आधुनिक मानव-मशीन इंटरफेस (HMI) दुनिया भर के कारखानों में तेजी से विकसित हो रहे हैं। पारंपरिक रेज़िस्टिव टचस्क्रीन से ऑपरेटर एक समय में केवल एक टच पॉइंट दर्ज कर सकते थे। आज, मल्टी-टच HMI पैनल चुनौतीपूर्ण औद्योगिक स्वचालन व्यवस्थाओं में सहज मल्टी-फिंगर जेस्चर और कई ऑपरेटरों के एक साथ दिए गए इनपुट सक्षम बनाते हैं।

फैक्टरी स्वचालन में सिंगल-टच HMI की सीमाओं पर काबू पाना

पुराने औद्योगिक HMI मुख्य रूप से सिंगल-टच रेज़िस्टिव तकनीकों पर निर्भर करते हैं। ये सिस्टम केवल एक संपर्क बिंदु को प्रोसेस करते हैं और बाद के इनपुट को अनदेखा कर देते हैं। परिणामस्वरूप, जटिल विनिर्माण कार्यों को संभालने के लिए ऑपरेटरों को बार-बार दोहराए जाने वाले, मेनू-प्रधान नेविगेशन क्रम अपनाने पड़ते हैं।

इसके अलावा, सिंगल-टच स्क्रीन में अक्सर भौतिक कीबोर्ड और माउस जैसे बाहरी इनपुट उपकरणों की आवश्यकता होती है। अतिरिक्त हार्डवेयर को एकीकृत करने से पैनल कटआउट का आकार बढ़ता है, एनक्लोज़र की सीलिंग जटिल होती है और लंबे समय की रखरखाव लागत बढ़ती है। उच्च उत्पादकता बनाए रखने के लिए आधुनिक विनिर्माण संयंत्रों को अधिक बहुमुखी इंटरफेस समाधानों की आवश्यकता होती है।

मूल तकनीक: प्रोजेक्टेड कैपेसिटिव टच (PCT)

मल्टी-टच क्षमता मुख्य रूप से प्रोजेक्टेड कैपेसिटिव टच (PCT या PCAP) सेंसर तकनीक पर निर्भर करती है। इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) के सूक्ष्म-जालीदार चालक इलेक्ट्रोड का एक ग्रिड X और Y अक्षों पर डिस्प्ले को ढकता है। एक माइक्रो-कंट्रोलर निश्चित आवृत्तियों पर इस ग्रिड में मौजूद स्थिरवैद्युत क्षेत्र की लगातार निगरानी करता है।

जब कोई ऑपरेटर स्क्रीन को छूता है, तो उंगली स्थानीय स्थिरवैद्युत क्षेत्र को विकृत करती है और पारस्परिक धारिता को बदल देती है। आंतरिक प्रोसेसर मैट्रिक्स ग्रिड में कई बिंदुओं के सटीक निर्देशांकों की तुरंत गणना करता है। इसलिए, सिस्टम पिंचिंग, ज़ूमिंग, घुमाने और स्वाइप करने जैसे जटिल मल्टी-फिंगर जेस्चर को एक साथ सहजता से ट्रैक करता है।

विशेषज्ञ अंतर्दृष्टि: उपभोक्ता स्मार्टफोन के विपरीत, औद्योगिक PCAP पैनलों में मोटे, रासायनिक रूप से कठोर किए गए काँच के कवर होते हैं। औद्योगिक निर्माता कंट्रोलर फर्मवेयर को इस तरह समायोजित करते हैं कि ऑपरेटर मोटे नाइट्राइल, चमड़े या इंसुलेटेड कार्य दस्ताने पहनने पर भी टच का विश्वसनीय पता लगाया जा सके।

औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के लिए प्रमुख परिचालन लाभ

मल्टी-टच तकनीक प्रमुख इंजीनियरिंग लाभों के माध्यम से संयंत्र संचालन को सुव्यवस्थित करती है और स्वामित्व की कुल लागत घटाती है:

