Awalnya, sebagian besar aplikasi HMI tertanam didedikasikan untuk menangani tugas-tugas tertentu dalam satu perangkat. HMI tertanam yang khas akan digunakan untuk menggantikan tombol, indikator, pengukur analog, dan roda jempol pada panel operator mesin sederhana. Ia akan berkomunikasi dengan pengontrol mesin (biasanya Programmable Logic Controller (PLC)) melalui tautan komunikasi serial berkecepatan rendah-dan tidak akan berkomunikasi dengan perangkat, pengontrol, atau komputer lain.
Pemrograman HMI tertanam dasar ini dilakukan pada PC, dan program yang dikompilasi diunduh ke HMI melalui komunikasi serial. HMI tertanam menggunakan sistem operasi (OS) dan perangkat keras berpemilik, yang bisa memakan biaya mahal. Setelah diprogram, HMI yang tertanam tidak dapat dimodifikasi atau diubah kecuali jika diprogram ulang pada PC, HMI dimatikan, dan program baru dimuat.
Meskipun biaya dan keterbatasannya tinggi, HMI tertanam menawarkan peningkatan luar biasa dalam hal fleksibilitas, kinerja, dan biaya dibandingkan solusi antarmuka operator{0}}kabel yang sudah ada.
Penghematan paling signifikan disebabkan oleh penghapusan input dan output PLC untuk semua perangkat antarmuka operator. Dengan perangkat antarmuka operator yang terpasang pada panel-, setiap tombol memerlukan masukan PLC diskrit yang sesuai, setiap lampu digerakkan oleh keluaran PLC diskrit, setiap meter memerlukan keluaran PLC analog, dan setiap roda jempol serta potensiometer dihubungkan ke masukan PLC analog. Ini tidak hanya sangat mahal di muka, tapi juga mimpi buruk.
Dengan antarmuka operator bawaan, cukup menambahkan lampu indikator memerlukan pengeboran lubang di panel depan enclosure, memasang lampu dan pelat namanya, menyambungkan kembali lampu ke output PLC, dan memprogram ulang PLC. ini mengasumsikan bahwa terdapat cukup ruang panel depan dan output PLC cadangan. Sebaliknya, tugas memprogram ulang HMI dan PLC untuk menambahkan simbol indikator tambahan relatif sederhana.
Untuk mesin dan aplikasi lain yang memerlukan banyak tombol, lampu, pengukur, dan roda jempol atau potensiometer-semuanya dengan I/O PLC yang sesuai-HMI yang tertanam dapat memberikan penghematan biaya yang signifikan. Selain itu, HMI yang tertanam mungkin dapat menyediakan fitur-fitur canggih seperti trending dan charting, yang dapat menggantikan perekam grafik.
Evolusi HMI
Untuk berevolusi dari antarmuka operator mesin dasar yang terisolasi ke sistem yang canggih, HMI tertanam memanfaatkan perubahan teknologi yang sama yang mendorong evolusi sistem SCADA (yaitu, PC dan sistem operasi Windows).
Pada awal tahun 1990-an, PC diperkenalkan ke pabrik dan pabrik, sering kali menampung SCADA dan perangkat lunak serupa di ruang kendali. Kemudian pada abad tersebut, PC industri diperkenalkan untuk memungkinkan aplikasi HMI tingkat lanjut bermigrasi ke lantai pabrik.
Setelah beberapa keengganan awal di pasar karena kinerja-waktu nyata yang buruk dan seringnya reboot Windows, HMI canggih berbasis PC-ini menjadi standar de facto, yang menjadi lonceng kematian bagi SCADA dan sistem HMI canggih lainnya.
Revolusi berikutnya terjadi di bidang terkait bandwidth dan jaringan. Berkat perluasan kemampuan Ethernet, bandwidth meningkat secara dramatis, memungkinkan sistem terhubung dengan mudah, sehingga mengakhiri silo otomatisasi.
Pengenalan standar jaringan seperti TCP/IP dan arsitektur SCADA berbasis PC yang semakin terbuka memungkinkan semakin banyak perangkat jarak jauh seperti laptop dan PC kantor untuk mengakses informasi di toko.
Setelah diperkenalkannya SCADA berbasis PC-, diperkenalkannya platform OS Microsoft Windows CE memungkinkan pengembang untuk menghadirkan banyak alat dan kemampuan sistem SCADA berbasis PC-ke berbagai perangkat jarak jauh berkapasitas lebih kecil. Akibatnya, banyak vendor berlomba-lomba membangun-platform berbiaya rendah, sehingga menurunkan harga perangkat keras.
Pada saat yang sama, Internet telah membuka jalan bagi pertukaran informasi antara platform perangkat keras yang lebih luas, termasuk HMI, PLC, dan sistem SCADA yang tertanam. Paket perangkat lunak HMI yang tertanam dan canggih mulai menawarkan akses jarak jauh, pertama dari browser dan kemudian dari aplikasi. Hal ini lebih dari sekedar faktor kenyamanan, karena memberikan operator dan manajer kemampuan untuk melihat informasi dari mana saja membantu pabrik berjalan lebih efisien dengan lebih sedikit tenaga kerja.
Dengan mengadopsi Windows CE dan penerus Windows yang tertanam sebagai sistem operasi standar, HMI yang tertanam terlihat dan berfungsi lebih seperti paket perangkat lunak HMI berbasis PC- dan Windows-yang canggih. Bagi banyak pengguna, HMI yang tertanam kini lebih dari cukup untuk aplikasi mereka, memungkinkan mereka beralih dari HMI berbasis PC-. Hal ini menghasilkan penghematan biaya yang sangat besar karena segala sesuatu yang berhubungan dengan HMI tertanam jauh lebih murah, termasuk perangkat lunak pemrograman, lisensi runtime, biaya pemeliharaan perangkat lunak tahunan, dan platform target.
