Diálogo Homem Máquina

  • Published on
    06-Jul-2015

  • View
    137

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>Dilogo Homem-MquinaDocumento tcnico n4Edio de Junho de 2009</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-MquinaA biblioteca tcnica da Schneider Electric muito vasta tendo um elevado nmero de publicaes sobre os mais variados temas :</p> <p>- Automatismos Industriais, Superviso e Comunicao - Distribuio Elctrica</p> <p>O Centro de Formao em Portugal optou desde h muito por traduzir e adaptar algumas destas publicaes de modo a enriquecer as suas aces de formao com informao mais tcnica.</p> <p>Esta publicao pretende complementar as industrial/comunicao/dilogo homem-mquina.</p> <p>aces</p> <p>de</p> <p>formao</p> <p>nas</p> <p>reas</p> <p>da</p> <p>automao</p> <p>Nota: Declinamos toda a responsabilidade derivada da utilizao das informaes e esquemas reproduzidos na presente publicao bem como por eventuais erros ou omisses, contidos na presente publicao.</p> <p>Esta publicao corresponde compilao e adaptao de diversos documentos relativos ao Dilogo Homem-Mquina da Schneider Electric.</p> <p>Ftima Borges (Eng) Centro de Formao da Schneider Electric Portugal Email : fatima.borges@pt.schneider-electric.com</p> <p>2</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquinandice</p> <p>1 Introduo ...................................................................................................................................................4 1.1 Funo dilogo homem-mquina ...........................................................................................................4 1.2 Informaes de dilogo homem-mquina .............................................................................................4 1.3 Estrutura de uma aplicao de dilogo..................................................................................................6 1.4 Diferentes fases para a construo geral de um projecto com dilogo Homem-Mquina.....................8 2 Interfaces de dilogo homem-mquina.....................................................................................................9 2.1 Comando e sinalizao tudo ou nada ..................................................................................................9 2.2 Visualizao e introduo de dados numricos ...................................................................................11 2.3 Terminais/ecrs.....................................................................................................................................13 3 Servidor Web integrado ............................................................................................................................16 4 Computadores Industriais iPCs ...........................................................................................................20 4.1 Magelis Smart iPC ................................................................................................................................21 4.2 Magelis Compact iPC............................................................................................................................21 4.3 Magelis Smart BOX, Magelis Compact PC BOX, Magelis Flex PC BOX.............................................22 5 Superviso .................................................................................................................................................23 6 Glossrio ....................................................................................................................................................28</p> <p>3</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquina</p> <p>1 IntroduoNuma funo de dilogo homem-mquina, o operador tem um papel extremamente importante neste processo. Em funo das informaes de que dispe, o operador deve efectuar aces que permitam o bom funcionamento das mquinas e das instalaes, mas que no ponham em causa a segurana e a disponibilidade de servio. indispensvel que a qualidade da concepo das interfaces e da funo de dilogo seja tal, que garanta aos operadores uma conduo segura do processo em toda e qualquer circunstncia.</p> <p>1.1 Funo dilogo homem-mquina</p> <p>As solues actuais de sistemas automatizados, requerem o acesso informao certa, no lugar certo e no momento certo. O objectivo do dilogo homem-mquina, (HMI-Interface Homem-Mquina), permitir a comunicao entre o homem e a mquina de um modo simples para o operador utilizando as vrias solues existentes no mercado. O dilogo homem-mquina envolve sinais que tanto podem ser do tipo lgico como analgico. Este estabelecido atravs de elementos que permitam a interveno directa do operador (teclados, botoneiras, sinalizadores, consolas de visualizao e comando e sistemas avanados de superviso). A mquina informa assim o operador, atravs de sinalizadores sonoros ou luminosos e de monitores, sobre o seu estado de funcionamento. O operador tem deste modo uma maior facilidade de anlise e diagnstico ao nvel da instalao ou da mquina, evitando-se desta forma erros de actuao.</p> <p>1.2 Informaes de dilogo homem-mquinaO dilogo homem-mquina utiliza dois fluxos de informao que circulam no sentido:</p> <p>mquina-homem; homem-mquina.