Quando utilizar uma IHM de baixo custo em uma automação?

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No cenário de automação de máquinas e processos é frequente a necessidade de apresentarmos ao usuário informações e status, bem como permitir que o mesmo configure parâmetros de setup e de operação. A qualidade desta interação pode influenciar na usabilidade e aceitação de um sistema automatizado.

Hoje o mercado oferece uma vasta gama de opções de interface homem-máquina que podem ser utilizadas para esta interação, podendo ser através de simples textos alfanuméricos até interfaces sofisticadas, do tipo touch screen gráficas, com recursos de cores, imagens animadas, gráficos e sons. IHM´s com tela de até 20" coloridas com painel touch ou com teclado funcional estão disponíveis para utilização sendo fornecidas por diversos fabricantes no mercado. Entretanto, em muitos casos o custo deste tipo de equipamento pode inviabilizar a sua utilização, notadamente quando o processo a ser automatizado é simples e, portanto, o valor total do investimento na automação é um fator limitante na viabilidade da solução.

Para um cenário de automação de pequenos processos ou máquinas simples, apesar da necessidade de supervisão e configuração de parâmetros existir, o custo de uma IHM mais sofisticada inviabiliza a sua utilização. Em geral, a solução de automação para estes pequenos processos do chão de fábrica também são mais simples, os requisitos necessários para a Interface Homem Maquina também são mais leves, permitindo a utilização de telas menores e, consequentemente, com displays mais baratos. Este artigo discute alguns dos requisitos que devemos analisar para avaliar a utilização de uma IHM de baixo custo em uma aplicação de automação.

  • Tamanho das informações a serem apresentadas na tela: Não raro, as opções de IHMs que atendam a este cenário de aplicação de baixo custo tendem a utilizar display do tipo alfanumérico, devido ao seu custo mais acessível em relação as interfaces gráficas. Estas IHM´s apresentam interface alfanumérica e, mesmo que disponibilizem caracteres do tipo "big number", existe uma distancia mínima para que seja possível visualizar as informações apresentadas na tela da IHM. Desta forma, um item relevante ao se avaliar a viabilidade de utilização de uma IHM mais barata é avaliar a distância que o usuário estará quando necessitar de obter alguma informação da IHM;

  • Quantidade de informações simultâneas por tela: Os displays alfanuméricos possuem uma capacidade limitada de caracteres por linha, variando entre 8 a 32 caracteres por linha e 1, 2 ou 4 linhas. Neste cenário, temos uma limitação da quantidade de informações apresentadas por tela, considerando um display 2x16 dispomos de apenas 32 caracteres para apresentar textos explicativos e os seus respectivos valores. Veja uma tela com apresentação de 4 informações simultâneas:

Naturalmente, é possível separar as informações a serem apresentadas em múltiplas telas mas isto dificulta a interação do usuário para se obter as informações desejadas. Se a sua aplicação exige a supervisão simultânea de várias variáveis simultâneamente talvez uma solução de IHM gráfica com maior tela seja a opção viável para o seu projeto.

  • Número de parâmetros a serem configurados: Se a quantidade de parâmetros a serem configurados é muito extensa, algo em torno de 20 parâmetros ou mais, torna-se difícil a sua programação em poucas telas. Este requisito não necessariamente inviabiliza a utilização de displays alfanuméricos, apenas aumentaria a quantidade de telas necessárias e a consequentemente dificuldade na usabilidade, pois dificulta a navegação entre as diversas telas.
  • Armazenamento de receitas e histórico de alarmes: Quando é necessário manter registros de alarme e históricos de dados, normalmente estes recursos não estão disponíveis nas IHM´s de baixo custo. Uma opção para este cenário é transferir esta funcionalidade para o controlador programável.
  • Gráficos: Requisitos de apresentação de gráficos, como por exemplo telas sinópticos e gráficos de tendências, são disponibilizadas por IHM´s gráficas do tipo touch screen, e que nestes casos podem inviabilizar economicamente a automação de pequenos processos do chão de fábrica.

Diante deste cenário, as opções de IHMs que atendem a estes requisitos de aplicação de baixo custo tendem a utilizar display do tipo alfanumérico devido ao seu custo mais acessível em relação as interfaces touch screen. Note que, apesar destas apresentarem interface alfanumérica, disponibilizam os tradicionais recursos de programação e supervisão de dados do processo, além das funcionalidades para apresentação de alarmes, sinalização de eventos associados ao processo e, nos modelos que possuem I/O integrado, recursos para programação das respectivas lógicas para o controle e intertravamento do processo.

Visando atender o mercado de automação industrial que demanda IHM de baixo custo, a HI Tecnologia desenvolveu a interface homem máquina MMI700. Trata-se de uma IHM para ambientes industriais, com display alfanumérico de 2 linhas por 16 caracteres, com teclas com funções programáveis e leds para sinalização de eventos. Possui frontal de tamanho padronizado (92 x 92 cm) e permite a integração com qualquer equipamentos de supervisão ou controle que possua recursos de comunicação utilizando o protocolo MODBUS-RTU, como PLCs de mercado e dispositivos de interface com o processo (inversores de frequência, medidores, transmissores, etc).

Se desejável a utilização de uma IHM com I/O incorporado a MMI700 disponibiliza em sua traseira um trilho DIN TS35 integrado. Nesta solução podemos acoplar um equipamento para trilho, por exemplo um CLP de baixo custo disponível no mercado, facilitando a sua integração mecânica e de comunicação entre a IHM e o PLC.

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