انواع اچ ام آی (HMI):
برای آشنایی با انواع HMI خوب است بدانید که رابط انسان و ماشین یا HMI قطعه‌ای است که بعنوان رابط بین اپراتور و فرآیند یا قطعه‌ای از ماشین‌آلات استفاده میشود. این یک رابط گرافیکی است که امکان کنترل کامل دستگاه را از یک داشبورد فراهم می‌کند. آنها تقریباً در تمام تجهیزاتی که در تولید و در دنیای فرآیندهای صنعتی با آنها روبرو میشوید یافت میشوند. یک راه خوب برای فکر کردن به HMI مانند داشبورد برای اپراتور است، متغیرهای ماشین را نمایش میدهد که می تواند پارامترهایی مانند تایمر، نقاط سوئیچ را تنظیم کند و همچنین میتواند برای عیب‌یابی استفاده شود. یکی دیگر از کاربردهای HMI نمایش آمار تولید مانند نرخ اجرا، KPI و نظارت بر ورودی‌ها و خروجی‌ها است.
HMI میتواند یک صفحه نمایش لمسی، صفحه نمایش داخلی، مانیتور کامپیوتر یا حتی یک تبلت باشد. هزینه HMI در چند سال گذشته بطور چشمگیری کاهش یافته است و اکنون میتوان آن را در اکثر تجهیزات فرآیند و تولید در صنعت یافت.
HMI چگونه کار می‌کند؟
HMI ها معمولاً همراه با یک PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) برای نظارت و کنترل فرآیندها در یک سیستم خودکار استفاده میشوند. بطور کلی، HMI به کاربر اجازه میدهد تا از طریق یک رابط گرافیکی (معمولاً یک صفحه لمسی) با PLC ارتباط برقرار کند. این رابط اجازه میدهد تا دستورات داده شود. همچنین داده های بازخورد را از PLC دریافت و ترجمه می‌کند که سپس در یک تجسم براحتی در دسترس روی صفحه نمایش ارائه میشود.
این به اپراتور انعطاف‌پذیری و کنترل بسیار مورد نیاز را بر روی یک سیستم داده شده ارائه میدهد. یک مثال عالی از HMI معمولی تبلت یا گوشی هوشمند است که دارای صفحه نمایش لمسی داخلی است که به کاربران امکان میدهد مستقیماً با برنامه‌نویسی دستگاه تعامل داشته باشند.
مطالب مرتبط:
اچ ام آی (HMI) چیست؟ کاربرد آن
تاریخچه انواع HMI
محصولات HMI در ابتدا برای رفع نیاز به ماشین‌آلات عملیاتی آسان و در عین حال تولید خروجی بهینه طراحی شده بودند. پیشینیان HMI شامل رابط دسته‌ای (1945-1968)، رابط کاربری خط فرمان (1969-اکنون)، و رابط کاربری گرافیکی (1981-اکنون) هستند. Batch Interface یک رابط کاربری غیرتعاملی بود که در آن کاربر جزئیات فرآیند دسته‌ای را از قبل مشخص می‌کرد و زمانی که تمام پردازش‌ها انجام شد، خروجی را دریافت می‌کرد. این فرآیند دسته‌ای اجازه ورودی اضافی را پس از شروع فرآیند نمی‌دهد و این باعث میشود که آنها نسبت به HMIهای مورد استفاده در خطوط تولید مدرن، چابک‌تر باشند.
رابط خط فرمان مکانیزمی بود که با تایپ دستورات برای انجام وظایف خاص با یک سیستم عامل یا نرم افزار کامپیوتر تعامل داشت. مفهوم رابط خط فرمان زمانی آغاز شد که ماشین‌های تله تایپ‌نویس در دهه 1950 به رایانه‌ها متصل شدند و درصورت تقاضا نتایج را ارائه کردند. این ویژگی در نهایت سقوط Batch Interface بود که قادر به ارائه نتایج در صورت تقاضا نبود. یک مثال اساسی از رابط خط فرمان، سیستم عامل دیسک ویندوز DOS است که در دهه 1980 تسلط داشت.
