Hmi چیست؟

رابط ماشین انسانی (HMI) یک رابط کاربری است که کاربر را به یک ماشین، سیستم یا دستگاه متصل می کند. از نظر فنی، این اصطلاح را می توان برای هر صفحه نمایشی که به کاربران اجازه تعامل با تجهیزات را می دهد، اطلاق می شود، اما رابط کاربری بیشتر در زمینه فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. برای پاسخ به این سوال که HMI چیست، ابتدا ویدیوی زیر را تماشا کنید:

یک مثال ساده از HMI در دنیای اطراف ما دستگاه باجه خودکار بانک ها یا دستگاه های خودپرداز است. صفحه نمایش با دکمه های نصب شده روی آن به شما امکان می دهد مقداری پول برداشت کنید یا عملیات مالی مورد نیاز را انجام دهید.

اما تاریخچه HMI صنعتی چیست؟

می توان گفت که عملاً در صنعت تحقق فرآیند اتوماسیون بدون HMI دشوار خواهد بود. اغلب HMI به صورت صفحه نمایش است و گاهی اوقات این صفحه نمایش ها حساس به لمس هستند.

در صنایع، یک اپراتور یا کارگر تعمیر و نگهداری می تواند دستگاه ها یا ماشین ها را از طریق HMI نظارت کند. یا از طریق آن دستورات خاصی را برای کنترلر ارسال کنید.

اطلاعات نمایش داده شده به اپراتور در HMI شامل مواردی مانند فشار، دما، مراحل فرآیند و حتی اطلاعات دقیق موجودی مواد خام است. این اطلاعات حتی می تواند سطح دقیق پر شده در مخازن یا محل دقیق واحدها باشد.

قابلیت های سخت افزار HMI به شدت با قابلیت های نرم افزار و سخت افزار مورد استفاده محدود شده است.

یک HMI را می توان به یک PLC متصل کرد تا به پرسنل خدمات کمک کند تا داده ها را روی صفحه نمایش دهند تا مشکلات را تشخیص دهند. این می تواند در مقایسه با هر بار اتصال یک رایانه یا لپ تاپ در زمان صرفه جویی کند.

یکی دیگر از مزایای HMI این است که کارخانه ها و سایر تاسیسات صنعتی می توانند چندین ماشین یا دستگاه را نظارت و کنترل کنند. یک واحد تولیدی کوچک می تواند کل کارخانه را با استفاده از HMI مرکزی نظارت کند.

به عنوان مثال، تجهیزات آب و فاضلاب سال هاست که از این فناوری در ارتباط با PLC ها و HMI ها استفاده می کنند. شما می توانید از راه دور تجهیزات را در کارخانه و همچنین مکان هایی مانند پمپ آب مدیریت کنید.

نحوه اتصال HMI به ابزار

احتمالاً تا به حال متوجه شده اید که HMI یک داشبورد و صفحه نمایش کنترل تولید است. اما واقعا HMI چگونه به دستگاه کنترل و مانیتورینگ متصل می شود؟

اول از همه باید بدانید که HMI از نرم افزار خاصی استفاده می کند تا مهندسان بتوانند آن را به خوبی برنامه ریزی کنند. این نرم افزار به مهندسان اجازه می دهد تا آنچه را که اپراتورها روی صفحه می بینند طراحی کنند. آنچه که آنها می توانند کنترل و بررسی کنند عملکرد دکمه ها و کارهایی است که اپراتور برای کنترل و نظارت بر دستگاه انجام می دهد.

به عنوان مثال، یک HMI می تواند یک مخزن بزرگ را روی صفحه نمایش با سطح مایع در داخل نمایش دهد. در کنار مخزن یک پمپ برای کاهش سطح مایع وجود دارد.

همچنین ممکن است HMI دکمه های شروع و توقف در کنار پمپ نمایش داده شود. این دکمه فقط یک عنصر بصری نیست! و در واقع می تواند پمپ را خاموش و روشن کند. ‫

اما این کار به سادگی قرار دادن یک دکمه یا ظرفی با سطح مایع خاص روی نمایشگر نیست.

شخصی که HMI را برنامه ریزی می کند باید هر نشانگر و دکمه را به ورودی یا خروجی خاصی از PLC متصل کند. برای انجام این کار، PLC و HMI باید سازگار باشند. سازگاری به این معناست که هر دو باید بتوانند با یکدیگر «صحبت کنند».

پروتکل های صنعتی مورد استفاده در HMI

در واقع شرکت های مختلف از پروتکل های متفاوتی استفاده می کنند. اما اصول کلی عبارتند از:

مدباس

پروفیباس

اترنت/IP

اینها سیستم‌های صنعتی هستند، مشابه شبکه‌ای که ممکن است در خانه بین چندین کامپیوتر، تلویزیون یا دستگاه‌های دیگر متصل به یکدیگر داشته باشید.

پروتکل های صنعتی PLC ها، HMI ها و سایر ماشین ها را به هم متصل می کنند. اطلاعات مربوط به این پروتکل ها به راحتی در وب سایت آنها موجود است.

هنگامی که HMI و PLC با هم ارتباط برقرار می کنند، می توان از برنامه های روی HMI برای کنترل و نظارت بر عملکرد PLC استفاده کرد.

درباره HMI و مزایای آن بیشتر بدانید!

درست است که رایج ترین اصطلاح برای این فناوری، رابط ماشین انسانی (HMI) است، اما اصطلاحات دیگر عبارتند از: رابط ماشین انسانی (MMI)، پایانه رابط اپراتور (OIT)، رابط اپراتور محلی (LOI) یا پایانه اپراتور (OT). . .) گاهی اوقات برای آن استفاده می شود.

HMI و رابط کاربری گرافیکی (GUI) مشابه هستند اما یکسان نیستند. در واقع رابط کاربری گرافیکی بخش گرافیکی HMI را پیاده سازی می کند.

برخی از کاربردهای HMI در صنعت:

نمایش داده ها به صورت گرافیکی

پیگیری فرآیند تولید و زمان تولید

پایش شاخص های تولید (KPI)

بررسی ورودی و خروجی دستگاه

و برنامه های کاربردی دیگر

همانطور که یک سیستم HVAC برای نظارت و کنترل دمای هوا در یک خانه استفاده می شود، یک اپراتور کارخانه از یک دستگاه HMI برای نظارت و کنترل دمای مخزن آب در یک محیط تولید یا برای بررسی دمای خاص استفاده می کند. پمپ در تجهیزات صنعتی فعال است.

بسیاری از انواع رابط های انسان و ماشین (HMI) از جمله نمایشگرهای تعبیه شده در ماشین ها، مانیتورهای کامپیوتر و بردهای صفحه نمایش تاکنون توسعه یافته اند، اما صرف نظر از نوع رابط و هدفی که برای آن استفاده می شود، هدف از استفاده از این رابط ها برای نشان دادن است. فرآیندها و عملکرد سیستم به افراد است.

HMI کجا استفاده می شود؟

فناوری HMI توسط اکثر سازمان های صنعتی و همچنین طیف گسترده ای از شرکت های مختلف برای بهینه سازی تعامل انسان با سیستم ها و ماشین ها و بهینه سازی فرآیندهای تولید استفاده می شود.

صنایعی که معمولا از HMI استفاده می کنند عبارتند از:

انرژی

صنایع غذایی و آشامیدنی

ساخت و ساز

نفت و گاز

صنعت انرژی

در حال پردازش

حمل و نقل

آب و فاضلاب

و موارد دیگر