공장 현장을 걸어본 적이 있다면, 알려지지 않은 영웅 중 하나인 산업용 HMI 또는 인간-기계 인터페이스를 흘끗 본 적이 있을 것입니다. 라인의 처리량을 확인하는 기술자이든 결함을 해결하는 유지보수 작업자이든 견고한 HMI는 뒤죽박죽된 센서 데이터와 기계 코드를 누구나 이해할 수 있는 것으로 바꿔줍니다. 수년 동안 산업용 HMI 분야에 종사해 온 사람으로서 저는 사람들이 서류상으로는 좋아 보이는 장비를 구입했지만 작고 중요한 세부 사항을 건너뛰었기 때문에 6개월 후에 죽는 것을 본 적이 있습니다. 오늘은 새로운 HMI를 구입하기 전에 반드시 확인해야 할 협상할 수 없는 기능에 대해 자세히 설명하겠습니다. 또한 추측을 건너뛰고 싶다면 당사가 보유하고 있는 정확한 모델을 알려드리겠습니다.
우선, 소비자 등급의 허술함이 아닌 산업 등급의 내구성이라는 점은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 귀하의 라인에 맞는 값싼 7인치 태블릿을 선택하고 싶은 유혹을 느낄 수도 있지만 문제는 공장 바닥이 가혹하다는 것입니다. 그들은 뜨겁고(여름 페인트 부스 내부의 온도는 120°F), 먼지가 많고 습하며 때로는 기름이나 냉각수가 튀기도 합니다. 일반 태블릿의 화면은 렌치로 두드리면 금이 가고, 그 열기로 인해 배터리가 방전되며, 근처 기계에서 발생하는 갑작스러운 전압 스파이크를 처리할 수 없습니다. 실제 산업용 HMI는 이러한 작업을 위해 구축되었습니다. IP 등급이 필요합니다. 최소한 IP65를 찾으세요. 이는 방진 기능이 있고 물 분사를 처리할 수 있음을 의미합니다. 온도는 또 다른 큰 문제입니다. 소비자 장치는 95°F 이상에서 작동하므로 -20°F ~ 158°F에서 작동하는 HMI를 목표로 하십시오. 또한 밀봉되지 않은 리튬 이온 배터리가 내장된 HMI는 건너뛰세요. 온도가 너무 많이 변하면 부풀어오르거나 새어 나올 수 있는데, 이는 안전상의 위험이자 돈 낭비입니다. 옵션을 확인하고 계시다면,산업용 HMI라인은 모두 IP65 등급이며, 7인치 및 10인치 모델은 가장 거친 환경을 처리하도록 제작되었습니다.
다음으로 화면 크기와 가독성입니다. 딱 맞는 크기만 선택하지 마세요. 나는 사람들이 기계의 제어판 근처에 장착하기에는 너무 커서 누구도 접근할 수 없는 15인치 HMI에 예산을 낭비하는 것을 본 적이 있습니다. 크기는 중요하지만 밝기와 해상도도 중요합니다. 깜박이는 형광등이나 직사광선이 창을 통해 들어오는 라인에서는 어두운 화면은 쓸모가 없습니다. 밝기가 최소 1,000니트인 디스플레이가 필요합니다. 일반 소비자용 태블릿의 최대 밝기는 500이므로 밝은 곳에서는 읽기가 어려울 것입니다. 해상도도 여기에 연결됩니다. 단일 화면에서 10개 이상의 변수를 처리하는 경우 저해상도 디스플레이는 숫자와 버튼을 흐리게 만들어 사람의 실수로 이어집니다. 대부분의 중형 라인에는 7인치 모델이 가장 적합합니다. 단단히 장착할 수 있을 만큼 작고 모든 주요 측정항목을 한 눈에 살펴볼 수 있을 만큼 큽니다. 더 많은 데이터를 보려면 10인치를 선택하세요. 하지만 패널에 이를 위한 공간이 있는지 확인하세요. 우리의HMI 7인치1,200니트의 밝기로 대부분의 실내 라인에 적합하며,HMI 10인치복잡한 설정을 위해 추가 화면 공간과 동일한 밝기를 제공합니다.
그런 다음 연결이 가능합니다. 이것은 기존 사무실 Wi-Fi가 아니므로 너무 과소평가하지 마십시오. HMI의 전체 임무는 기계, 센서 및 SCADA 시스템과 통신하는 것이므로 견고하고 안정적인 연결이 필요합니다. 첫째, 유선 옵션: Wi-Fi가 생산 중간에 지연되거나 중단될 수 있으므로 이더넷은 실시간 데이터에 대해 협상할 수 없습니다. 또한 오래된 기계로 작업하는 경우 적어도 하나의 직렬 포트(RS232 또는 RS485)가 필요합니다. 우리는 너무 많은 상점에서 10년 된 PLC와 통신할 수 없는 새로운 HMI를 구입하여 업그레이드를 문진으로 바꾸는 것을 보았습니다. 무선은 보너스입니다. 하지만 가정용 Wi-Fi가 아닌 산업용 무선인지 확인하세요. 산업용 HMI 무선은 Wi-Fi 5 또는 Bluetooth 5.0과 같은 프로토콜을 사용하여 연결을 끊지 않고 바쁜 현장에서 여러 장치를 처리할 수 있습니다. 이는 사용자만 스트리밍하는 홈 네트워크와는 완전히 다릅니다. 클라우드 기반 모니터링에 연결하는 경우 MQTT 또는 OPC UA를 지원하는 HMI를 찾으십시오. 이러한 표준 프로토콜을 사용하면 사용자 정의 코드 없이 대시보드로 데이터를 쉽게 가져올 수 있습니다.
