Système IHM pour pont roulant : interface, protocoles et sécurité
Les trois piliers techniques du système IHM pour pont roulant KR-HMI de Kelude : conception d'interface (disposition en trois zones 60 %/35 %/5 % + codage couleur à quatre niveaux de défaut + taille tactile minimale de 48 px + gestion des droits à trois niveaux), protocoles de communication (Profinet/EtherCAT/Modbus TCP au choix + double port réseau avec isolation entre réseau de contrôle et réseau d'information), interaction homme-machine (latence tactile ≤ 10 ms + rapport de contraste ≥ 4,5:1 + IP65 / plage de température −20 à 60 °C). Le KR-HMI est déployé sur plus de 200 ponts roulants et prend en charge l'interconnexion avec les cabines de télécommande, les plateformes Big Data et les systèmes MES.
L'IHM (Interface Homme-Machine) du pont roulant constitue la fenêtre d'interaction centrale entre l'opérateur et la grue, ainsi que le point de jonction entre la couche de commande par PLC et la couche d'information MES. Un système IHM performant ne se limite pas à une conception ergonomique de l'interface : il doit également adapter ses protocoles de communication aux différentes marques de PLC et intégrer des mécanismes de sécurité fiables. Cet article, en tant que page pilier dédiée à l'IHM des ponts roulants, articule les trois volets — conception d'interface, protocoles de communication et interaction homme-machine — tout en présentant les solutions d'interconnexion du KR-HMI avec la cabine de télécommande et la plateforme Big Data.
1. Conception d'interface — disposition en trois zones et classification des défauts à quatre niveaux
L'interface KR-HMI adopte une disposition classique en trois zones : zone de commande 60 % (schéma du pont roulant + boutons de commande), zone d'état 35 % (paramètres en temps réel + liste d'alarmes), barre de statut 5 % (informations système). Le codage couleur à quatre niveaux de défaut — vert pour normal, jaune pour avertissement, rouge pour alarme, rouge foncé pour arrêt d'urgence — permet à l'opérateur d'évaluer rapidement l'état de l'équipement. Les boutons tactiles d'une taille minimale de 48×48 px garantissent une utilisation fiable avec des gants ; les opérations critiques (Levage/Descente) nécessitent un appui long de 500 ms suivi d'une fenêtre de confirmation secondaire pour éviter toute activation accidentelle.Consulter le guide complet de conception d'interface
2. Protocoles de communication — trois Ethernet industriels pour tous les PLC
Le KR-HMI prend en charge l'ensemble des protocoles : Profinet (protocole privilégié pour les PLC Siemens, taux de rafraîchissement de 1 ms), EtherCAT (protocole privilégié pour les PLC Inovance/Beckhoff, cycle ≤ 100 μs) et Modbus TCP (protocole privilégié pour la rénovation d'installations existantes, taux de rafraîchissement standard de 20 ms). L'IHM est équipée de série d'un double port réseau — le réseau de contrôle connecte le PLC (commande en temps réel), tandis que le réseau d'information relie la plateforme Big Data et le MES (collecte de données non temps réel) — avec une isolation physique des réseaux pour garantir la sécurité.Consulter la comparaison complète des protocoles
3. Interaction homme-machine — trois règles d'or pour la sécurité et l'efficacité
La conception ergonomique du KR-HMI repose sur trois règles d'or : réactivité tactile (taille minimale de 48 px + retour en 200 ms + appui long de 500 ms anti-erreur), partition visuelle (sémantique des couleurs à quatre niveaux + normes typographiques + rapport de contraste ≥ 4,5:1) et sécurité opérationnelle (droits d'accès à trois niveaux + journalisation complète + verrouillage automatique de l'écran après 5 minutes + priorité à l'arrêt d'urgence physique). En cas de défaillance de l'IHM, le fonctionnement du pont roulant n'est pas affecté — le principe de conception étant que « l'IHM est une fenêtre de surveillance et ne participe pas au verrouillage de sécurité ».Consulter les règles d'or complètes de l'ergonomie
4. Interconnexion cloud — IHM intégrée à la cabine de télécommande et à la plateforme Big Data
