HMI چیست؟ رابط انسان و ماشین را بیشتر بشناسید

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

بنابراین رقابت شدیدی که بین شرکت‌‌ها به وجود آمده است تعجب ‌آور نیست؛ رقابتی برای ابداع نو آورانه‌ترین بستر 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 کی پد عددی و یک صفحه نمایش LCD بوده که TEXT را نمایش می‌دهد.

در واقع هر صفحه الکترونیکی که رابطه بین کاربر و یک تجهیز را برقرار کند اچ ام آی نامیده می‌شود اما عموما، رایج ترین 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 علامت ها، فرآیند و زمان تولید
• مونیتور کردن ورودی و خروجی ماشین آلات

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

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

پنل های HMI، امکان استپ و استارت، تنظیمات ست پوینت، و انجام فانکشن های دیگر برای برای تنظیم و تعامل با سیستم کنترل را به کاربر می دهد. به این دلیل که اساس عملکرد HMI، نرم افزاری است، سیم کشی ها از سیستم حذف می شود، 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 می شود و پیشرفته ترین نوع آن، کنترل پنل هایی است که برای سیستم های اتوماسیون صنعتی بسیار پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد.

• HMI کی پد دار

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

• HMI کنترل داده

از این نوع HMI برای جمع آوری 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 ماشین آلات و یا تجهیزات جمع آوری 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 ماشین آلات و فرآیند را می‌دهد. البته این نوع HMI، رایج ترین 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 وسیله 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 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 و قابل اطمینان و موثر خواهد بود.

تفاوت بین HMI و SCADA

SCADA (سیستم جمع آوری، 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 جمع آوری دیتا و عملکرد کنترلی بر سیستم دارد. برخلاف سیستم‌های اسکادا، اچ ام آی اطلاعات فرآیندی را جمع آوری 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
• ماشین آلات
• اتاق های کنترل مرکزی
• فرآیندهای کنترلی
• اتوماسیون صنعتی و ساختمانی
• نشانگرهای دیجیتال
• ماشین های خودکار فروش کالا
• صنایع دارویی
• صنایع اتومبیل سازی
• تجهیزات برقی خانگی

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

1. زیمنس (SIEMENS)
2. امرون (OMRON)
3. دلتا (DELTA)
4. فتک (FATEK)
5. کینکو (KINCO)
6. پنل مستر (PANEL MASTER)
7. لایت آن (LITE-ONE)
8. ال اس (LS)
9. میتسوبیشی (MITSUBISHI ELECTRIC)
10. اشنایدر (SCHNEIDER ELECTRIC)
11. 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 بی نظیر و انتخاب سودمند خواهد بود.