HMI مخفف عبارت Human Machine Interface است که به معنی رابط کاربری میان انسان و ماشین بوده و عضوی بسیار مهم و کلیدی در دنیای اتوماسیون صنعتی به شمار میرود. در این بخش قصد داریم تا شما را با HMI ها و اهمیت آنها در صنعت آشنا کنیم. همان طور که از نام این دستگاه مشخص است، وظیفهی برقراری ارتباط بین انسان و ماشین های مختلف را بر عهده دارد.
HMI این امکان را به اپراتور میدهد تا از طریق آن، پارامترهای مختلف یک دستگاه مانند میزان دما، فشار، و یا فرآیند شمارش را در صفحه نمایشگر مشاهده و آنها را کنترل کند. در واقع بیشتر پارامترهایی که در گذشته و در کارخانهها یا خطوط تولید به وسیله نیروی انسانی و وسایل اندازهگیری متعدد اندازه گیری و کنترل میشد، امروزه به وسیله HMI و تنها با فشردن چند دکمه و یا لمس صفحه نمایشگر قابل انجام است که در نوع خود پیشرفت بسیار بزرگی در صنعت به شمار میرود.
به طور کلی HMI ها به PLC متصل میشوند و طبق برنامهای که به PLC داده میشود، دیتاهای دریافتی از سنسورها و ورودی ها را به وسیله یک پروتکل مخصوص به HMI منتقل میکند و شما را قادر میسازد تا فرآیندهای گوناگون را کنترل و پارامترهای مختلف را اندازهگیری کنید.
در واقع پروتکلها زبان مشترک بین PLC و HMI هستند که رایجترین آنها عبارت اند از: Modbus ، Ethernet/IP و Profibus. همچنین هنگامی که قصد دارید از طریق HMI فرمانی را صادر کنید، مثلا وقتی که می خواهید یک موتور را روشن و یا خاموش کنید، فرمان شما از HMI به PLC منتقل شده و با توجه به برنامه داده شده به آن، اطلاعات را تفسیر و از طریق خروجیها فرمان داده شده را منتقل میکند.
HMI دلتا به عنوان یکی از برترین محصولات نمایشگر صنعتی در بازار ایران شناخته می شود، چرا که محصولات اچ ام آی دلتا در کنار قیمت بسیار مناسب خود از کیفیت بسیار بالایی برخوردار هستند، شرکت دلتا یکی از کمپانی های تولید و عرضه کننده محصولات اتوماسیون صنعتی در بازار آسیا می باشد، و همواره محصولات DELTA بین مهندسین صنعت برق از ویژگی خاصی برخوردار بوده است. دلتا به دو دسته پنل متنی و پنل لمسی تقسیم می شوند. پنل متنی یک پنل تک رنگ و گرافیکی است که انسان و ماشین را با هم مرتبط می کند. اگرچه این رابط ها به اندازه ی رابط های گرافیکی رنگی، واضح نیستند، اما همچنان می توانند بسیاری از کدهای برنامه را به صفحه نمایش متنی و گرافیکی تبدیل کنند و در صفحه نمایش متنی نمایش دهند. HMI های دلتا با صفحه نمایش از 3 اینچ تا 15 اینچ عرضه شده است و در انواع TEXT Panel ، TOUCH Panel موجود هستند، قیمت HMI دلتا جزو محصولات خوش قیمت بازار محسوب می شود.
HMI رابط انسان و ماشین یک رابط کاربری یا داشبورد است که شخص را به یک ماشین، سیستم یا دستگاه متصل می کند. در حالی که این اصطلاح از نظر فنی می تواند برای هر صفحه نمایشی که به کاربر اجازه تعامل با یک دستگاه را می دهد به کار رود، HMI بیشتر در زمینه یک فرآیند صنعتی استفاده می شود. نمایشگر های لمسی MAGELIS ™ Easy GXU اشنایدر مناسب برای سیستم های اتوماسیونی کوچک شما، شامل 2 مدل مدل MAGELIS Easy GXU Basic و مدل Universal و هرکدام با 2 اندازه صفحه نمایش ( TFT رنگی). رابطهای ماشین انسانی اشنایدر الکتریک (HMI) با نصب، راهاندازی و کارکرد آسان، وسیلهای ساده و مؤثر برای اتصال سیستمها، جمعآوری دادهها و ارائه اطلاعات در قالبی معنادار است.HMI اشنایدر الکتریک از کوچکترین نمایشگر متن گرفته تا پیچیدهترین رایانههای شخصی صنعتی، پنجرهای واضح به عملکردتان در اختیارتان قرار میدهد.علاوه بر اینکه بدانید سیستمها چه زمانی خوب هستند،مهمتر از آن، به حفظ آنها کمک میکند.