با گذشت زمان، اینترفیس‌ها بطور فزاینده‌ای پیچیده‌تر شدند و استفاده از آنها آسانتر شد. یکی از این رابط‌ها، رابط گرافیکی کاربر است که به‌افراد اجازه میدهد با برنامه‌ها به شیوه‌ای بصری‌تر ارتباط برقرار کنند. مثلاً از طریق نمادهای روی صفحه‌های لمسی بجای دستورات متنی استفاده کنند. HMI مدرن مستقیماً از رابط کاربری گرافیکی سرچشمه می‌گیرد و از نیاز به کنترل و کارکرد بسیار مؤثرتر ماشین‌آلات ناشی میشود. رابط‌های ماشین و انسان، که قبلاً بعنوان رابط‌های ماشین انسان شناخته می‌شدند. اکنون بعنوان دستگاه‌های بسیار کاربرپسند در کنترل فرآیندهای تولید پیشرو هستند.
حتما بخوانید:
آموزش اتصال مدباس HMI و اینورتر
تجهیزات امنیتی و نظارتی خطوط تولید
HMI مخفف چیست؟
HMI مخفف عبارت Human Machine Interface است. رابط های انسان و ماشین در صنعت برای فرآیند، ردیابی آمار و تغییر تنظیمات ماشین آلات و تجهیزات استفاده میشود. در برنامه‌های تولیدی، آنها میتوانند نرخ اجرا و KPI ها را ردیابی کنند. در برنامه‌های مهندسی و عیب‌یابی، میتوانند کدهای خطا، ورودی‌ها و خروجی‌ها را نشان دهند و یک نسخه بومی‌سازی شده از کتابچه راهنمای ماشین‌ها و تجهیزات را روی صفحه نمایش داشته باشند.
حتما بخوانید:
مانیتورینگ و کنترل خطوط تولید (مانیتورینگ صنعتی)
انواع HMIها کجا استفاده میشوند؟
- HMI ها در تعدادی از کاربردهای مختلف در صنعت هم در فرآیند و هم در تولید استفاده میشوند. نوع HMI مورد نیاز بستگی به آنچه از سیستم مورد نیاز است دارد.
- در محیط های تولید یا تولید، از HMI برای نمایش عملکرد ماشین استفاده می شود و همچنین به اپراتورها و رهبران تیم توانایی تغییر تنظیمات و تنظیم سرعت ماشین را میدهد.
- HMI ها با PLC ها ارتباط برقرار میکنند. نمونه‌هایی از چیزهایی که میتوانند نمایش دهند ورودی‌ها و خروجی‌ها مانند سنسورها، قرائت ولتاژ و جریان موتور و موقعیت و وضعیت موتور سروو هستند.
- این در هنگام عیب یابی مفید است زیرا آنها می توانند براحتی نشان دهند که آیا یک جزء ساخته شده است یا کار می‌کند. این باعث صرفه‌جویی در زمان ردیابی همه سیم‌ها و سپس انجام تعدادی آزمایش الکتریکی میشود.
- از HMI میتوان برای ردیابی ارقام تولید در یک نمایشگر استفاده کرد. آنها میتوانند اطلاعاتی را در نمودارها و نمودارهایی ارائه دهند که براحتی قابل خواندن هستند و بصورت بصری عملکرد یک ماشین یا فرآیند را نشان میدهند. با ردیابی آمار تولید بر روی یک صفحه، میتوان به این معنی بود که نیروی کار میتواند کاهش یابد و همچنین در برخی موارد سیستم‌های مبتنی بر کاغذ حذف میشوند.
انواع مختلف HMI کدامند؟
مانند اکثر قطعات الکتریکی، HMIها در واقع انواع مختلفی دارند. بطور کلی سه نوع اصلی از HMI وجود دارد که در مورد آنها صحبت می‌کنیم. دکمه های فشاری، ناظر و HMI های مدیریت داده. نوع HMI که برای یک برنامه خاص انتخاب میشود به آنچه کاربر نهایی میخواهد از HMI ببیند/انجام دهد بستگی دارد. در زیر نگاهی عمیق تر به این نوع HMI خواهیم داشت.
سه نوع اصلی رابط ماشین انسانی وجود دارد که با آنها روبرو خواهید شد:
HMI کی پد دار:
اینها کاملاً توضیحی هستند. آنها جایگزین همه دکمه‌های فشاری مورد نیاز برای کار با دستگاه میشوند. آنها کنترل کامل فرآیند/ماشین را از یک پانل بدون نیاز به تعدادی دکمه فیزیکی مختلف متمرکز میکنند. یک دکمه گرافیکی روی صفحه نمایش داده میشود و میتوان از آنها برای تعدادی از عملکردهای مختلف مانند start-stop، homeing، ناوبری صفحه و تنظیم مجدد استفاده کرد.
