllingsrobotene for ampuller kontinuerlig. Vi snakker her om å forhindre alvorlige pengeforlister, noe i retning av 2 millioner dollar per time hvis ting går galt under produksjon av biologiske legemidler. Ikke glem heller funksjonen for adaptiv lysstyrke, disse justerer skjermen basert på hvor lyst det er i rommet, noe som hjelper til å redusere energispill – spesielt viktig i de GMP-sertifiserte rommene der hver eneste detalj teller.
Berøringsskjerm HMIs som brukes i industrielle miljøer, klarer å redusere energiforbruket uten å bremse nevneverdig takket være teknologiske fremskritt som dynamisk spenning og frekvenskontroll, eller DVFS som det forkortes til, samt de smarte prediktive algoritmene. Tallene forteller oss noe interessant også – disse systemene kan kutte strømforbruket med hele 35 prosent når de rett og slett sitter der og ikke gjør noe, og likevel svare innenfor under en halv sekund, noe som betyr mye for operasjoner hvor timing er avgjørende – tenk for eksempel robotiserte sveiseanlegg eller kontroll av transportbånd på fabrikkverksteder. Det som gjør at dette fungerer så bra, er kontekstavhengig databehandling som sørger for at nødvarsler og viktige kontroller fungerer som de skal, selv når systemet går i strømsparemodus, mens resten av grensesnittet slår litt blund.
En stor produsent av bilkomponenter installerte nylig disse smarte HMI-skjermene på hele fabrikkgulvet sitt. Disse skjermene kan justere oppdateringshastigheten fra hele 1 Hz opp til 60 Hz, avhengig av hva som trengs i hver gitt situasjon. Da de synkroniserte hvor ofte skjermene oppdaterte med både arbeidernes bevegelser og maskiners rytme, klarte de faktisk å redusere årlige elektricitetsutgifter med cirka 112 000 dollar. Ganske imponerende, spesielt når man tar hensyn til at berøringsskjermene fremdeles svarte innen 100 millisekunder eller raskere. Det som gjør at denne oppstillingen fungerer så godt, er kombinasjonen av spesielle kondensatorer som trer i aksjon under plutselige hendelser, som for eksempel når en nødstopp-knapp trykkes, sammen med effektive likestrøm-til-likestrøm strømomformere. Så selv om de sparer mye energi gjennom hele driften, går ingen ytelse tapt når det gjelder hvor raskt ting må skje på fabrikkgulvet.
Ifølge ny forskning fra ARC Advisory Group fra i fjor har cirka 83 prosent av industrielle anlegg oppdaget faktiske energibesparelser når de implementerer disse avanserte HMI-strømmodusene. Men det er alvorlige begrensninger på plass for steder der sikkerhet er viktigst. Industrien har med tiden utviklet flere nøkkeltilnærminger. Når noe går galt med sikkerhetssystemene, må utstyret umiddelbart bytte tilbake til full strømmodus som en feilsikkerhetsforbedring. Endring av strøminnstillinger krever flere lag med verifikasjon for å forhindre uautoriserte justeringer. De fleste moderne kontrollpaneler viser også sanntidsoppdateringer om nåværende strømstatus rett på hoveddashboardskjermen. Noen av de ledende produsentene legger til og med til spesielle overvåkingsfunksjoner som er i samsvar med ISO 13849-standarder. Disse systemene vil automatisk slå av strømsparefunksjonene når responstidene blir for trege for sikkert drift. Denne balansen mellom kostnadsbesparelser og vedlikehold av sikkerhet forblir kritisk i produksjonssektorer som daglig driver med potensielt farlige prosesser.
Moderne HMIs har funksjoner som dynamisk spenning- og frekvenskontroll samt adaptiv lysstyring for å spare energi. Dette gjør at systemet kan justere strømforbruket basert på sanntidsbehov og miljøforhold.
Avansert HMI-teknologi øker produktiviteten ved å muliggjøre sanntidsövervåkning og varsler, redusere nedetid og støtte prediktiv vedlikehold. Dette fører til tidlig oppdaging av potensielle feil og effektive justeringer i produksjonsprosesser.
Hovedutfordringen er å sikre at strømsparemoduser ikke kompromitterer driftssikkerheten. Systemene må umiddelbart kunne bytte tilbake til full effekt når sikkerheten er i fare, og eventuelle endringer i strømparametre må være underlagt strenge verifikasjonsprosesser.
Hot News2024-09-20
2024-09-20
2024-09-20
Opphavsrett © TECKON ELECTRIC (SHANGHAI) CO., LTD Privacy policy
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
SQ
ET
GL
HU
TH
TR
FA
MS