</p> <p>Estes dois fluxos so simultaneamente independentes e associados: independentes, porque podem apresentar nveis de riqueza diferentes. quem concebe o automatismo que define estes nveis, em funo das necessidades do processo e do utilizador (por ex. sinais tudo ou nada do operador para a mquina, mensagens alfanumricas ou sinpticos animados da mquina para o operador), associados, porque a interveno do operador numa interface de comando se traduz a nvel do automatismo, por uma aco bem definida e pela emisso de uma informao que depende da boa execuo, ou no, desta aco. A interveno do operador pode ser voluntria (paragem da produo, modificao de dados, etc.), ou consequncia de uma mensagem emitida pela mquina (alarme, fim de ciclo, etc).</p> <p>-</p> <p>4</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquina Papel do operadorO dilogo homem-mquina rene todas as funes de que o operador necessita para comandar e vigiar o funcionamento de uma mquina ou de uma instalao. Conforme as necessidades e a complexidade do processo, o operador pode ter de executar: tarefas que correspondem ao desenrolar normal do processo: comandar a colocao em servio e a paragem, podendo estas duas fases incluir eventualmente procedimentos de arranque ou de paragem confiados ao automatismo, executados manualmente, ou em modo semi-automtico sob a responsabilidade do operador; tarefas ligadas a ocorrncias imprevistas: detectar uma situao anormal e encetar uma aco correctiva antes que a evoluo desta situao provoque o agravamento das perturbaes (por ex. em caso de pr-alarme de sobrecarga de um motor, restabelecer as condies normais de carga antes que o rel de proteco dispare); fazer face a uma falha do sistema, parando a produo ou passando para um modo de funcionamento gradual que substitua a totalidade ou parte dos comandos automticos por comandos manuais para manter a produo;</p> <p>-</p> <p>-</p> <p>garantir a segurana das pessoas e dos equipamentos intervindo, se necessrio, nos dispositivos de segurana. A anlise destas tarefas demonstra a importncia do papel do operador. Em funo das informaes de que dispe, pode ser levado a tomar decises e medidas fora do mbito dos procedimentos de conduo em condies normais e que influenciam directamente a segurana e disponibilidade das instalaes. O sistema de dilogo no deve pois, limitar-se a um simples meio de troca de informaes entre o homem e a mquina. Deve igualmente ser concebido de modo a facilitar a tarefa do operador e a permitir-lhe uma conduo segura em quaisquer circunstncias.</p> <p>Qualidade na concepo do dilogo</p> <p>A qualidade de concepo do dilogo de explorao pode avaliar-se pela facilidade com que o operador se apercebe de uma determinada ocorrncia, a compreende e a eficcia com que pode reagir a essa mesma ocorrncia.Aperceber-se:Qualquer mudana das condies de funcionamento de uma mquina traduz-se geralmente pela modificao ou pelo aparecimento de uma informao num sinalizador, um visor ou um ecr. O operador deve aperceber-se desta ocorrncia sejam quais forem as condies ambientes (iluminao, etc). Existem diversos meios de lhe chamar a ateno: sinalizadores pisca-pisca, mudana de cor, sinal sonoro, proteco contra reflexos, etc.</p> <p>Compreender:Para evitar quaisquer riscos de aces prejudiciais para a segurana, a informao recebida pelo operador deve ser suficientemente legvel e precisa, para poder ser imediatamente interpretada e explcita. A ergonomia de leitura dos constituintes to importante quanto a concepo da funo:</p> <p>5</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquinasinalizador luminoso: respeito da cor prescrita pelas normas, cadncias de intermitncia lenta ou rpida nitidamente diferenciadas, etc; visor: textos precisos na lngua do operador, distncia de legibilidade adequada, etc; ecr: emprego de smbolos normalizados, da zona referida na mensagem, etc.</p> <p>Reagir:Consoante o teor da mensagem transmitida pela mquina, o operador pode ter de intervir rapidamente, accionando um ou vrios botes de presso ou teclas. Esta aco facilitada por: etiquetagem clara: para identificar facilmente botes e teclas, marcando os botes de presso com smbolos normalizados;</p> <p>-</p> <p>ergonomia cuidada: com botes de presso grandes, teclas de efeito tctil, etc.</p> <p>1.3 Estrutura de uma aplicao de dilogoUma aplicao o conjunto entre o operador e o processo automatizado. A sua realizao baseada em diferentes critrios: comando do automatismo; seguimento da produo/processo; manuteno correctiva; etc.</p> <p>Os critrios ligados ao utilizador, so:ergonomia; nvel de interveno (proteco de certas informaes, ecrs, ...); etc.</p> <p>Os critrios de realizao da aplicao autmato, so:estrutura do programa; estrutura dos dados; colocao em servio; evoluo.</p> <p>Estas caractersticas necessitam de uma estruturao da aplicao. Uma aplicao ser composta por um conjunto de pginas, podendo ser organizadas em menus, tais como se apresenta no exemplo abaixo.