• ऑपरेटर प्रशिक्षण में तेजी: ऑपरेटर औद्योगिक स्क्रीन के साथ पिंच-टू-ज़ूम जैसे परिचित उपभोक्ता जेस्चर का उपयोग करते हैं। परिणामस्वरूप, संयंत्र प्रबंधक नए इंजीनियरिंग कर्मचारियों के प्रशिक्षण कार्यक्रम को छोटा कर सकते हैं।
• सुव्यवस्थित HMI डिज़ाइन: डेवलपर कई सब-मेनू को डायनेमिक पॉप-अप वाली एकल इंटरैक्टिव स्क्रीन में समेकित करते हैं। इसलिए, इंजीनियर हल्के और अधिक साफ-सुथरे HMI एप्लिकेशन प्रोग्राम लिखते हैं।
• हार्डवेयर का समेकन: मल्टी-टच डिस्प्ले बाहरी कीपैड, ट्रैकबॉल और यांत्रिक पुशबटन की आवश्यकता समाप्त कर देते हैं। परिणामस्वरूप, पैनल निर्माता एनक्लोज़र में भौतिक स्थान बचाते हैं और असेंबली खर्च घटाते हैं।
• बेहतर पर्यावरणीय टिकाऊपन: सॉलिड-स्टेट PCAP स्क्रीन में बिना जोड़ वाली काँच की सतहें होती हैं, जो धूल, तेल, रासायनिक छींटों और यांत्रिक घिसाव का प्रतिरोध करती हैं।

तुलनात्मक विश्लेषण: सिंगल-टच बनाम मल्टी-टच HMI सिस्टम

उचित इंटरफेस आर्किटेक्चर चुनने के लिए विशिष्ट परिचालन क्षमताओं का मूल्यांकन आवश्यक है:

औद्योगिक अनुप्रयोग परिदृश्य: रासायनिक संयंत्रों में मल्टी-यूज़र SCADA पर्यवेक्षण

एक जटिल रासायनिक आसवन संयंत्र पर विचार करें, जिसे एक वितरित नियंत्रण प्रणाली (DCS) और उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले औद्योगिक PCAP पैनलों से प्रबंधित किया जाता है।

कार्यान्वयन रणनीति

• सुरक्षा सत्यापन: नियंत्रण प्रणाली में दो-हाथ वाले सुरक्षा जेस्चर की आवश्यकता होती है—खतरनाक वाल्व क्रम शुरू करने के लिए एक हाथ से सुरक्षा कुंजी आइकन को दबाए रखना और दूसरे हाथ से एक्टुएशन टॉगल पर टैप करना।
• विस्तृत निगरानी: इंजीनियर पाइपिंग और इंस्ट्रूमेंटेशन आरेखों (P&ID) में पिंच-टू-ज़ूम करके रीयल-टाइम दबाव लूप का निरीक्षण करते हैं, जबकि पूरी प्रक्रिया का संदर्भ बना रहता है।

परिचालन परिणाम

दोहरी-टच सुरक्षा पुष्टि आकस्मिक वाल्व सक्रियण को पूरी तरह समाप्त कर देती है। इसके अलावा, संयंत्र इंजीनियर प्रभावित सिस्टम खंडों पर तुरंत ज़ूम करके प्रक्रिया अलार्म को 40% तक अधिक तेज़ी से अलग कर लेते हैं।

मूल लेखक के बारे में

Chen Ming एक प्रमुख स्वचालन इंजीनियर और मानव-मशीन इंटरफेस विशेषज्ञ हैं, जिन्हें औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में 15 वर्षों से अधिक का फील्ड अनुभव है। वे एशिया और उत्तरी अमेरिका की ऑटोमोटिव असेंबली लाइनों, रासायनिक रिफाइनरियों और विद्युत उत्पादन उपयोगिताओं के लिए मजबूत ऑपरेटर इंटरफेस, SCADA विज़ुअल आर्किटेक्चर और उच्च-उपलब्धता वाले नियंत्रण आर्किटेक्चर डिज़ाइन करने में विशेषज्ञ हैं।