HMI ناظر:
این نوع پنل برای مشاهده سیستم های اسکادا یا سیستم های MES استفاده می شود. آنها فقط برای کنترل یک ماشین استفاده نمی‌شوند بلکه میتوانند تعدادی ماشین/فرآیند را از یک مکان کنترل/نظارت کنند.
HMI مدیریت داده‌ها:
این نوع HMI برای ارائه بازخورد از عملکرد یا گزارش تولید ماشین استفاده میشود. از آنها میتوان برای تنظیم دستور العمل‌های مختلف یا مشاهده/پذیرش آلارم هایی که روی دستگاه رخ میدهد استفاده کرد. نمودارهایی را میتوان روی این نوع HMIها به همراه نمایش تصویری از نحوه عملکرد ماشین ایجاد کرد.
مطلب مرتبط: اسکادا (SCADA) چیست؟ کاربرد آن
انواع HMI بر اساس برند
HMI مورد استفاده شما باید با PLC یا قطعاتی که در دستگاه استفاده می‌کنید سازگار باشد. اکثر اوقات HMI شما با مارک PLC شما مطابقت دارد. برخی از شرکت‌های پیشرو و بهترین HMI ها عبارتند از:
- امرون
- اتوماسیون راکول
- میتسوبیشی الکتریک
- اشنیدر الکتریک
- زیمنس
مطالب مرتبط:
پی ال سی (PLC) چیست؟ کاربرد آن
کاربرد انواع HMI:
انواع HMI ها در تعدادی از کاربردهای مختلف در صنعت هم در فرآیند و هم در تولید استفاده میشوند. نوع HMI مورد نیاز بستگی به آنچه از سیستم مورد نیاز است دارد. در محیط های تولید، از HMI برای نمایش عملکرد ماشین استفاده میشود و همچنین به اپراتورها و رهبران تیم توانایی تغییر تنظیمات و تنظیم سرعت ماشین را میدهد.
HMIها با PLCها ارتباط برقرار میکنند. نمونه‌هایی از چیزهایی که می توانند نمایش دهند ورودی‌ها و خروجی‌ها مانند سنسورها، قرائت ولتاژ و جریان موتور و موقعیت و وضعیت موتور سروو هستند. این در هنگام عیب‌یابی مفید است زیرا آنها میتوانند به راحتی نشان دهند که آیا یک جزء ساخته شده است یا کار می کند. این باعث صرفه‌جویی در زمان ردیابی همه سیم‌ها و سپس انجام تعدادی آزمایش الکتریکی میشود.
از HMI میتوان برای ردیابی ارقام تولید در یک نمایشگر استفاده کرد. آنها میتوانند اطلاعاتی را در نمودارها و نمودارهایی ارائه دهند که براحتی قابل خواندن هستند و بصورت بصری عملکرد یک ماشین یا فرآیند را نشان میدهند. با ردیابی آمار تولید بر روی یک صفحه، میتوان به این معنی بود که نیروی کار میتواند کاهش یابد و همچنین در برخی موارد سیستم های مبتنی بر کاغذ حذف میشوند.
فناوری HMI تقریباً توسط تمام سازمان‌های صنعتی و همچنین طیف گسترده‌ای از شرکت های دیگر برای تعامل با ماشین آلات و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی خود استفاده میشود.
صنایعی که از HMI استفاده میکنند عبارتند از:
- انرژی
- خوردنیها و آشامیدنیها
- ساخت
- نفت و گاز
- قدرت
- بازیافت
- حمل و نقل
- آب و فاضلاب
در تنظیمات صنعتی، HMI ها را میتوان برای موارد زیر استفاده کرد:
- نمایش بصری داده‌ها
- زمان تولید، روندها و برچسب ها را پیگیری کنید
- بر شاخص‌های کلیدی عملکرد نظارت کنید
- مانیتورینگ ورودی و خروجی دستگاه
مهندسان چگونه می توانند از انواع HMI برای عیب یابی یا تعمیر و نگهداری استفاده کنند؟
صفحه نمایش HMI را میتوان برای نمایش تعدادی از موارد مهم برای مهندسان هنگام عیب‌یابی استفاده کرد. توسعه فناوری به این معنی است که صفحه نمایش‌ها اکنون میتوانند مواردی مانند ورودی‌ها و خروجی‌های PLC، سطح جریان موتور، مکان های اجزای نقص ایمنی و موارد دیگر را نمایش دهند. این بسیار مفید است زیرا به این معنی است که عیب‌یابی را میتوان در برخی موارد با استفاده از HMI بسیار سریعتر انجام داد.