</p> <p>Exemplo de ecrs:</p> <p>6</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-MquinaPara desenvolver uma aplicao necessrio dispr de softwares de programao do dilogo homemmquina. Estes softwares que funcionam geralmente em ambiente Windows, permitem-nos o desenvolvimento da aplicao de acordo com o pretendido ao nvel do operador e do programa do automatismo.</p> <p>Softwares de desenvolvimento de uma aplicao de dilogo.</p> <p>Os softwares propem uma biblioteca de objectos grficos animados, tais como: grficos de barras, indicadores de medida, selectores, potencimetros, curvas de tendncias e uma biblioteca de smbolos do tipo bitmap (objectos no animados).</p> <p>Exemplo de objectos grficos disponveis na biblioteca</p> <p>7</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquina 1.4 Diferentes fases para a construo geral de um projecto com dilogo HomemMquina1 fase : definio dos captores e accionadores (tipo e quantidade)</p> <p>2 fase : definio dos autmatos programveis (processadores, mdulos)</p> <p>3 fase : definio das redes de comunicao e do bus de terreno</p> <p>4 fase : definio da Interface Homem- Mquina</p> <p>Planeamento do projecto de dilogo Homem-MquinaDefinio da lista das pginas: pgina inicial, sumrio, pgina processo, janelas popup, grficos, ... Definio da navegao entre pginas : botes, zonas tcteis, ...</p> <p>Padaria</p> <p>Definio das informaes a visualizar nas pginas : sinalizadores, valores, curvas, diagramas, alarmes. Definio dos comandos a enviar ao autmato : botes, zona tctil, digitao de valores</p> <p>Dentro dos terminais de dilogo, encontramos ao nosso dispr uma gama muito variada: ecrs com teclas e campos alfanumricos ou grficos, tcteis com ou sem teclas. Atravs do software de programao, so criadas as vrias pginas da aplicao (sumrio, processo, grficos, alarmes, receitas,). As pginas ou mesmo alguns campos das pginas, podem ainda ser bloqueadas por password, de modo a proteger determinados parmetros que possam ser crticos em relao ao processo. Estes terminais comunicam com os autmatos atravs de uma ligao srie assncrona integrada (RS 232 C, RS422/485), via porta USB ou em alguns casos via Ethernet. A utilizao de um dos protocolos de comunicao (Unitelway, Modbus,...), assegura uma comunicao simplificada com os autmatos da Schneider Electric, podendo contudo comunicar com outros protocolos utilizados por outros fabricantes. Os protocolos terceiros (por exemplo: DF1, DH485, SNPX, Sysway, AS511/3964R, MPI/PPI) asseguram a ligao a outros autmatos propostos por outros fabricantes.</p> <p>8</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquina</p> <p>2 Interfaces de dilogo homem-mquinaO dilogo homem-mquina sofreu uma grande evoluo nos ltimos anos. A funo elementar associada ao boto de presso foi enriquecida por interfaces de dilogo electrnicas permitindo que o seu desempenho seja melhorado. Podem ser personalizadas para que possam responder a novas funes, como por exemplo a parametrizao ou a ajuda ao diagnstico. Desde o simples boto de presso at aos sofisticados sistemas de superviso, a funo de dilogo homem-mquina dispe de uma vasta gama de interfaces. Oferece assim solues perfeitamente adequadas, seja qual fr o nvel de dilogo necessrio para a conduo e vigilncia ptimas de equipamentos de todos os tipos. A norma EN 60204-1 define o cdigo de cores s quais devem estar conformes as lmpadas e os botes de presso, por exemplo : - Sinalizao vermelha: Urgncia condio perigosa necessitando de uma aco imediata (presso fora dos limites de segurana, ruptura de acoplamento, etc); - Sinalizao amarela: Anormal condio anormal podendo levar a uma situao perigosa (presso fora dos limites normais, disparo de um dispositivo de proteco, etc); - Sinalizao branca: Neutro informao geral (presena de tenso de rede, etc); - Boto de presso vermelho: Urgncia aco em caso de perigo (paragem de emergncia, etc); - Boto de presso amarelo: Anormal aco em caso de condies anormais (interveno para colocar em funcionamento um ciclo automtico interrompido, etc).</p> <p>2.1 Comando e sinalizao tudo ou nada Botes de presso e sinalizadoresO boto de presso uma interface utilizada para os comandos gerais de arranque e paragem, e para o arranque de comandos dos circuitos de segurana (paragem de emergncia). Existem disponveis com vrios dimetros: 16, 22 e 30 mm (Normas NEMA), ou ainda noutros dimetros.</p> <p>ManipuladoresOs manipuladores so particularmente destinados para o comando de deslocamentos sobre dois eixos, por exemplo os movimentos de translao/direco ou de subida/descida. Geralmente permitem de 2 a 8 direces, com 1 ou 2 contactos por direco, com ou sem passagem pelo zero. Alguns destes manipuladores podem ser equipados com um contacto homem morto no fim da alavanca.</p> <p>9</p> <p>Documento Tcnico Dilogo Homem-Mquina Balizas e colunas luminosasAs balizas e colunas luminosas so elementos de sinalizao ptica ou sonora utilizados para serem visualizados a uma grande distncia. Balizas : Comportam um s elemento luminoso, vidro ou flash, incolor ou de cor verde, vermelha, laranja ou azul. Colunas : Apresentam uma composio varivel por agrupamento de elementos: vidros, flash ou avisador sonoro. Estes elementos montam-se facilmente. A norma IEC 60204-1 define os cdigos de cores correspondentes s mensagens que devem ser afixadas : Sinalizao luminosa : - V...</p>