Menggunakan HMI berbasis PC-di lingkungan industri memerlukan PC dan monitor industri. Dengan HMI yang tertanam, platform yang ditingkatkan secara industri dapat memenuhi peran yang sama dengan biaya yang jauh lebih rendah. Perangkat lunak HMI tersemat modern dapat berada pada platform tersemat dengan daya pemrosesan, memori, dan sumber daya perangkat keras lainnya yang terbatas, namun tetap menyediakan fitur-fitur canggih seperti antarmuka grafis-yang mudah digunakan, akses jarak jauh, dan pelaporan-waktu nyata serta tren indikator kinerja utama.
Akses Jarak Jauh dan-Antarmuka Ramah Pengguna
Insinyur dan operator mengharapkan kemudahan penggunaan dan fungsionalitas yang sama seperti yang mereka peroleh dari perangkat pribadi di lingkungan kerja mereka, terutama ketika berhubungan dengan HMI. Dengan smartphone dan tablet masa kini yang memenuhi ekspektasi pengguna akan konektivitas nirkabel, antarmuka grafis, dan mobilitas yang unggul, tidak mengherankan jika perangkat elektronik konsumen menjadi kekuatan utama dalam industri HMI. Faktanya, banyak organisasi yang memangkas biaya dengan menerapkan kebijakan "Bawa Perangkat Anda Sendiri" (BYOD) yang memungkinkan staf produksi menggunakan ponsel cerdas dan tablet mereka sendiri sebagai HMI seluler.
Pengguna HMI kini menyerukan pengalaman antarmuka operator terpadu di semua perangkat. Mereka menginginkan perangkat lunak HMI-baik yang tertanam atau berbasis PC-untuk memberikan pengalaman dasbor yang sama di berbagai jenis perangkat keras, mulai dari layar HMI yang tertanam hingga ponsel cerdas dan tablet, apa pun sistem operasinya.
Sebagai tanggapannya, sejumlah paket perangkat lunak HMI yang tertanam kini menawarkan kemampuan ini. Solusi perangkat lunak ini membuat aplikasi untuk perangkat HMI tertanam yang dapat diakses dari PC, HMI tertanam lainnya, ponsel pintar, dan tablet.
Dengan menyediakan dukungan HTML5, solusi HMI ini mudah diakses di layar utama HMI, namun ukurannya disesuaikan untuk setiap perangkat yang mendukung standar HTML5. Standar HTML5 membebaskan pengguna dari pengunduhan browser Internet yang lambat atau menunggu berbulan-bulan untuk membuat aplikasi untuk perangkat spesifik mereka karena memungkinkan vendor perangkat lunak HMI yang tertanam dengan cepat meluncurkan aplikasi ke hampir semua ponsel pintar atau tablet. Ketika kebijakan BYOD menjadi lebih lazim, dukungan HTML5 akan menjadi persyaratan karena staf menggunakan banyak perangkat di tempat kerja dan menuntut aplikasi yang kinerjanya melebihi browser.
Data tidak hanya harus disajikan dengan cara yang sama di seluruh perangkat untuk meningkatkan efisiensi staf, namun juga harus mudah diakses dan dimanipulasi. Meskipun teknologi multi-sentuh mungkin tampak seperti fitur "saya juga", teknologi ini sebenarnya membantu pengguna menjalankan perintah hingga tiga kali lebih cepat dibandingkan layar sentuh-tunggal tradisional.
Karena semakin banyak perangkat genggam yang digunakan untuk mengambil informasi, pengguna memerlukan cara yang familiar dan cepat untuk berinteraksi dengan data. Multi-sentuh menghadirkan kemampuan ponsel cerdas dan tablet yang familiar ke aplikasi industri, seperti menggulir, memperbesar, memutar objek, dan menelusuri-bawah. Daripada membuang-buang waktu berharga berpindah antar layar dengan-menu tarik-turun dan perintah dalam keadaan darurat, pengguna multi-sentuh dapat menemukan informasi yang diperlukan, lalu memperbesar area masalah dan membuat perubahan dalam hitungan detik.
Masa depan ada di sekitar kita
Kemajuan dalam HMI telah memperluas jangkauan perangkat antarmuka otomasi industri, dan seiring dengan semakin terintegrasinya aplikasi, ada kemungkinan bahwa suatu hari nanti hal itu akan digantikan oleh istilah baru, seperti visualisasi. Kemungkinan ini mungkin akan lebih besar jika membahas HMI yang tertanam.
Hari-hari HMI yang terisolasi, mahal dan eksklusif dengan fungsi terbatas dan akses hanya oleh pengguna di depan mesin akan segera berakhir. Aplikasi HMI tertanam saat ini menawarkan banyak kemampuan SCADA dan sistem HMI canggih lainnya, namun dengan harga yang jauh lebih menarik, terutama untuk aplikasi-di pabrik yang memerlukan platform yang ditingkatkan secara industri.
Meskipun dalam beberapa kasus operator masih dibutuhkan di pabrik, menjamurnya perangkat HMI jarak jauh yang berkomunikasi dengan pengontrol lokal dan HMI akan sangat meningkatkan mobilitas dan produktivitas pekerja. Masa depan ini tidak akan menggantikan kebutuhan manusia, namun akan meningkatkan jangkauan mereka di berbagai pabrik dan area pabrik, sehingga memungkinkan mereka dengan cepat menerapkan keahlian mereka untuk meningkatkan operasi sesuai kebutuhan.