¿Qué es un sistema HMI?Aplicaciones del mismo

Cuando nos preguntamos qué es un sistema HMI la definición básica consiste en indicar que es la interfaz que existe entre una máquina o automatismo industrial y el operario que la maneja.

Las siglas HMI representan las siguientes palabras.

H = Human = Hombre

M = Machine = Máquina

I = Interface = Interacción

Es necesario disponer de un entorno en el que un operario pueda tener una interacción con el automatismo y para ello requiere de un elemento de interfaz, nos vamos a centrar en las pantallas HMI.

Una pantalla HMI es una pantalla digital en la que se muestra información proveniente del sistema automatizado y sobre la que se puede maniobrar e indicar acciones a llevar a cabo sobre el sistema automatizado.

Por tanto formulando la pregunta qué es un sistema HMI, consiste en el uso de una pantalla digital donde obtenemos información del proceso automatizado y sobre la que podemos actuar para poder manejar el proceso automatizado.

Implantación del sistema HMI

El proceso de implantación de un sistema automatizado va a requerir de una programación incluida en un autómata encargado de gestionar en función de las variables de entra y de la programación incluida las acciones y variables de salida.

Mediante un sistema HMI incluimos en esta automatización un sistema que se conecta con el autómata y es capaz de ofrecer al operario una información del sistema. Y además permite que el operario accione o modifique ciertos valores los cuales se aplicaran en el autómata y evolucionan según la programación. Este conjunto se denomina un sistema SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition – Sistema de supervisión, control y Adquisición de datos)

Un sistema automatizado puede requerir de unos complejos programas de ejecución que deben ser implementados por técnicos cualificados. No obstante en la implantación de un sistema HMI se pretende ofrecer al operario final una interfaz amigable y fácil de manejar para poder interactuar con el sistema y poder controlarlo. El compartir procesos complejos para mejorar las instalaciones y crear entornos amigables es la tendencia que se busca actualmente en la Asociación Española de Robótica y Automatización.

Sistemas HMI más allá de la industria

El uso de pantallas HMI abre un abanico muy grande en el diseño de este tipo de sistemas de interfaz. Pues este permite mostrar en pantalla la información que se requiere y admite, ya sea por botoneras o pantallas táctiles, poder variar parámetros o indicar valores de entrada al sistema para que este evolucione según requiera el operador.

El desarrollo de este tipo de instalaciones conlleva de técnicos cualificados capaces de interconectar el sistema de automatización con el sistema HMI de modo que exista una conexión y transmisión de información adecuada.

Tanto la programación del automatismo y la programación de la pantalla HMI, así como la comunicación entre ambos requiere de un conocimiento adecuado para su implantación, pero el gran atractivo es contar con una pantalla HMI de manejo sencillo la cual haga que el operario final pueda maniobrar adecuadamente todo el sistema.

Ventajas del uso de sistemas HMI

Entre las ventajas del uso de un sistema HMI podemos destacar:

• El sistema automatizado puede estar en un entorno industrial adverso al operario (temperaturas, radiaciones, polvo…) mientras la pantalla HMI puede estar ubicada en otra zona alejada. Conectados mediante un bus de campo.
• La pantalla HMI permite al operario contar con distintas visualizaciones donde se puede presentar gran cantidad de información para tener un control adecuado del sistema sin tener que realizar desplazamientos.
• El sistema HMI permite la gestión de distintos usuarios mediante identificación para que cada uno solo pueda observar e interactuar con la información y controles que tenga permiso.
• El diseño de la panta puede hacerse ameno mediante el uso pictogramas similares al automatismo que gestiona mostrando animaciones del estado actual, uso de colores, y mostrar información relevante sobre cada parte del sistema.
• El sistema HMI permite una gestión adecuada de estados de alarmas de modo que ante un evento peligroso puede presentar de forma instantánea la información en pantalla para poner en conocimiento a los operarios necesario en gestionar dicha alarma.

Consejos para diseñar una pantalla HMI

En cuanto al diseño de un sistema HMI resulta muy flexible y debe de prevalecer una serie de ideas:

• El entorno gráfico debe ser atractivo y presentar la información adecuada así como los controles que se pueden modificar adecuados
• El exceso de información conlleva una visión borrosa y compleja. Es preferible un una pantalla clara con una distribución adecuada y muestre información relevante.
• El tratamiento de alarmas debe tener una consideración especial y  mostrarlas de forma que intuitivamente llamen la atención para ser gestionadas adecuadamente.
• La información se puede dividir en distintas visualizaciones y se podrá ir cambiando de una a otra en la misma pantalla en función de los permisos que tenga los operarios atribuidos.
• Se permite la creación de distintos operarios con distintos permisos de modo que cada operario pueda visualizar y operar solamente sobre aquello que sea de su cometido.
• El equipo HMI debe estar preparado para funcionar en ambientes industriales, se tratan de pantallas con tecnología adecuada que soportan: temperaturas, humedad, polvo, robustez.

Cuando nos planteamos qué es un sistema HMI una vez leído hasta aquí nos imaginamos instalaciones industriales de producción y fabricación controladas desde pantallas junto a los equipos o en habitaciones de las inmediaciones. No obstante también son de uso en otros ambientes incluso en lugares mas cotidianos como veremos a continuación.

Ejemplos de uso de sistemas HMI

No obstante a día de hoy existen aplicaciones de sistemas HMI mucho más globales y de gran envergadura, veamos un par de ejemplos:

• El control de las redes eléctricas en España gestionado por Red Eléctrica Española se lleva a cabo en el centro de control CECOEL que consiste en un gran sistema HMI donde controlar y gestionar todo el sistema.

• Un sector que requiere de este tipo de sistemas HMI son las instalaciones de energía renovable implantadas en lugares aislado y que requieren de una gestión a distancia en conjunta de varias de ellas (parques eólicos, parques solares, minihidraulica), De lo que se hace eco la Asociación de Empresas de mantenimiento de Energías renovables AEMER
• Más habitual aun y de uso muy cotidiano son los cajeros automáticos de los bancos que cuentan con un sistema HMI mediante el cua

  

Podemos generalizar finalmente que a la pregunta qué es un sistema HMI podemos indicar que se trata de una interfaz entre el hombre y el sistema automatizado que facilita un control al usuario a sistemas que pueden ser muy complejos en un entorno muy sencillo de manejar.