1. HMI voor iedereen
Aanraakschermen worden intelligenter, volwassener en betaalbaarder.
Altijd al willen weten wat Uw PLC (Programmable Logic Controller), PAC (Programmable Automation
Controller) of sensoren/regelaars precies uitvoeren of wat nu er precies fout ging. Snel productie
wijzigingen, testen uitvoeren of lokaal even een instelling veranderen. Een extra knop nodig voor
bijvoorbeeld leegloop of statistieken en trends bekijken. Eenvoudig omschakelen van Nederlands naar
Spaans, Russisch en/of Chinese bediening voor uw buitenlandse vestiging.
Dit zijn enkele van de mogelijkheden van de huidige HMI’s, of in goed Nederlands intelligente gebruiker
interface voor machines, en het wordt allemaal nog betaalbaar ook.
De software
De intelligente HMI is tegenwoordig geen scherm met toetsenbord meer, maar een volledig computer
systeem, vaak ook geschikt voor Windows CE of XP embedded. Er zijn nu zelfs HMI’s met ingebouwde
digitale en analoge in- en uitgangen, dus een volwaardige PLC met ladder en/of macro’s of andere
programmeer taal (C of VB ‘look a likes’) waarbij al afscheid wordt genomen van het cyclische
programmeren. Enkele komen zelfs in de buurt van norm IEC 61131-3.
Eigen operating systemen (firmware) bieden echter de mogelijkheid, met een minimum aan geheugen
verkwisting, om simpel en snel practische automatiseringsapplicaties te ontwikkelen.
Veel opties als PLC/PAC communicatie, serieel en modbus communicatie, RTC, alarm functies, data opslag,
PID regelaars, meters en trend grafieken zijn volledig geintergreerd en beschikbaar met een muis klik met
de vaak gratis programmeer software, maar kontroleer dit even.
Verder zijn deze software pakketten goed uitgerust met zelf uit te breiden bibliotheek van knoppen,
grafische plaatjes, letter types en scherm toetsenborden wat het geheel een redelijk Windows-look geeft.
Windows CE geeft natuurlijk nog meer flexabiliteit maar vaak wel ten koste van ontwikkelings tijd en hier
zijn natuurlijk licenties aan verbonden.
Scherm opbouw is eenvoudig door gebruik van Windows programmeer software en drag en drop. Waar men
hier vooral op moet letten is de kleur opbouw, het ene HMI scherm geeft de kleuren anders weer dan de
andere (ook afhankelijk helderheid en kontrast instelling van de HMI) en verwacht dus niet dat uw windows
scherm een juiste reflectie is van de HMI.
Communicatie met PLC’s, PAC’s of andere HMI’s zijn vaak simpel opgelost door middel van het MODBUS
protocol (eventueel mbv converters naar CAN, Profibus, Devicenet, e.d.). Gehele en drijvende komma
getallen zijn op deze manier eenvoudig te verwerken wat bij seriele ASCII overdracht wel wat problemen
opleverd. Als U echter alleen een applicatie wenst voor het weergeven, doorsturen en opslaan van gegevens
kunt U met bovenstaand al behoorlijk uit de weg.
Frank de Waal, WiTD services Pagina 1 van 6 03/12/2015
Gas fill system (Foto: Sierra Instruments)
Chinees (Foto: Brainchild HMI Studio
software)

2. Nederlands (Foto: Brainchild HMI Studio software)
Voor het verwerken van gegevens is enige
ervaring met ladder, VB of andere macrotaal wel
gewenst. Leveranciers van HMI’s hebben hier hun
eigen oplossingen voor gevonden, ieder met zijn
eigen voor en nadelen.
Maar bij de meeste HMI’s is het mogelijk om
berekeningen, vergelijkingen en conversies uit te
voeren en heb je vaak de beschikking over
klokken, tellers en schuifregisters.
Ondersteuning van verschillende talen blijft een
van de meest gewaardeerde mogelijkheden van
de HMI, het is natuurlijk in eerste instantie een
presentatie/visualisatie systeem. Of het nu gaat
om Nederlands, Arabisch, Russisch of Chinees veel
producenten hebben hier een hele practische database oplossing
voor gevonden en LETOP andere niet, want het moet natuurlijk
wel allemaal ingevoerd worden. Maar met één druk op het
scherm is je gehele applicatie Chinees, als je dat zou willen.
Dit kost trouwens over het algemeen geen extra scherm
geheugen, al hoef je je daar niet zo druk over te maken. De
meesten HMI’s ondersteunen meer dan 1000 programmeerbare
schermen, enkele ondersteunen zelfs 65535 schermen welke ook
nog eens afzonderlijk te beveiligen zijn met een wachtwoord.
Andere scherm opties als animaties, pop-ups en overlays, dus
overlappende schermlagen, zijn op verschillende manieren
ingevuld door de producenten. Dus als je iets specifieks wil moet
je goed rond kijken.
Video en geluid behoren trouwens ook al tot de mogelijkheden
al moet je daar ook wel even naar zoeken.
De meeste HMI programmeer pakketten zijn trouwens ook voorzien van off- en on-line simulators/monitors
om alle bovenstaande mogelijkheden in goede banen te leiden.
De hardware
HMI’s worden nog veel gezien als luxe artikel voor een machine park, echter producenten als Brainchild
leveren al betaalbare en flexibele HMI oplossingen.
Of het nu gaat om een motor/klep aansturing, een productie eiland met verschillende sensors en regelaars,
een verpakkingmachine , een draagbaar test systeem, laboratorium opstelling, of zelfs verlichting, eventueel
mbv een PLC, een intelligente HMI kan hier met de juiste hardware mee overweg en zal het systeem
gebruiks- en onderhoudsvriendelijker maken.
De meeste HMI’s zijn standaard uitgevoerd met RS232 en RS485 poorten (nog steeds standaard in de
industriele automatisering), met opties als USB (master/slave), Ethernet, geheugenkaart en zelfs analoge
en/of digitale IO. Ondersteuning voor de verschillende poorten is nogal verschillend en zal bij aanschaf
duidelijk bekeken moeten worden. Vooral welke en in hoeverre de verschillende PLC en PAC’s ondersteund
worden is bij elke HMI anders (let echter wel op bv Siemens PLC kopies). Echter mbv converters, gateways
en draadloze communicatie zijn de mogelijkheden bijna eindeloos.
Frank de Waal, WiTD services Pagina 2 van 6 03/12/2015
Chinees (Foto: Brainchild HMI Studio
software)