Le KR-HMI se connecte à la plateforme Big Data de Kelude Industries Lourdes via le port réseau d'information (Modbus TCP/OPC UA), transmettant en temps réel les données de fonctionnement du pont roulant (Charge/température/Courant/consommation d'énergie/alarmes) vers la base de données temporelle InfluxDB. Les données de la plateforme Big Data peuvent également être renvoyées vers l'IHM via MQTT — par exemple, lorsque le modèle de maintenance prédictive détecte une anomalie au niveau d'un Roulement, une alarme est générée sur la plateforme Big Data tandis qu'une recommandation de maintenance s'affiche simultanément sur l'IHM du pont roulant concerné. En interconnexion avec la cabine de télécommande, les alarmes de l'IHM sont synchronisées vers le poste de commande distant ; après confirmation par l'opérateur à distance, l'état d'alarme sur l'IHM est mis à jour en conséquence. Le KR-HMI assure également la synchronisation des données avec l'écran tactile de la cabine de télécommande — l'opérateur distant peut consulter les Paramètres locaux du pont roulant via l'IHM, et le conducteur sur site peut visualiser l'état de la commande à distance via l'IHM.Plateforme d'analyse Big Data pour ponts roulants · Plateforme de télécommande pour pont roulant
200+unité KR-IHMnombre d sidérurgie/industrie chimique/matériaux de construction/Machinerie | 3type protocoles de communication pris en charge Profinet/Ether CAT/Modbus | 50,000h MTBFMTBF (temps moyen entre pannes) durée de vie nominale≥8an |
IP65 Indice de Protection (IP) -20~60°C · Anti-poussièreÉtanche à l'eau | 3niveau droits d Classe opérateur/maintenance/administrateur | 7jour essai gratuit Prototypeinstallation et mise en service sur site |
Guide de sélection et mise en œuvre
Le choix d’un système IHM KR-HMI s’effectue en quatre étapes : identifier d’abord la marque du PLC du pont roulant (Siemens, Inovance, Mitsubishi ou autre), puis sélectionner le protocole de communication (Profinet, EtherCAT, Modbus TCP), choisir ensuite la taille de l’écran (15 pouces en standard, 10 pouces en version compacte, 7 pouces en version économique) et enfin définir les exigences environnementales (intérieur, extérieur, antidéflagrant, salle blanche). Kelude propose deux modes de configuration : la configuration standard, livrée sous 7 jours ouvrés, et la configuration sur mesure (incluant la modification de l’interface, le logo personnalisé et les protocoles de communication spéciaux), livrée sous 15 jours ouvrés. Le prix du système IHM (comprenant l’unité centrale KR-HMI, le support de montage, l’adaptateur d’alimentation et le câble de communication) est le suivant : environ 5 000 à 8 000 € pour le modèle standard 15 pouces, 3 500 à 5 500 € pour le modèle compact 10 pouces et 2 000 à 3 500 € pour le modèle économique 7 pouces. Une remise de 20 % s’applique pour toute commande groupée de 10 unités ou plus.
Applications sectorielles du KR-HMI
| secteur d | nombre de clients | nombre d | PLCmarque | protocole de communication | taille d | exigences spécifiques |
|---|---|---|---|---|---|---|
| métallurgie sidérurgique | 8 | 72 | Siemens S7-1500 | Profinet | 15taille d | haute température et forte poussière |
| industrie chimique | 5 | 38 | Inovance AC800 | Ether CAT | 15taille d | antidéflagrant Ex db ⅡB T6 |
| matériaux de construction | 6 | 45 | Mitsubishi FX5U | Modbus TCP | 10taille d | parc existant Rénovation |
| Machineriefabrication | 7 | 52 | Siemens S7-1200 | Profinet | 15taille d+10taille d | MESintégration par scan de code |
Synthèse de la procédure de sélection : La première étape consiste à confirmer l'environnement de travail du pont roulant (type standard à température ambiante / type sidérurgie à haute température et poussières / type antidéflagrant pour industrie chimique / type électronique pour salle blanche). La deuxième étape consiste à confirmer la marque de l'automate et le protocole de communication (Siemens Profinet, Inovance/Bechoff EtherCAT, autre/Modbus TCP existant). La troisième étape consiste à confirmer la taille de l'écran (15 pouces si l'espace sur le pupitre de commande est suffisant, 10 pouces pour une armoire de commande compacte, 7 pouces pour un besoin de simple surveillance). La quatrième étape consiste à déterminer si une liaison avec la cabine de pilotage à distance ou la plateforme de données massives est nécessaire (option modèle à double port réseau). Kelude Industries Lourdes fournit un tableau de sélection des modèles KR-HMI (paramètres complets et prix pour 12 modèles standard). Les clients peuvent également soumettre leur demande de sélection en ligne via le compte WeChat officiel « Kelude Industries Lourdes ». L'équipe technique répond sous 2 heures et émet une recommandation de sélection.
