HMI là một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn về loại thiết bị này trong bài viết sau 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 IDEC

Các chức năng của HMI bao gồm những gì?

Chức năng của phần cứng

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 dung và do người lập trình Cod lên.
• Các phím bấm
• Chip: chính là CPU của màn hình
• Bộ nhớ chương trình: ROM, RAM, EPROM/Flash…

Màn hình cảm ứng HMI V9 Fuji Electric

Chức năng của phần mềm

• Các hàm và lệnh
• Phần 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

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?

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 MobileHMI dùng Palm, PoketPC.

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.

HMI được ứng dụng ở đâu?

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 bao gồm những bước nào?

Lựa chọn phần cứng

• Lựa 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 Schneider

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.