با استفاده از HMI برای بررسی ورودی‌ها و خروجی های PLC میتوانید ببینید چه اجزایی فعال هستند و کدام یک نیستند. این بدان معنی است که شما نیازی به بررسی سیم کشی قطعات در پایانه‌ها ندارید – میتوانید بسادگی به صفحه نگاه کنید و ببینید که آیا آنها فعال هستند یا خیر.
نمونه‌ای از این سوئیچ نی است، اگر میدانید که سیلندر در جای درستی قرار دارد. میتوانید به صفحه نگاه کنید تا ببینید HMI آن را فعال نشان میدهد یا خیر. اگر ورودی روشن نیست اما سیلندر در موقعیت صحیح قرار دارد. این نشان میدهد که سوئیچ نی در موقعیت اشتباه قرار دارد. کار نمی‍کند یا کابل ممکن است آسیب ببیند.
HMI ها همچنین میتوانند برای کارهایی مانند چک های هفتگی و نگهداری پیشگیرانه استفاده شوند. از صفحه نمایش میتوان برای بررسی سطوح جریان موتور بصورت هفتگی استفاده کرد. این میتواند تعیین کند که آیا موتور در شرایط خوبی است یا چیزی مانند یاتاقان یا تسمه روی سیستم سفت است یا خیر. این بسیار مفید است زیرا نیازی به استفاده از تجهیزات تست گران قیمت و همچنین زمان صرف شده برای جدا کردن موتور یا جعبه دنده برای بررسی اجزای مکانیکی ندارد.
صفحه نمایش لمسی و دستگاه های موبایل
صفحه نمایش های لمسی و HMI موبایل دو نمونه از پیشرفت های تکنولوژیکی هستند که با ظهور گوشی های هوشمند به وجود آمده‌اند. به جای دکمه‌ها و سوئیچ‌ها، HMI های مدرن به اپراتورها اجازه میدهند تا برای دسترسی به کنترل‌ها، روی صفحه فیزیکی ضربه زده یا لمس کنند. صفحه نمایش های لمسی بویژه هنگام استفاده با HMI موبایل، که از طریق HMI/SCADA مبتنی بر وب یا از طریق یک برنامه کاربردی است، استفاده میشود. HMI موبایل مزایای مختلفی را برای اپراتورها ارائه میدهد. از جمله دسترسی فوری به اطلاعات HMI و نظارت از راه دور.
حتما بخوانید:
آشنایی با نرم افزار FvDesigner
نظارت از راه دور
نظارت از راه دور سازگار با موبایل، انعطاف پذیری و دسترسی بیشتری را برای اپراتورها و مدیران بطور یکسان فراهم می‌کند. با استفاده از این ویژگی، یک مهندس سیستم کنترل خارج از سایت میتواند بعنوان مثال دمای انبار را بر روی یک دستگاه قابل حمل تایید کند و نیازی به نظارت در محل بعد از ساعات کاری نداشته باشد. بزودی، بررسی فرآیندی در کف کارخانه خود در حالی که کیلومترها از مرکز فاصله دارید، چیز غیرعادی بنظر نمی رسد.
خرید انواع HMI ، PLC ، SCADA به سایت فروشگاهی ما و نیز جهت برنامه‌نویسی هر یک از این تجهیزات میتوانید به فرم مشاوره رایگان و نیز واتس‌اپ ما مراجعه فرمایید.
جمع بندی:
در این مقاله پیرامون انواع HMI ها بحث کردیم. لازم بذکر است که مهندسان پیشرو حتی در حال بررسی راه‌هایی برای پیاده‌سازی واقعیت افزوده و واقعیت مجازی (VR)برای تجسم عملکردهای تولید هستند. از آنجایی که داده‌ها نقش مهمی را در تولید بازی میکنند. آینده برای HMI بسیار روشن بنظر می‌رسد. این فناوری ممکن است راه درازی را پیموده باشد، اما پتانسیل رشد آن تقریباً نامحدود است. از این رو خیلی از شرکت‌ها و کارهای برتر در دنیا از آن استفاده میکنند.