Sélection rapide de trois modèles KR-HMI standard : KR-HMI-15S (15 pouces, type standard, 5 800 €, large plage de température IP65, prise en charge des trois protocoles Profinet/EtherCAT/Modbus TCP, double port réseau, adapté à 90 % des scénarios de ponts roulants, recommandé en premier choix) ; KR-HMI-10S (10 pouces, type compact, 4 200 €, IP65 large plage de température, protocole Modbus TCP, adapté aux scénarios avec espace d'armoire de commande restreint) ; KR-HMI-15E (15 pouces, type antidéflagrant, 18 500 €, certification antidéflagrante Ex db ⅡB T6 Gb, double protocole Profinet + Modbus TCP, adapté aux ponts roulants en zone antidéflagrante chimique). Les trois modèles sont équipés du processeur octa-core Rockchip RK3588 (4×Cortex-A76+4×Cortex-A55), de 4 Go de RAM, de 32 Go de stockage, du noyau temps réel Linux RT + du framework graphique Qt 6.5. Tous les modèles sont équipés en standard d'un port réseau de contrôle Gigabit et d'un port réseau d'information Fast Ethernet, avec prise en charge de l'extension sans fil 4G/WiFi. Toute la gamme bénéficie d'une garantie de 2 ans et d'un support technique à distance 7×24 heures. Pour un achat en gros (plus de 10 unités), le prix unitaire bénéficie d'une remise de 20 % et d'un service de personnalisation de l'interface HMI offert (incluant le logo du client + la charte de couleurs de la marque + la personnalisation de l'écran de démarrage par défaut).
Avantages comparatifs du KR-HMI face aux IHM tierces
Par rapport aux IHM génériques du marché (telles que Siemens WinCC, Weinview, Kunlun Tongtai, etc.), les avantages différenciés du KR-HMI dans les scénarios de ponts roulants incluent : ① Modèles d'interface dédiés aux ponts roulants – interfaces préinstallées pour les trois axes de levage, pont du pont roulant et chariot, système de couleurs de défauts à quatre niveaux, widgets de schéma de pont roulant, prêts à l'emploi dès la mise sous tension (les IHM génériques nécessitent 3 à 7 jours pour concevoir une interface dédiée) ; ② Pile de protocoles de communication intégrée pour ponts roulants – prise en charge directe des configurations Profinet/EtherCAT/Modbus TCP des automates couramment utilisés, sans avoir à apprendre les paramètres de configuration spécifiques de chaque protocole (les IHM génériques exigent que les ingénieurs maîtrisent les détails de configuration de chaque protocole) ; ③ Intégration native avec la cabine de pilotage à distance – le KR-HMI communique avec la plateforme de cabine de pilotage à distance de Kelude via un protocole MQTT propriétaire, sans passerelle intermédiaire, avec une latence de bout en bout pour les alarmes et les commandes inférieure à 20 ms (les IHM génériques nécessitent une passerelle OPC UA supplémentaire, avec une latence supérieure à 100 ms) ; ④ Certification antidéflagrante – le modèle antidéflagrant KR-HMI a obtenu la certification Ex db ⅡB T6 Gb, adapté aux zones antidéflagrantes chimiques Zone 1/Zone 2 (les modèles antidéflagrants des IHM génériques nécessitent une personnalisation supplémentaire, avec des coûts et des délais imprévisibles). Le KR-HMI est adapté aux déploiements standardisés des fabricants de ponts roulants en série, tandis que les IHM génériques conviennent aux projets de ponts roulants uniques nécessitant une forte personnalisation de l'interface. Le système KR-HMI de Kelude Industries Lourdes est désormais entièrement compatible avec tous les aspects de ce sujet – pour les détails de conception d'interface HMI, veuillez consulter Trois astuces d'optimisation pour la conception d'interface HMI, pour la configuration pratique des protocoles de communication, veuillez consulter Comparaison des trois protocoles de communication, et pour les normes d'interaction homme-machine, veuillez consulter Les trois règles d'or de l'ergonomie.
Questions fréquentes sur l'IHM de pont roulant
Q : Le KR-HMI est-il développé en interne ou est-ce un produit sous-traité ?
