Conception de faceplates IHM : moteur, vanne et boucle PID
Un faceplate est le panneau qui s'ouvre quand un opérateur clique sur un objet d'un écran de procédé. L'écran montre d'un coup d'œil l'état de chaque moteur et de chaque vanne ; le faceplate montre tout sur l'un d'eux et c'est là que l'opérateur donne ses commandes. Un bon faceplate répond à trois questions en deux secondes : dans quel état est-il, pourquoi, et que puis-je faire.
En bref
- En-tête : tag, description et la même image d'état que celle de l'écran de procédé.
- Corps : mode, commandes, valeurs, puis verrouillages et alarmes, dans cet ordre, toujours au même endroit.
- Une disposition par type d'objet : tous les moteurs se ressemblent.
- Dire pourquoi : quand une commande est bloquée, afficher le permissif manquant plutôt qu'un bouton mort.
- Réglage et maintenance sur un second onglet, hors de la vue principale de l'opérateur.
À quoi sert un faceplate
Un écran de procédé doit rester calme : équipements gris, couleur seulement pour les états et les alarmes, aucun chiffre inutile. Il n'y a donc pas de place pour un bouton de démarrage, un champ de consigne ou une liste de verrouillages sur chaque objet. Le faceplate résout le problème en déplaçant le détail à un clic de distance. L'opérateur sélectionne un objet, le faceplate s'ouvre par-dessus l'écran, l'opérateur agit, puis il se ferme. C'est la même idée que le niveau de détail de la hiérarchie des écrans, appliquée à un seul objet.
Deux conséquences en découlent. D'abord, le faceplate doit être prévisible : personne ne devrait avoir à le lire pour trouver le bouton Marche. Ensuite, il doit être honnête : il montre l'état réel remonté du terrain, pas l'ordre qui a été envoyé.
Anatomie d'un faceplate
Quel que soit l'objet, les cinq mêmes zones apparaissent de haut en bas. Gardez leur ordre fixe dans tout votre projet :
- En-tête. Tag, description et image d'état. Utilisez la même image que celle de l'objet sur l'écran de procédé, pour que l'opérateur le reconnaisse tout de suite. Un bouton de fermeture, toujours dans le même coin.
- Mode. Auto, manuel, local. Le mode actif est plein ; les autres sont en contour. Changer de mode est une commande comme une autre.
- Commandes. Marche et arrêt, ouverture et fermeture, ou saisie de consigne. Seules les commandes autorisées dans le mode courant sont activées.
- Verrouillages et permissifs. Les conditions qui doivent être vraies avant que l'objet puisse fonctionner, chacune avec son voyant d'état. C'est la zone qui manque le plus aux opérateurs quand elle est absente.
- Alarmes et liens. Les alarmes actives de cet objet avec leur priorité, et une rangée de liens vers la tendance, les paramètres et les données de maintenance.
Ce qui va sur chaque type de faceplate
Moteur, pompe et ventilateur
Les neuf états de la liste des états moteur sont le point de départ. En plus des zones ci-dessus, ajoutez le retour de marche (par exemple la vitesse ou le courant) lorsque le projet le mesure. La commande de démarrage est bloquée tant qu'un verrouillage manque : grisez le bouton et indiquez la condition manquante dans la zone des verrouillages.
Vanne tout ou rien
Commandes d'ouverture et de fermeture, retour de position des deux fins de course (ouverte, fermée), et un état pour le cas où aucune des deux n'est atteinte : en course, ou bloquée. Si la vanne a une position de sécurité, indiquez-la dans l'en-tête. Voir le guide des symboles de vannes pour les images d'état.
Vanne modulante et boucle PID
| Élément | Ce qu'il faut afficher |
|---|---|
| PV | La valeur du procédé, avec son unité, en grand et au même endroit sur chaque boucle. |
| SP | La consigne, modifiable uniquement en auto ou en cascade. Affichez la plage autorisée et rejetez les valeurs hors plage. |
| OUT | La sortie du régulateur en pourcentage, modifiable uniquement en manuel. |
| Mode | Manuel, auto, cascade. Le mode actif est plein. |
| Barre ou mini-tendance | PV, SP et OUT sur les dernières minutes, pour que l'opérateur voie la tendance de la boucle sans quitter le faceplate. |
| Alarmes | Limites haute et basse, celles qui sont actives étant mises en évidence. |
Placez les paramètres de réglage sur un second onglet. Ils s'adressent à la personne qui met la boucle en service, pas à l'opérateur de quart, et une modification accidentelle peut déstabiliser le procédé.
Les règles qui gardent chaque faceplate lisible
- Un faceplate par type d'objet, réutilisé pour chaque instance. L'opérateur apprend le faceplate de moteur une seule fois. Dix variantes, ce sont dix choses à apprendre.
