HMI یا واسط انسان و ماشین، ابزاری است که بین انسان و دستگاه‌های صنعتی مانند PLC و تبدیل کننده‌ها ارتباط برقرار می‌کند. با استفاده از این ابزار، کاربران می‌توانند پارامترها، تنظیمات و عملکرد دستگاه‌ها را نظارت و کنترل کنند.
HMIها به دو نوع اساسی تقسیم می‌شوند: تاچ‌اسکرین یا لمسی و پنل متنی. لمس‌اسکرین‌ها بیشتر قابلیت‌ها و امکاناتی برای کاربران فراهم می‌کنند و دارای قیمت بالاتری هستند. از طرف دیگر، پنل‌های متنی برای کاربردهای ساده تر و با قیمتی ارزانتر استفاده می‌شوند.
با استفاده از HMI، کاربران قادرند به صورت گرافیکی و آسان با دستگاه‌های صنعتی ارتباط برقرار کرده و تغییرات و کنترل مورد نیاز را انجام دهند. این ابزار به شکل یک مانیتور LCD طراحی شده است که قابلیت برنامه ریزی و کنترل دستگاه‌ها را دارد.
از دیگر قابلیت‌های HMI می‌توان به نمایش دادن داده‌ها، گزارش‌ها و خطاها، ثبت و بازیابی داده‌ها، ثبت تاریخ و زمان و همچنین پشتیبانی از انواع اتصالات مانند RS232 و Ethernet اشاره کرد. همچنین در برنامه ریزی HMI، می توان الگوریتم های با پیچیدگی های زیادی نوشت و از این الگوریتم ها به عنوان زبان هماهنگی شما با همه تجهیزات استفاده کرد.
با کمک HMI، میزان اشکالات در دستگاه‌های صنعتی کاهش پیدا می‌کند و کاربران قادرند به صورت انعطاف‌پذیر و سریعتر بر روی تنظیمات و پارامترهای مورد نیاز دستگاه‌ها کنترل داشته باشند. این ابزار در عملکردهای صنعتی گوناگون از جمله خطوط تولید، خودروسازی، فرآیندهای صنعتی، سیستم‌های کنترلی و غیره استفاده می‌شود.
اچ ام آی (HMI) یک واسط کاربری است که به کاربر امکان می‌دهد با سیستم صنعتی یا دستگاهی تعامل کند. این فناوری امکان نمایش داده‌ها به صورت گرافیکی، نظارت بر ورودی و خروجی دستگاه، ردیابی زمان تولید و قابلیت تغییر برنامه را فراهم می‌کند. در زیر به برخی از کاربرد اچ ام آی در صنعت اشاره می‌کنیم:
1. نمایش داده‌ها به صورت گرافیکی: اچ ام آی قابلیت نمایش گرافیکی داده‌ها را داراست که به کاربر امکان می‌دهد اطلاعات را به صورت دسته‌بندی شده و زیبا دریافت کند. این امکان به اپراتورها کمک می‌کند که داده‌ها را بهتر بفهمند و تصمیمات صحیح‌تری را اتخاذ کنند.
2. نظارت و کنترل دستگاه: اچ ام آی می‌تواند ورودی و خروجی یک دستگاه را نظارت کند و به کاربر امکان کنترل و تنظیم وضعیت دستگاه را بدهد. این قابلیت به اپراتورها امکان کنترل بهتر و پیشرفته‌تر را می‌دهد، که می‌تواند به مدیریت مصرف انرژی، بهینه‌سازی عملکرد و افزایش بهره‌وری کمک کند.
3. ردیابی زمان تولید: با استفاده از اچ ام آی، می‌توان زمان تولید محصولات را ردیابی کرده و به کاربر اطلاعات دقیقی در مورد زمانبندی و سرعت تولید ارائه کرد. این امکان به شرکت‌ها کمک می‌کند تا عملکرد و بهره‌وری خطوط تولید خود را بهبود بخشند.
4. تغییر برنامه نوشته شده: یکی از مزایای اچ ام آی این است که برنامه‌های نوشته شده را می‌توان به سرعت تغییر داد و بازنویسی کرد. این امر به شرکت‌ها کمک می‌کند تا به سرعت واکنش نشان دهند و به نیازهای تغییرات متغیر بازار پاسخ دهند.
5. یکپارچه‌سازی ادوات کنترلی: با استفاده از اچ ام آی، می‌توان ادوات کنترلی مختلفی را با هم یکپارچه کرده و اطلاعات را به صورت مرکزی مدیریت کرد. این امکان به شرکت‌ها کمک می‌کند تا هزینه‌ها و پیچیدگی‌های ناشی از استفاده از ادوات متفاوت را کاهش دهند.
