Desain layar HMI yang membantu operator: tata letak, warna, dan alarm

Layar HMI yang baik menampilkan kondisi abnormal lebih menonjol daripada kondisi normal, memakai warna hanya untuk arti tertentu, dan menyusun informasi dari gambaran umum ke detail.

HMI (human machine interface) adalah layar tempat operator melihat proses dan memberi perintah. HMI bisa berupa panel kecil di satu mesin atau sekumpulan operator station di atas sistem SCADA atau DCS. Panduan ini membahas desain layarnya: tata letak, warna, hierarki, dan alarm, dilengkapi catatan dari proyek Citia.

HMI ada agar operator menyadari masalah lebih awal dan bertindak dengan benar. Semua yang ada di layar seharusnya melayani tujuan itu.

Pada sistem PLC, HMI menampilkan kondisi mesin, menerima perintah start dan stop, dan menampilkan gangguan. Pada SCADA atau DCS, operator station menambahkan gambaran umum seluruh plant, trend, daftar alarm, dan navigasi antarunit. Seri ISA-101 yang diterbitkan International Society of Automation membahas cara antarmuka seperti ini dirancang, dipasang, dioperasikan, dan dipelihara, dengan peningkatan situational awareness sebagai salah satu tujuannya.

Situational awareness berarti operator tahu apa yang sedang terjadi, paham artinya, dan bisa memperkirakan apa yang terjadi berikutnya. Layar yang penuh ikon pompa berwarna cerah dan angka yang terus bergerak bisa terlihat mengesankan, tetapi tetap gagal dalam ujian ini, karena satu nilai yang penting tenggelam di antara yang lain.

Di terminal BBM, HMI muncul di beberapa tingkat: panel di gantry pengisian atau skid pompa, operator station SCADA di ruang kontrol, dan kadang DCS. Semuanya sebaiknya mengikuti aturan gaya yang sama. Jika tidak, operator yang berpindah dari satu layar ke layar lain akan membaca warna yang sama dengan dua arti berbeda, dan kebiasaan yang benar di satu layar berubah menjadi kesalahan di layar lain.

Banyak layar plant digambar agar mirip peralatannya. Praktik yang lebih baru menggambarnya untuk menunjukkan kondisi proses.

Perbedaannya paling mudah dilihat berdampingan. Tabel berikut menggambarkan kedua gaya secara umum; isinya bukan salinan layar milik klien mana pun.

Perbandingan ini tidak berarti layar lama harus dibuang. Nilainya ada pada pertanyaan yang dimunculkannya: apakah setiap warna di layar ini punya arti, dan apakah operator baru bisa menemukan satu nilai yang abnormal tanpa dibantu?

Alarm adalah permintaan agar operator bertindak. Jika layar memunculkan lebih banyak permintaan daripada yang sanggup ditangani satu orang, alarm yang penting akan terlewat.

ISA-18.2-2016 adalah standar ISA untuk manajemen sistem alarm di industri proses. Artikel Control Engineering tentang penerapannya, dipublikasikan Yokogawa pada 2013, mencantumkan laju alarm dari standar tersebut sebagai batas praktis kemampuan manusia; angkanya ada di bawah. Pakai angka ini sebagai tolok ukur saat meninjau daftar alarm, bukan sebagai target yang harus dipenuhi.

Pekerjaan untuk membereskan daftar alarm disebut rasionalisasi alarm. Setiap alarm ditinjau penyebabnya, akibatnya, tindakan yang diharapkan dari operator, dan prioritasnya; alarm yang tidak membutuhkan tindakan dihapus atau diubah menjadi event. ISA-18.2 menempatkan langkah ini dalam siklus hidup manajemen alarm, agar daftar alarm tetap bersih setelah proyek selesai.

Alarm palsu sama merugikannya dengan alarm nyata yang terlalu banyak. Di Fuel Terminal Lomanis, setelah listrik padam, Citia menelusuri alarm satu per satu lewat alarm and event log DCS, memisahkan alarm asli dari yang palsu, lalu memperbaiki logika alarm, karena alarm palsu yang terus muncul bisa mengalihkan perhatian dari alarm proses yang sebenarnya. Lihat pembersihan alarm di Lomanis.

Sebagian besar pekerjaan HMI di lokasi Indonesia adalah menambahkan data ke layar yang sudah ada atau memperbaiki layar yang tidak lagi sesuai dengan kondisi plant. Contoh berikut berasal dari catatan proyek Citia.

• Di Eltech Bekasi, data daya, kelembapan, dan suhu panel busbar yang sebelumnya hanya bisa dilihat di lokasi dibawa masuk ke SCADA terpusat. Validasi pemetaan register Modbus menjadi syarat agar nilai di layar sama dengan nilai di perangkat. Lihat integrasi HMI Eltech.
• Di Integrated Terminal Pertamina Bitung, HMI AVEVA InTouch di central control room kini menampilkan tekanan pompa dan status VSD, sehingga operator tidak perlu lagi berjalan ke lapangan untuk memeriksanya. Lihat pemulihan pompa Bitung.
• Di Balongan EWTP (instalasi pengolahan air limbah), integrasi PLC, HMI, dan SCADA melewati loop check, uji I/O, uji fungsi, dan site acceptance test sebelum serah terima. Lihat pekerjaan Balongan EWTP.

Di Lomanis, peninjauan juga menemukan halaman DCS yang tidak ter-update dan tangki produk di HMI yang mungkin berbeda dari kondisi sebenarnya. Layar menjauh dari kondisi plant ketika perubahan di lapangan tidak ikut diperbarui di grafik. Karena itu, setiap perubahan pipa, tangki, atau valve sebaiknya masuk ke daftar pekerjaan HMI sejak awal, bukan menunggu ada keluhan dari operator.

Daftar periksa singkat bisa menangkap sebagian besar masalah HMI sebelum operator menemukannya. Jalankan bersama operator, bukan hanya bersama engineer yang menggambar layarnya.

Butir di bawah adalah pemeriksaan praktis, bukan kutipan pasal standar. Daftar ini cocok untuk paket apa pun, dari panel lokal sampai operator station SCADA atau DCS. Untuk posisi HMI di antara PLC, DCS, dan SCADA, lihat beda PLC, DCS, SCADA, dan HMI.

Ulangi daftar periksa ini setiap kali ada perubahan berarti, misalnya peralatan baru, gateway protokol, atau upgrade SCADA. Layar jarang rusak saat serah terima; layar perlahan menjauh dari kondisi plant di tahun-tahun berikutnya.