HMI je uživatelské rozhraní nebo ovládací panel, který spojuje člověka se strojem, systémem nebo zařízením. Technicky se termín HMI vztahuje na jakoukoli obrazovku, která umožňuje uživateli komunikovat se zařízením. V praxi se však termín HMI nejčastěji používá v souvislosti s centralizovaným sledováním průmyslového procesu.
HMI umožňuje operátorovi sledovat, řídit a shromažďovat data a může být také použit k programování systému. Nyní se nad jeho funkčností rozšiřuje pojem jednotné HMI, kdy lze stejné rozhraní (obvykle obrazovku PC) použít pro uvedení do provozu, obsluhu, údržbu, sekvenční řízení, spojité řízení, programování, vytváření sítí, dodavatelský řetězec, obchodní prognózu atd. Stejné HMI lze navíc použít jako rozhraní pro více distribuovaných řídicích systémů od různých dodavatelů.
HMI není nic jiného než grafické uživatelské rozhraní, které usnadňuje výměnu informací a komunikaci mezi uživatelem a příslušným systémem. Proto software použitý pro návrh grafického uživatelského rozhraní hraje důležitou roli při rozhodování o jeho funkčnosti. Existují dva základní typy softwaru HMI: na úrovni dohledu a na úrovni stroje. Úroveň dohledu je určena pro prostředí řídicí místnosti a používá se pro řízení systému a sběr dat. Zahrnuje především aplikaci pro řízení procesů, která shromažďuje data ze senzorů a odesílá informace do centrálního počítače ke zpracování. Alternativně HMI na úrovni stroje zahrnuje prezentaci provozního stavu jeho různých jednotek souvisejících s konkrétním výrobním zařízením. Většina softwaru HMI je obvykle určena buď pro úroveň dohledu, nebo pro úroveň stroje; v případě jednotného HMI jsou však k dispozici i aplikace vhodné pro oba typy HMI. Tyto softwarové aplikace jsou dražší, ale mohou eliminovat nadbytečné funkce a snížit dlouhodobé náklady.
Výběr softwaru HMI vyžaduje analýzu specifikací a funkcí produktu. Důležité aspekty zahrnují architekturu systému, standardy a platformy, snadnost implementace, správy a používání, výkon, škálovatelnost a integraci a celkové náklady a ceny. Některé softwary HMI poskytují záznam dat, alarmy, zabezpečení, prognózy, plánování provozu a řízení. Jiné podporují migraci dat ze starších systémů. Unifikované HMI podporují řadu síťových komunikací, mezi něž patří ControlNet a DeviceNet. ControlNet je síť s řídicí vrstvou v reálném čase, která zajišťuje vysokorychlostní přenos jak časově kritických I/O dat, tak dat pro zasílání zpráv. DeviceNet je určena k připojení průmyslových zařízení, jako jsou koncové spínače, fotoelektrické články, ventilové rozdělovače, spouštěče motorů, pohony a operátorské displeje, k PLC a PC. Řada softwaru HMI běží na operačním systému Microsoft Windows. Systém Windows umožňuje uživatelům nasadit stejný software HMI na distribuovaných serverech HMI, vestavných HMI na úrovni stroje, otevřených HMI strojích bez disku a přenosných nebo kapesních zařízeních HMI.
V současné době je většina obrazovek HMI pro snadné ovládání dotyková. Jsou k dispozici v různých velikostech v závislosti na aktuálním použití. Operátoři a uživatelé se stále více přiklánějí k vysoce výkonným HMI, které zajišťují rychlou a efektivní interakci. Pomáhá pozorovateli efektivněji pozorovat a reagovat na problémy a také činit informovanější rozhodnutí. Vysoce výkonné HMI je jednoduché, přehledné a záměrně očištěné od jakýchkoli cizích grafických prvků nebo ovládacích prvků. Jeho barva, velikost a umístění jsou použity s rozvahou, aby se optimalizoval uživatelský přehled.
V dnešním scénáři mobilní komunikace se vzdálené sledování informací o zařízení nebo procesu stalo běžnou praxí. Vzdálené monitorování na bázi mobilních zařízení umožňuje větší flexibilitu a dostupnost pro procesní inženýry. Díky této funkci může inženýr řídicího systému mimo pracoviště potvrdit teplotu ve skladu na přenosném zařízení, čímž odpadá nutnost dohledu na místě po pracovní době. Kontrola procesu v tovární hale, i když je vzdálena několik kilometrů od zařízení, se stala běžnou praxí. Kromě toho je stále běžnější odesílat data z místních HMI do cloudu, kde je lze vzdáleně zpřístupnit a analyzovat, přičemž možnosti řízení zůstávají lokální. Budoucí technologie HMI směřují k rozšířené realitě a virtuální realitě, které vizualizují výrobní funkce pro jejich jasné pochopení, a proto může procesní inženýr dosáhnout rychlého a správného rozhodování.