6. سرعت و سادگی استفاده: امکانات ساده و قابل استفاده از اچ ام آی، به شرکت‌ها کمک می‌کند تا زمان و هزینه‌ای را که در آموزش اپراتورها صرف می‌شود را کاهش دهند. این امر باعث کاهش خطاها و افزایش بهره‌وری می‌شود.
7. کاربردهای صنایع مختلف: اچ ام آی در صنایع مختلفی مانند صنعت دارویی، اتومبیل‌سازی و تجهیزات برق خانگی استفاده می‌شود. در هر صنعت، کاربردها و نیازمندی‌های خاصی وجود دارد که با استفاده از اچ ام آی می‌توان به آنها پاسخ داد.
استفاده از HMI در سیستم‌های نظارتی گرافیکی در تجهیزات اتوماسیون صنعتی، به دلایل زیر مزیت دارد:
– صفحه لمسی و LCD: HMI ها با صفحه لمسی و LCD کاربری آسان و راحتی را برای کاربران فراهم می‌کنند. این امکان را به کاربر می‌دهند تا با لمس مستقیم روی صفحه نمایش، دستورات مورد نیاز را اجرا کنند و از امکانات سیستم بهره‌برداری کنند.
– پورت USB: وجود پورت USB در HMI ها، امکان اتصال و ارسال برنامه‌ها و تنظیمات مورد نیاز را به صورت سریع و آسان فراهم می‌کند. این امکان به کاربر اجازه می‌دهد تا برنامه‌ها را در یک کامپیوتر دیگر تنظیم و در HMI خود اجرا کند.
– اتصال به اینورتر، PLC و وسایل دیگر: HMI ها قابلیت اتصال به تجهیزات صنعتی مختلفی مانند اینورترها، PLC ها و هر وسیله دیگری که دارای پورت RS-485 باشد را دارند. این امکان به کاربر اجازه می‌دهد تا تجهیزات مختلف را به HMI متصل کند و اطلاعات و دستورات لازم را ارسال و دریافت کند.
– نمایش اطلاعات به صورت نمودار و منحنی: HMI ها قادر به نمایش داده‌ها به شکل گرافیکی مانند نمودارها و منحنی‌ها هستند. این قابلیت به کاربر امکان می‌دهد تا وضعیت سیستم را به صورت گرافیکی و دقیق‌تری مشاهده کند و از ظرفیت سیستم بهره‌برداری کند.
– ارتباط سریال همزمان: HMI ها با داشتن دو پورت ارتباط سریال همزمان، امکان برقراری و مدیریت ارتباط با تجهیزات مختلف را فراهم می‌کنند. مانند امکان ارتباط به طور همزمان با PLC و دستگاه‌های دیگری که نیاز به ارتباط سریال دارند. این قابلیت باعث افزایش کارایی و سرعت انجام عملیات در سیستم نظارتی گرافیکی می‌شود.
مدل های مختلف HMI یا صفحه نمایش انسان-ماشین از لحاظ ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند:
1. HMI لمسی: این نوع HMI دارای صفحه نمایشی لمسی است که کاربران امروزی بیشتر ترجیح می دهند. این صفحه نمایش قابلیت لمس را دارد و نیازی به فشردن دکمه ها ندارد. سایز صفحه نمایش های لمسی می تواند از 2.2 تا 21.5 اینچ متغیر باشد. صفحه نمایش های بزرگتر دارای رزولوشن بالاتری هستند و بیشتر برای نمایش گرافیکی و داده های بزرگ استفاده می شوند.
2. HMI کیبوردی: این نوع HMI علاوه بر صفحه نمایش، دارای صفحه کلیدی است که برای کنترل سیستم استفاده می شود. کلیدهای فشاری یا دارای LED می توانند باشند و هر چه سایز HMI بزرگتر باشد، کلیدهای بیشتری روی آن وجود خواهد داشت. این نوع HMI بیشتر برای کاربردهایی که نیاز به ورود داده ها از طریق کیبورد دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.
به طور کلی، توسعه دهندگان HMI سعی می کنند مدل هایی را ارائه دهند که هم ظاهر زیبا و جذابی داشته باشند و هم قابلیت های لمسی و کیبوردی برای راحتی و سهولت در کنترل و مدیریت سیستم ها را داشته باشند. همچنین، HMI ها از لحاظ نوع اتصال نیز می توانند به صورت سیمی یا بی سیم با سایر دستگاه ها و سیستم ها ارتباط برقرار کنند.