کیفیت در محصولات HMI فتک حرف اول را میزند ، این شرکت تایوانی در تولید محصولات HMI خود همواه از بهترین مواد اولیه و آخرین تکنولوژی روز دنیا بهره برده است، محصولات HMI FATEK در دو سری اترنت دار که در آخر نام مدل آن با N مشخص شده و بدون اترنت که در آخر نام آن S آورده شده است و با صفحه نمایش های 4.3 اینچ ، 7 اینچ و 10 اینچ در بازار داخل عرضه میشود. از نکات قابل توجه در هنگام خرید HMI فتک قابلیت آپلود و دانلود پروژه از طریق USB فلش ، همچینین بهره گیری از نرم افزار FV Designer برای ارتباط با این نمایشگر صنعتی بهره گیری از تقویم شمسی و میلادی می باشد. اچ ام آی فتک دارای استانداردهای بالای ایمنی و کیفیت صدا است. این HMI همچنین ویژگی های برنامه نویسی قدرتمند و محیط نرم افزاری بصری و وابسته به GUI دارد. نکته دیگری که در مورد اچ ام ای فتک لازم به ذکر است که سری P2 و P5 جزو پروفروشترین آنها می باشد. و دو سری FV و FK برای استفاده های خاص مورد استفاده قرار میگیرد.
پنل مستر اچ ام آی، از سری محصولات بسیار کارآمد و حرفه ای شرکت CERMATE ، می باشد که در ابعاد مختلف ساخته می شود، این محصول دارای تنوع در ابعاد از 5/3 الی 1/12 اینچ می باشد، که هر کدام دارای قابلیت های مشترک و بعضا متفاوتی است. قابلیت تطبیق رنگ و اشکال در صفحات ال سی دی از مزیت های این صفحه نمایش می باشد. طراحی مناسب و مطابق استاندارد و همگام با کاربردهای مختلف صنعتی ، امکان نصب در هر محیط یا اتوماسیون صنعتی را با دوام بالا میسر می کند. اچ ام ای (HMI) پنل مستر به دلیل کارایی بالا به مانند دیگر محصولات این شرکت توانسته بخشی از بازار جهانی را به خود اختصاص دهد و در کنار رقبای خود قرار بگیرد. اچ ام ای (HMI) پنل مستر دارای سریهای مختلف مانند: اچ ام آی پنل مستر سری PT2، اچ ام آی پنل مستر سری PA2، اچ ام آی پنل مستر سری PK2 و اچ ام آی پنل مستر سری PX است .
پنل بیسیک HMI زیمنس Siemens HMI basic panel با استفاده از پیشرفته ترین عملکرد های اساسی سری ایده آل برای برنامه های کاربردی اچ ام ساده هستند. این سری پنل های بیسیک زیمنس دارای صفحه نمایش ۴ “، ۷”، ۹ “و ۱۲” و عملکرد ترکیبی کلید یا لمسی است. صفحه نمایش ها با وضوح بالا با 65536 رنگ است. آنها می توانند در حالت عمودی نصب شوند و به دلیل روشنایی کم نور ۱۰۰٪ به خصوص انرژی کارایی دارند. رابط کاربری نوآورانه طیف گسترده ای از عملیات را با قابلیت استفاده بهبود یافته از طریق کنترل های جدید و گرافیک باز می کند. سیستم مانیتورینگ HMI مخفف شده ی کلمه لاتینِ HMIHUMAN Machine interface میباشد. که در واقع به معنی یک رابط بین انسان و ماشین است که فرایند وضعیت دستگاه ،عملکرد و وظایف آن را نمایش قرار میدهد. از این نوع صفحه نمایش ها در تجهیزات پزشکی،صنعتی مثل ،برق،ساخت و ساز، حمل و نقل،آب و فاضلاب و… مورد استفاده میشود.
از آنجا که امروزه HMI بخش جداییناپذیر اتوماسیون صنعتی است، تقریباً همه شرکتهای فعال در این حوزه، تجهیزات HMI را نیز تولید میکنند. شرکتهای پرشماری در اروپا، شرق آسیا و آمریکا در حوزه تولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی فعال هستند. از جمله برندهای رایج در ایران میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
عوامل بسیار متعددی در قیمت HMI تاثیرگذار هستند؛ از جمله:
برای برآورد قیمت HMI، محدوده قیمت را برای چند برند در سایز هفت اینچ مقایسه میکنیم. برای مثال، قیمت HMI هفت اینچی شرکت زیمنس بین ۲۲ تا ۳۰ میلیون تومان است. در حالی که HMI شرکت دلتا با همین سایز بین ۷ تا ۱۵ میلیون تومان در ایران به فروش میرسد.
رزولوشن، تعداد رنگ، تکنولوژی نمایش (LCD ،TFT).
اندازه این نمایشگرها از ۳ تا ۲۵ اینچ متغیر است.
اغلب HMIها بهصورت گرافیکی برنامهریزی میشوند؛ اما در بعضی انواع HMI برای اجرای برخی قابلیتها باید از زبان C استفاد کرد.
در کاربردهایی که HMI صرفاً برای ارسال فرمان استفاده میشود و نیازی به گرفتن فیدبک از سنسورها نداشته باشد میتوان از آن به صورت مستقل و بدون نیاز به PLC استفاده کرد.
هر برند برای طراحی برنامه HMI از نرمافزار مخصوص به خود استفاده میکند. در این نرمافزارها، طراحی گرافیکی HMI و همچنین آدرسدهی مربوط به اجزای طراحی شده انجام میشود. به این معنی که هر نماد گرافیکیِ طراحی شده به آدرس مربوط به خود در برنامه PLC مرتبط میشود
سیستم اسکادا یا سامانه جمعآوری، کنترل و نظارت بر دادهها (SCADA) و HMI ممکن است در ظاهر شباهت زیادی داشته باشند. اما واقعاً قابل مقایسه نیستند! از آنجایی که هر دو بخشی از یک سیستم کنترل صنعتی بزرگتر هستند اغلب به اشتباه در حوزههای کاری یکسانی به کار برده میشوند. اما باید بدانید که هر کدام عملکردها و قابلیتهای متفاوتی را ارائه میکنند.
HMI در عمل یک نمایشگر است که به کمک ارائه بصری اطلاعات برای نظارت بر فرآیندهای صنعتی به کاربر کمک میکنند، در حالی که اسکادا یک سیستم است و برای جمعآوری داده و عملیات کنترل سیستم ظرفیت بیشتری دارد.
HMI در واقع میتواند جزئی از سیستم اسکادا باشد. دستگاههای HMI بر خلاف سیستمهای اسکادا عملیات جمعآوری و ثبت دادهها را انجام نداده و با پایگاه داده ارتباط برقرار نمیکنند؛ در عوض، HMI یک ابزار تعاملی مؤثر ارائه میکند که به عنوان بخشی یا در کنار سیستم اسکادا فعالیت میکند.
عده ای از مهندسان بر این باور هستند که هر دو فناوری در راستای یک امر کاربرد دارند و به طور مشابه فعالیت می کنند. لذا تنها تفاوت آن ها در عناوین متمایز خلاصه می شود.
با وجود اینکه هر دو فناوری SCADA با HMI نمایش گرافیکی سیستم یا کارخانه هستند و در نظارت و کنترل مورد استفاده قرار می گیرند، اما باید توجه داشته باشید که مکانیزم آن ها کاملا متفاوت است.
سیستم HMI سطح پایینی از مانیتورینگ است و اطلاعات دقیقی را درباره فرآیند دستگاه ها اعم از نقاط تنظیم، وضعیت ماشین، بار و … پشتیبانی می کند.
در مقابل فناوری SCADA سطح بالاتری برای نظارت است که از اطلاعات کلی و جزئی درباره ی کلیه فرایند ها پشتیبانی می نماید. مدیران قادر هستند با بهره گیری از سیستم SCADA جزئیات غیر قابل استفاده را حذف کنند.
HMI یک رابط میان اپراتور و ماشین است، اما سیستم SCADA می تواند ماشین و فرایند های مختلفی را درگیر و مدیریت کند.
یکی از مهم ترین ویژگی های SCADA آن است که می تواند داده ها را ذخیره نماید. این در حالی است که HMI عمدتا هیچ داده ای را ذخیره نمی کند.
علاوه بر این، فناوری SCADA می تواند در فضایی به دور از دستگاه تعبیه شود و لزوما در اتاق کنترل قرار می گیرد. اما فناوری HMI معمولا به دستگاه متصل است.
HMI معمولا دارای صفحه لمسی بوده و المان های خطوط صنعتی با گرافیک مختلف در آن نشان داده میشود. از طریق HMI میتوان بر کل فرایند نظارت داشت، الارم ها، خطاها و … را میتوان دید و به نمایش گذاشت.
HMI در دو حالت اتوماتیک و دستی قابل استفاده است. این ابزار مهم دارای المان های مختلف برای کنترل فرایند است که برای روشن و خاموش کردن، تغییر مقادیر مختلف و تنظیمات مربوطه میتوان از آن ها استفاده کرد. وظیفه HMI مانیتورینگ است و توانایی کنترل و اجرای فرایندها را به تنهایی ندارد.
بیشتر PLC فاقد صفحه نمایش هستند و اگر هم صفحه نمایش داشته باشند، قابلیت های بسیار محدودی دارند. بیشتر دارای led های مختلف هستند. از طریق پی ال سی نمیتوان نظارتی روی فرایند انجام داد.
اگر خطایی در پی ال سی ایجاد شود، فرایند متوقف میشود و تا زمانی که مشکل برطرف نشود برنامه اجرا نمیشود. همچنین برای تغییر مقادیر از طریق پی ال سی باید نرم افزار باشد و تغییرات روی plc دانلود شود.
PLC ها از ارتباطات صنعتی مانند پروتکل های Modbus، Profibus و … برای اتصال به دستگاه های دیگر استفاده می کنند.HMI ها بیشتر از ارتباطات مبتنی بر Ethernet و Wi-Fi برای اتصال به دستگاه های دیگر استفاده می کنند.
PLC ها بیشتر در فرآیندهای صنعتی خودکار استفاده می شوند. این دستگاه ها به دلیل قابلیت برنامه نویسی و تنظیم، امکان کنترل فرآیندهای پیچیده را فراهم می کنند.HMI ها بیشتر در محیط های دستی و کنترل های دستی کاربرد دارند. این دستگاه ها به واسطه رابط کاربری گرافیکی قابل استفاده برای کنترل دستی فرآیندها هستند.
PLC ها برای نمایش وضعیت فرآیندها از LED ها و نمایشگر های دیجیتال استفاده می کنند. این دستگاه ها قابلیت نمایش گرافیکی پیچیده را ندارند.
HMI ها امکان نمایش و کنترل گرافیکی فرآیندها را دارند. این دستگاه ها قابلیت نمایش گرافیکی پیچیده را فراهم می کنند و با استفاده از تصاویر، نمودارها و نمایشگرهای گرافیکی، امکان کنترل دستی فرآیندهارا به کاربران ارائه می دهند.
در کل، PLC ها و HMI ها دو دستگاه متفاوت هستند که هر کدام وظایف و کاربردهای خود را در صنعت دارند. PLC ها برای کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی، و HMI ها برای مانیتورینگ و کنترل فرآیندها به وسیله رابط کاربری گرافیکی، استفاده می شوند.
کارشناسان فنی ما پاسخگوی سوالات تخصصی و عمومی شما هستند.