A : Le KR-HMI est une solution complète développée par Kelude Industries Lourdes, basée sur un terminal industriel à écran tactile domestique (utilisant la puce principale Rockchip RK3588 ou Allwinner T507) combiné à un système logiciel HMI propriétaire. Le matériel est fabriqué par un fabricant national de premier plan d'écrans tactiles industriels (garantie 2 ans). Le logiciel HMI (comprenant la logique d'interface, la pile de protocoles de communication, les mécanismes de sécurité) est développé à 100 % en interne par l'équipe embarquée de Kelude Industries Lourdes (basé sur Linux RT + framework Qt). L'avantage du développement en interne réside dans la possibilité de personnaliser en profondeur les fonctions spécifiques aux ponts roulants (telles que la logique anti-erreur de touche longue pour le levage, l'affichage de la consommation d'énergie sur quatre quadrants, l'intégration du protocole avec la cabine de pilotage à distance), fonctions que les IHM génériques tierces ne peuvent pas réaliser dans ces scénarios spécifiques.
Q : Une seule IHM peut-elle gérer plusieurs ponts roulants ?
A : Le KR-HMI prend en charge la surveillance simultanée de plusieurs ponts roulants (jusqu'à 4) via une seule IHM, en basculant entre les onglets pour changer de pont roulant contrôlé. Cependant, un seul pont roulant peut être contrôlé à la fois (le droit de contrôle est exclusif ; lors du changement, le pont roulant actuellement contrôlé est automatiquement mis en pause). Le mode de surveillance multiple est adapté aux gestionnaires au sol ou aux scénarios de maintenance des équipements, mais pas au pilotage par un conducteur – en mode conduite, une configuration un-à-un est recommandée (une IHM pour un pont roulant). Le mode de surveillance multiple nécessite une IHM avec une puissance de calcul supérieure et un écran plus grand – une configuration de 15 pouces ou plus est recommandée.
Q : Le KR-HMI est-il adapté aux environnements antidéflagrants ?
A : Oui. Le modèle antidéflagrant KR-HMI est certifié Ex db ⅡB T6 Gb (adapté aux zones antidéflagrantes Zone 1/Zone 2 telles que l'industrie chimique, les stations de gaz, les ateliers de peinture). L'IHM antidéflagrante utilise un boîtier antidéflagrant (en alliage d'aluminium moulé) + un circuit tactile à sécurité intrinsèque (verre tactile antidéflagrant d'une épaisseur ≥ 6 mm). Son épaisseur et sa masse sont le double de celles du modèle standard (environ 5 kg pour 15 pouces). Le prix du modèle antidéflagrant est d'environ 15 000 € à 25 000 € (2 à 3 fois le prix du modèle standard), et le délai de livraison est prolongé à 20 jours ouvrables. Pour les environnements non antidéflagrants, le modèle standard est recommandé – plus léger, plus réactif et plus économique.
Q : Comment se passe la mise à jour du logiciel du KR-HMI ?
A : Le KR-HMI prend en charge la mise à niveau OTA en ligne (envoi du firmware à distance via 4G/WiFi) et la mise à niveau locale par USB. Le paquet de mise à niveau du firmware fait environ 50 à 200 Mo (incluant pilotes + interface + pile de protocoles de communication). Le processus de mise à niveau est entièrement automatique (vérification, écriture, redémarrage) et dure 3 à 5 minutes. Pendant la mise à niveau, l'IHM n'est pas opérationnelle, mais le fonctionnement normal du pont roulant n'est pas affecté. Kelude Industries Lourdes publie une mise à jour du firmware chaque trimestre (nouvelles fonctionnalités + correctifs de sécurité). Les IHM déjà vendues bénéficient de mises à niveau gratuites à vie. Les mises à jour de sécurité majeures (comme les correctifs de vulnérabilités urgentes) sont envoyées dans les 48 heures suivant leur découverte.
Le système IHM pour pont roulant, de la conception de l'interface aux protocoles de communication en passant par l'ergonomie, constitue une solution complète d'interaction homme-machine pour pont roulant. Le KR-HMI de Kelude Industries Lourdes a déjà été déployé sur plus de 200 ponts roulants, est compatible avec les trois principaux protocoles Profinet/EtherCAT/Modbus TCP, et prend en charge une intégration transparente avec la cabine de pilotage à distance, la plateforme de données massives et les systèmes MES. Pour obtenir la spécification technique du KR-HMI ou demander un essai gratuit du prototype (7 jours), veuillez contacter l'équipe technique de Kelude Industries Lourdes.