- Même position, même ordre. Le mode sur la même ligne, les commandes en dessous, les alarmes en bas. La mémoire musculaire l'emporte sur une disposition astucieuse.
- Afficher le retour, pas la commande. Un moteur en marche est vert parce que le contacteur et le retour de vitesse l'indiquent, pas parce qu'on a appuyé sur Marche. S'ils ne concordent pas, affichez l'état « sans retour ».
- Couleur uniquement pour l'état et l'alarme. Les boutons sont neutres. Réservez le vert, le jaune, l'orange et le rouge à ce qu'ils signifient, comme dans la palette apaisée.
- Les commandes dangereuses exigent une action volontaire. Une confirmation, un appui maintenu ou une commande en deux temps, selon ce que la commande peut endommager. Les commandes courantes ne doivent pas demander de confirmation, sinon les opérateurs apprennent à tout valider d'un clic.
- Ne pas masquer l'objet. Le faceplate doit s'ouvrir près de l'objet cliqué et ne pas recouvrir l'équipement qu'il commande ni le bandeau d'alarmes.
- Dimensionner pour l'écran et pour l'utilisateur. Texte d'au moins 14 px, et boutons assez grands pour être touchés avec un doigt ganté sur un écran tactile.
- Journaliser ce que fait l'opérateur. Les commandes et les changements de consigne sont normalement enregistrés avec l'heure et l'utilisateur. Prévoyez-le dès le départ.
Les construire en pratique
Chaque plateforme d'IHM a sa propre manière de créer un popup ou un type d'objet réutilisable, et le vocabulaire change de l'une à l'autre. La conception ci-dessus n'en dépend pas : dessinez un faceplate par type d'objet, liez-le aux tags de l'instance cliquée, et ouvrez-le depuis chaque instance sur les écrans de procédé. Les guides d'intégration couvrent les étapes d'import pour les plateformes courantes.
L'image d'en-tête est la seule pièce que vous dessinez une fois et réutilisez. Dans le Symbol Builder vous pouvez dessiner l'objet et exporter une image par état dans un ZIP, de sorte que l'en-tête du faceplate et l'objet sur l'écran de procédé soient littéralement la même image. Changer une couleur plus tard change les deux.
Dessinez les images d'état de vos faceplates
Dessinez un moteur, une vanne ou une pompe une seule fois et exportez chaque état (arrêté, démarrage, en marche, sans retour, manuel, désactivé, défaut) en PNG ou SVG. Le builder est gratuit, sans compte nécessaire pour dessiner ; les téléchargements demandent un compte gratuit, 5 par mois sur Free.
Ouvrir le builder → Lire les 9 états moteur →Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un faceplate IHM ?
Le panneau qui s'ouvre quand un opérateur clique sur un objet d'un écran de procédé, comme un moteur, une vanne ou une boucle PID. Il montre l'état complet de cet objet (état, mode, valeurs, verrouillages, alarmes) et porte ses commandes. L'écran de procédé montre l'état d'un coup d'œil ; le faceplate est l'endroit où l'opérateur agit.
Que doit afficher un faceplate de moteur ?
Le tag et la description, l'état courant avec la même image que l'écran de procédé, le mode (auto, manuel, local), les commandes de marche et d'arrêt, la raison pour laquelle un démarrage est bloqué quand un permissif manque, les alarmes actives avec leur priorité, et des liens vers la tendance et les données de maintenance.
Que doit afficher un faceplate de boucle PID ?
La valeur du procédé, la consigne et la sortie côte à côte, le mode (manuel, auto, cascade), les alarmes actives, et une barre ou une petite tendance avec les trois valeurs sur les dernières minutes. Le réglage va sur un second onglet.
ISA-101 exige-t-elle des faceplates ?
Non. ISA-101 ne prescrit pas de disposition de faceplate ; elle demande de la cohérence. Un même type d'objet doit avoir le même aspect et le même comportement partout. La définition des faceplates fait normalement partie du guide de style IHM du projet.
Comment construire un faceplate dans mon logiciel d'IHM ?
Chaque plateforme a son propre mécanisme de popups ou de types d'objets réutilisables. Les règles de conception sont les mêmes : un faceplate par type d'objet, lié aux tags de l'instance cliquée, ouvert depuis chaque instance. Les images d'état de l'en-tête peuvent être exportées depuis le Symbol Builder.
Continuez la lecture
- Hiérarchie des écrans IHM — où se place le faceplate parmi les niveaux d'affichage.
- Les 9 états moteur que toute IHM devrait afficher — les états que l'en-tête du faceplate affiche.
- Gestion des alarmes — comment la priorité des alarmes s'affiche à l'écran.
- La palette de couleurs IHM apaisée — ce que la couleur signifie sur un faceplate.
- Guides des plateformes IHM — importer des symboles dans votre logiciel.
- Demandez à la communauté — une disposition de faceplate pour laquelle vous voulez un second avis.