이제 소프트웨어와 사용 편의성은 바닥에 있는 한 사람만 작동할 수 있다면 망할 것입니다. 많은 값싼 HMI에는 배우는 데 몇 주가 걸리는 투박한 소프트웨어가 함께 제공되며, 그 사람이 그만두면 당신은 갇히게 됩니다. 컨베이어, 포장 라인, 펌프 등 일반적인 기계에 대해 사전 구축된 템플릿이 포함된 드래그 앤 드롭 방식의 HMI 소프트웨어를 찾아보세요. 버튼을 추가하거나 측정항목을 업데이트하기 위해 코드 한 줄을 작성할 필요가 없습니다. 또한 오프라인 편집 기능이 있는지 확인하세요. 사무실에 있는 노트북으로 화면을 디자인하거나 조정할 수 있으며, 작업장에 도착하면 다운타임 없이 HMI에 업로드할 수 있습니다. 또 다른 큰 특징은 역할 기반 액세스입니다. 라인 작업자가 기계의 속도 설정을 변경하는 것을 원하지 않는 경우 이를 관리자나 엔지니어 비밀번호로 잠가서 실수를 방지하고 라인을 안전하게 운영할 수 있습니다. 당사의 HMI 소프트웨어를 사용하면 이전에 HMI를 만져본 적이 없더라도 한 시간 안에 기본 화면을 구축할 수 있으며 무료 교육을 통해 빠르게 익숙해질 수 있습니다.
내구성은 물리적인 것뿐만 아니라 사이버 보안도 중요합니다. 특히 이제 공장 현장이 연결되고 있기 때문에 더욱 그렇습니다. 기존 HMI는 인터넷이 연결되지 않았으므로 해킹에 대해 걱정할 필요가 없었습니다. 이제 HMI가 다른 시스템과 동일한 네트워크에 있으면 사무실 PC에 대한 랜섬웨어 공격이 라인으로 확산되어 생산이 중단될 수 있습니다. 따라서 역할 기반 로그인, 데이터 암호화(전송 중 및 저장 중 모두), 패치 홀에 대한 정기 펌웨어 업데이트 등 보안 기능이 내장된 HMI를 찾으십시오. 업데이트를 받지 못하는 HMI는 피하세요. 제조업체가 2년 후에 제품을 폐기하면 패치되지 않은 취약점이 있는 장치를 사용하게 됩니다. 모든 HMI에는 5년 무료 펌웨어 업데이트가 포함되어 있으므로 따라잡을 필요가 없습니다.
확장성은 사람들이 기대하는 또 다른 기능입니다. 현재는 8개의 디지털 입력만 필요할 수 있지만 내년에는 센서 2개와 새 모터를 추가해야 합니다. HMI에 추가 I/O 포트(입력/출력)가 없는 경우 모든 것을 교체해야 하며 이는 가동 중지 시간과 추가 비용을 의미합니다. 최소한 몇 개의 예비 I/O 슬롯이 있거나 확장 모듈을 추가할 수 있는 HMI를 찾으십시오. 또한 메모리도 중요합니다. 라인이 10일간의 생산 데이터를 저장하는 경우 2GB RAM과 8GB 스토리지를 갖춘 기본 HMI는 한 달 안에 최대 용량을 초과합니다. 최소 4GB RAM 및 16GB 스토리지를 선택하거나 추가 데이터 공간을 위해 SD 카드를 지원하는 모델을 구입하세요. 당사의 7인치 및 10인치 HMI 모델 모두 확장 가능한 I/O가 있고 SD 카드를 지원하므로 전체 설정을 다시 수행하지 않고도 확장할 수 있습니다.
마지막으로 제조사의 지원입니다. 이것은 대부분의 사람들이 그리워하는 비밀 소스입니다. HMI가 월요일 오전 2시에 충돌하는 경우 기술 담당자가 다시 전화할 때까지 3일을 기다리고 싶지 않을 것입니다. 연중무휴 산업 지원, 장치 고장 시 당일 교체, 튜토리얼 또는 FAQ 라이브러리를 제공하는 공급업체를 원합니다. 나는 저렴한 HMI로 500달러를 절약한 다음 교체를 기다리는 초과근무로 2,000달러를 지출하고 생산 중단 시간으로 10,000달러의 손실을 입은 사람들을 본 적이 있습니다. 그건 승리가 아닙니다. 우리는 모든 HMI에 대해 24시간 지원을 제공하며, 긴급 상황이 발생할 경우 다음 영업일까지 교체품을 귀하의 현장으로 배송해 드릴 수 있습니다.
결국 최고의 HMI는 가장 화려하거나 가장 저렴한 것이 아니라 특정 라인에 맞는 HMI입니다. 깨끗한 작업장에서 소규모 포장 라인을 운영하고 있다면 7인치 HMI만 있으면 됩니다. 움직이는 부품이 많고 무거운 제조 라인을 갖고 있다면 10인치의 화면 공간이 필요할 것입니다. 어느 쪽이든 우리는 집이나 사무실이 아닌 산업용으로 제작된 옵션을 보유하고 있습니다. HMI를 선택할 준비가 되었다면 당사 팀에 연락하여 설정에 대해 채팅하고 맞춤형 견적을 받아보세요.
참고자료
- 국제전기기술위원회. (2019). IEC 60529: 인클로저가 제공하는 보호 등급(IP 코드).
- 로크웰 오토메이션. (2023). 산업용 인간-기계 인터페이스(HMI) 주요 사양 가이드.
- 제어공학. (2022). "산업 환경에 적합한 HMI를 선택하는 방법." 제어 엔지니어링 미디어.
- 국립표준기술연구소. (2021). 산업 제어 시스템 사이버 보안 지침.
- 기계 설계. (2023). "산업용 HMI를 위한 5가지 타협할 수 없는 기능." 엔데버 비즈니스 미디어.