3. 145mm 256 kleuren, 320x240 punten HMI van Brainchild op basis van Sharp
ARM7 processor (Foto: Brainchild)
Vele HMI’s stellen het ook zonder
bewegende delen (geen
ventilator/hardeschijf), en standaard IP65
of zelfs IP67 scherm, wat zelfs buiten
installatie eenvoudig maakt. Gecombineerd
met draadloze oplossingen als WIFI,
GPRS/UTMS, Bluetooth of ZigBee is
installatie kinderspel voor nieuwe of
bestaande systemen.
Vele HMI’s hebben een redelijk laag
stroomverbruik (<1Amp bij 24Vdc maar er
zijn uitzonderingen), welke hoofdzakelijk
afhankelijk is van de scherm grote, wat
mogelijkheden bied voor gebruik van
accu’s, vooral door opties als ‘screen saver’.
Afhankelijk van prijs zijn grafische
aanraakschermen in zwart/wit, 4-16
grijswaarden en kleur (hoofdzakelijk 256
kleuren) verkrijgbaar, afmetingen varieren
van 104mm (4”, 200x60 schermpunten) voor kleine zelfstandige systemen (vaak door gebrek aan
communicatie opties) tot en met 307mm (12”, 800x600 schermpunten) of groter voor complete systeem
visualizering en data verwerking/opslag.
Verder is er nog een groot, en nog economischer, aanbod van alphanumerieke of grafische HMI’s met alleen
functie toetsen.
Inbouw diepte overschrijd over het algemeen niet de 60mm, inclusief connectors, echter dit is merk, type en
scherm maat afhankelijk.
Inkijkhoek en helderheid zijn vooral gekoppeld aan de prijs en zijn ook weer merk en type afhankelijk.
Verwacht van het zelfde merk en verschillende scherm grote trouwens geen gelijke kwaliteit.
Door een goede scherm layout en gebruik van de juiste kleuren/grijswaarden is er over het algemeen een
goed resultaat te behalen.
Buiten bovenstaand moet men bij aanschaf ook rekening houden met reflecties ivm gebruikte aanraakfilm of
bescherming.
Frank de Waal, WiTD services Pagina 3 van 6 03/12/2015
2x16 karacters HMI van Brainchild op basis van OK1 ARM7 processor
(Foto: Brainchild)

4. Applicaties
Gebruikers vriendelijkheid voert natuurlijk de boventoon,
geen overdaad aan knoppen en indicatie lampen maar een
visueel inzicht van het systeem, wat uiteraard de veiligheid
ook verhoogd. De fysieke uitvoering van de HMI’s maakt
ze uitermate geschikt voor plaatsing in/bij de machine,
meetsysteem eiland, wat binnen en buiten kan zijn, of
portable meetsystemen.
Nu zijn er
natuurlijk verschillende gebruikers, degene die het systeem
bedienen en zij die hem verstellen, afregelen, onderhouden en
repareren en vooral hier zijn er behoorlijke winsten te halen
met een intelligente HMI. Denk alleen maar aan de
mogelijkheid om instellingen te wijzegingen terwijl het systeem
nog steeds loopt.
Eenvoudig zelf toe te voegen fout waarschuwingen (uit
ervaring) en historische alarmeringen, speciale diagnostiek en
test schermen en onderhouds schema’s mbv opgeslagen
meetgegevens zal de betrouwbaarheid van het systeem ten
goede komen. Met de mogelijkheid om deze te koppelen aan
elk bijna elk protocol en OPC, SCADA, DCS of ander Process
Control Systemen als GSM melders/bewaking systemen, zelfs
maatwerkoplossing met bijvoorbeeld C++, Visual Basic of Java
zijn mogelijk.
Met dit voor ogen kunt U voorstellen dat de mogelijkheden bijna eindeloos zijn en dan hebben we het nog
niet eens gehad over de mogelijke besparingen op ontwikkelings tijd en signalering en invoer materiaal van
nieuwe systemen. Door zich te binden aan een merk HMI verkrijgt U ook een homogeen overzicht van al Uw
systemen met verschillende PLC’s , PAC’s en sensors wat weer de gebruikers vriendelijkheid van uw gehele
park ten goede komt.
Frank de Waal, WiTD services Pagina 4 van 6 03/12/2015
HMI applicatie voorbeelden (foto: WiTD services)
Gas fill system (Foto: Sierra Instruments)
Wireless data display (Foto: WiTD services)

5. Frank de Waal, WiTD services Pagina 5 van 6 03/12/2015
Verpakkings machine (Foto: VSM geneesmiddelen)
HMI diagnostiek voorbeeld (Foto: WiTD services)
Voorbeeld process industrie (Foto: WiTD services)

6. Frank de Waal, WiTD services Pagina 6 van 6 03/12/2015
Chemische installatie (Foto: WiTD services)