HMI là một phần không thể thiếu trong ngành tự động hóa công nghiệp. Thiết bị này hiện khá phổ biến trong các nhà máy sản xuất cũng như trên các thiết bị công nghiệp. Để tìm hiểu kỹ hơn về thiết bị thì hãy để bài viết này chia sẻ dưới đây.
HMI là gì?
HMI là từ viết tắt của Human – Machine – Interface, nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị. Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con người “giao tiếp” với một máy móc qua 1 màn hình giao diện đều được gọi là HMI. Màn hình HMI hiện nay đã quá quen thuộc với con người. Đặc biệt trong ngành công nghiệp. Nó đóng vai trò vô cùng quan trọng trong phần giao tiếp giữa người và máy.
Màn hình cảm ứng HMI
Cấu tạo:
Phần cứng HMI bao gồm thân vỏ, khung, các thiết bị vi mạch điện tử… Những chi tiết phần cứng cụ thể và chức năng của chúng bao gồm:Màn hình: Có chức năng cảm ứng để người vận hành có thể chạm tay vào để điều khiển các thao tác trên đó như 1 điện thoại Smartphone hiện đại mà chúng ta hay dùng hàng ngày. Ngoài ra màn hình còn dùng để hiển thị các trạng thái cũng như các tín hiệu hoạt động của máy và thiết bị tùy thuộc vào nhu cầu người dùng và do người lập trình giao diện cho người dùng.
Các phím bấm
Chip: chính là CPU của màn hình
Bộ nhớ chương trình: ROM, RAM, EPROM/Flash…
Màn hình cảm ứng HMI kết nối với hệ thống
Chức năng của phần mềm
1.Các hàm và lệnhPhần mềm phát triển
Các công cụ xây dựng HMI.
Các công cụ kết nối, nạp chương trình và gỡ rối
Các công cụ mô phỏng
2.Truyền thông
Các giao thức truyền thông: Modbus, CANbus, PPI, MPI, PROFIBUS…
Các cổng truyền thông: RS232, RS485, Ethernet, USB…
Các loại thiết bị HMI bao gồm những gì?
3.Thiết bị HMI truyền thống
Thiết bị nhập thông tin: công tắc chuyển mạch, nút bấm
Thiết bị xuất thông tin: đèn báo, còi, đồng hồ đo, các bộ tự ghi dùng giấy.
Nhược điểm của các thiết bị HMI truyền thống
Thông tin không đầy đủ và chính xác
Khả năng lưu trữ thông tin hạn chế.
Độ tin cậy và ổn định thấp.
Đối với hệ thống rộng và phức tạp: độ phức tạp rất cao và rất khó mở rộng.
Do phát sự phát triển của Công nghệ thông tin và Công nghệ Vi điện tử, HMI ngày nay sử dụng các thiết bị tính toán mạnh mẽ.
Thiết bị HMI hiện đại
HMI hiện đại chia làm 2 loại chính:HMI trên nền PC và Windows/MAC: SCADA.
HMI trên nền các máy tính nhúng: HMI chuyên dụng.
Ngoài ra còn có một số loại HMI biến thể khác như Mobile HMI dùng Palm, Poket PC.
Các ưu điểm của HMI hiện đại
Tính mềm dẻo, dễ thay đổi bổ sung thông tin cần thiết.
Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa.
Tính “Mở”: có khả năng kết nối mạnh, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức.
Khả năng lưu trữ cao.
Tính đầy đủ, kịp thời và chính xác của thông tin.
Ứng dụng của HMI trong công nghiệp
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ ở tất cả các lĩnh vực và tất các khu vực trên thế giới. HMI là một thiết bị không thể thiếu góp phần đẩy nhanh quá trình tự động hóa các công đoạn cũng như các quy trình sản xuất phức tạp và khó đòi hỏi độ chính xác cao. Vì vậy HMI được ứng dụng ở hầu hết các công đoạn sản xuất trong các lĩnh vực. Ví dụ như dầu khí, điện tử, sản xuất thép, dệt may, ngành điện, ngành nước, ô tô, xe máy…
Màn hình cảm ứng HMI Fuji Electric TS1070
Quy trình xây dựng hệ thống HMI trong công nghiệp.
Lựa chọn phần cứngLựa chọn kích cỡ màn hình: trên cơ sở số lượng thông số/thông tin cảm biến hiển thị đồng thời. nhu cầu về đồ thị, đồ họa (lưu trình công nghệ…).
Lựa chọn số phím cứng, số phím cảm ứng tối đa cùng sử dụng cùng lúc.
Lựa chọn các cổng mở rộng nếu có nhu cầu in ấn, đọc mã vạch, kết nối các thiết bị ngoại vi khác.
Lựa chọn dung lượng bộ nhớ: theo số lượng thông số cần thu thập số liệu, lưu trữ dữ liệu, số lượng trang màn hình cần hiển thị.
Màn hình cảm ứng HMI Siemens
Xây dựng giao diện
Cấu hình phần cứng: chọn phần cứng, chuẩn giao thức…Xây dựng các màn hình.
Gán các biến số (tag) cho các đối tượng.
Sử dụng các đối tượng đặc biệt.
Viết các chương trình script (tùy chọn).
Mô phỏng và gỡ rối chương trình.
Nạp thiết bị xuống HMI.
Những thuật ngữ cơ bản trên HMI
1. Màn hình( Screen ):• Là thành phần của phần mềm ứng dụng HMI được xây dựng trên công cụ phần mềm phát triển HMI và được nạp xuống thiết bị để chạy.
• Là nơi chứa đựng các đối tượng (Object), các biến số (tags), các chương trình dạng ngữ cảnh (script).
2.Thẻ liên kết: Biến số (Tags):
Gồm các biến số nội tại bên trong hệ điều hành thiết bị HMI, dùng để làm các biến số trung gian cho quá trình tính toán, các biến số quá trình trong các thiết bị trên mạng điều khiển: trong PLC, trong thiết bị đo lường thông minh, trong các thiết bị nhúng nà controller khác…
Thẻ Tags là đối tượng trung gian để liên kết HMI và PLC.
3. Kiểu biến:
– Kiểu biến số (Tag type/Data type ):
• Bit: 0/1 (true/false)
• Byte: 0…255
• Word: 2 byte = 0…65025.
• Interger (Nguyên): -32512…+32512
• Long, Float, BCD.
• String: abc.
4. Chương trình script:
• Script toàn cục (global): đoạn mã chương trình Script có tác động đến toàn bộ hệ thống HMI
• Script đối tượng (Object script): là script chỉ tác dụng đến đối tượng đó. Thường là các đoạn mã chương trình viết cho các sự kiện (event) của đối tượng. Ví dụ: Script cho button, với sự kiễn “nhấn nút”.
5. Trend:
Là dạng đồ thị biểu diễn sự thay đổi của một biến(tag) theo thời gian.
Có 2 loại trend chính: Trend hiện thời và trend quá khứ (history).
6. Cảnh báo Alarm:
Là một loại đối tượng để đưa ra các báo động hay thông báo sự cố cho hệ thống.
7. Bar Graph
Thanh Bargraph thể hiện sự thay đổi liên tục của mực nước, dầu, áp suất
Với những kiến thức cơ bản về HMI hi vọng sẽ giúp ích bạn ít nhiều trong công việc, hãy like hoặc share bài viết nếu thấy hữu ích bạn nhé !
0 nhận xét: