HMI چیست؟ رابط انسان و ماشین را بیشتر بشناسید

رابط انسان و ماشین یا همان HMI در حال حاضر یکی از داغ‌ترین موضوعات در اتوماسیون صنعتی است. در حقیقت، به نظر می‌رسد که آینده رشته اتوماسیون صنعتی در دست این فن‌آوری قرار دارد.

بنابراین رقابت شدیدی که بین شرکت‌ها به وجود آمده است تعجب‌آور نیست؛ رقابتی برای ابداع نوآورانه‌ترین بستری که بتواند دو جهانی را به هم نزدیک کند که در نهایت محکوم به ادغام با یکدیگرند: انسان‌ها و ماشین‌ها.

با این اوصاف به سراغ تعریف HMI می‌رویم.

HMI چیست؟

HMI سرنام عبارت Human Interface Machine به معنی رابط بین انسان و ماشین است. این دستگاه، ارتباط بین اپراتور و کنترلر را در یک سیستم صنعتی برقرار می‌کند. HMI یک پنل ارتباطی کنترلر است. این پنل شامل یک کیپد عددی و یک صفحه نمایش LCD بوده که TEXT را نمایش می‌دهد.

در واقع هر صفحه‌الکترونیکی که رابطه بین کاربر و یک تجهیز را برقرار کند، اچ ام آی نامیده می‌شود، اما عموماً، رایج‌ترین استفاده از این کلمه در فرآیندهای صنعتی است. تنظیماتی که در صنعت توسط اچ ام آی صورت می‌گیرد می‌تواند به اشکال زیر باشد:

- نمایش تصویری دیتا

- دنبال کردن علامت‌ها، فرآیند و زمان تولید

- مونیتور کردن ورودی و خروجی ماشین‌آلات

استفاده از HMI، با استفاده از یک نرم‌افزار، اطلاعات عملکردی فرآیند صنعتی را در اختیار کاربر می‌گذارد و دستورات کنترلی را از اپراتور دریافت می‌کند. معمولاً اطلاعات به فرمت گرافیکی بر روی اچ ام آی نمایش داده می‌شود.

از اچ ام آی برای مانیتورینگ ورودی و خروجی ماشین‌آلات، نمایش تصویری دیتا و مشاهده زمان، روند کار و تگ‌ها استفاده می‌شود.

پنل‌های HMI، امکان استارت و استاپ، تنظیمات ست پوینت، و انجام فانکشن‌های دیگر برای تنظیم و تعامل با سیستم کنترل را به کاربر می‌دهد. به این دلیل که اساس عملکرد HMI، نرم‌افزاری است، سیم‌کشی‌ها از سیستم حذف می‌شود، لذا انجام تنظیمات برای کاربر بسیار آسان خواهد بود.

انواع اچ ام آی

HMI، امکان مدیریت انواع کنترل و تصویرسازی فرآیندها را فراهم می‌کند. ساده‌ترین نوع آن، مدل‌هایی است که ورودی از طریق صفحه لمسی وارد می‌شود و پیشرفته‌ترین نوع آن، کنترل پنل‌هایی است که برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی بسیار پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

HMI کیپد دار

همان‌طور که از نام این HMI پیدا است، این مدل یک نوع پنل کنترلی است که دکمه‌هایی روی آن تعبیه شده است که هر کدام از این دکمه‌ها کاربری خاص خود را دارند. بسیاری از کارخانجات، جهت بالا بردن راندمان و تولید خود از این مدل HMI استفاده می‌کنند. با استفاده از این مدل اچ ام آی، کاربر می‌تواند تنها با یک رابط با کاربری آسان، دستورات مختلف را به یک یا چند ماشین صادر کند. زمانیکه کلیه دستورات در یک محل تجمیع می‌شود، کنترل دستی ماشین توسط اپراتور بسیار راحت خواهد بود.

HMI کنترل داده

از این نوع HMI برای جمع‌آوری دیتا استفاده می‌شود، این اطلاعات بسته به تشخیص کاربر می‌تواند به یک پرینتر و یا کامپیوتر منتقل شود. این از HMI، در مواردی کاربرد دارد که با دیتاهای بسیار زیادی مواجه هستیم. اگر در فرآیندی نیاز باشد که دیتا از ماشین‌آلات و یا تجهیزات جمع‌آوری شود از این نوع HMI استفاده می‌شود.

HMI ناظر

سومین نوع HMI، نوع اچ ام آی ناظر است که معمولا با سیستم عامل ویندوز کار می‌کند. استفاده از این نوع HMI، به دلیل صفحه گرافیکی و لمسی، اجازه بیشترین سطح تعامل کاربر با ماشین‌آلات و فرآیند را می‌دهد. البته این نوع HMI، رایج‌ترین نوع HMI است.

ارتباط PLC و HMI

اکثر سیستم‌های کنترل مدرن امروزی، برای کنترل موتورها، پمپ‌ها، ولوها و بسیاری تجهیزات دیگر، از پی ال سی (PLC) استفاده می‌کنند. HMI وسیله‌ای ارتباطی و تعاملی بین PLC و کاربر است. زمانی که شما یک برنامه برای اچ ام آی می‌نویسید، در هر صفحه یک رابط گرافیکی ایجاد می‌کنید که به کاربر امکان دریافت و ارسال دستورات به پی ال سی را از طریق یک پروتکل پیکربندی شده می‌دهد. تمام مواردی که شما ایجاد می‌کنید، شامل ورودی و خروجی‌های فیلد، نمایش آلارم و آیکون اعلام وضعیت، به یک آدرس در پی ال سی، لینک می‌شود.

مزایای استفاده از اچ ام آی

سیستم‌های اچ ام آی، در حال حاضر یکی از تکنولوژی‌های مهم است، بخصوص برای تجهیزات پزشکی. اگر استفاده از آن به درستی انجام شود، دسترسی به سیستم کنترل آسان، قابل اطمینان و موثر خواهد بود.

تفاوت بین HMI و SCADA

SCADA (سیستم جمع‌آوری، مونیتورینگ و کنترل دیتا) و HMI، خیلی به هم شبیه هستند و هر دو بخشی از یک سیستم کنترل صنعتی بزرگتر هستند، اما هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند و امکانات متفاوتی را ارائه می‌دهند. وظیفه اصلی HMI، ارائه اطلاعات به صورت تصویری به کاربر است تا راحت‌تر بتواند فرآیند صنعتی را نظارت کند.

سیستم SCADA، ظرفیت بیشتری برای جمع‌آوری دیتا و عملکرد کنترلی بر سیستم دارد. برخلاف سیستم‌های اسکادا، اچ ام آی اطلاعات فرآیندی را جمع‌آوری و ثبت نمی‌کند، بلکه اچ ام آی، یک ابزار ارتباطی بسیار موثر است که به عنوان بخشی از سیستم SCADA و یا در کنار سیستم SCADA مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد HMI

از جمله کاربری‌های این محصول می‌توان به موارد مختلف از جمله زیر اشاره نمود:

- تجهیزات پرتابل دستی

- ماشین‌آلات

- اتاق‌های کنترل مرکزی

- فرآیندهای کنترلی

- اتوماسیون صنعتی و ساختمانی

- نشانگرهای دیجیتال

- ماشین‌های خودکار فروش کالا

- صنایع دارویی

- صنایع اتومبیل‌سازی

- تجهیزات برقی خانگی

اسامی چند نمونه از برندهای اچ ام آی که در ایران عرضه می‌شود به شرح زیر است:

- زیمنس(SIEMENS)

- امرون (OMRON)

- دلتا (DELTA)

- فتک (FATEK)

- کینکو (KINCO)

- پنل مستر (PANEL MASTER)

- لایت آن(LITE-ONE)

- ال اس (LS)

- میتسوبیشی(MITSUBISHI ELECTRIC)

- اشنایدر(SCHNEIDER ELECTRIC)

- ادونتک(ADVANTECH)

از شما سپاسگزاریم تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید و این مقاله را به پایان رساندید. در مجموعه الکتروشایلی، خرید با بهترین قیمت، دسترسی به تنوع کاملی از محصولات، ارسال سریع و به موقع و خدمات پس از فروش برای مشتریان فراهم شده است. شما می‌توانید برای خرید تجهیزات برق صنعتی با کارشناسان الکتروشایلی در ارتباط باشید. الکتروشایلی برای شما همراه بی‌نظیر و انتخاب سودمند خواهد بود.