Giao diện người-máy HMI

HMI hay giao diện Người-Máy (A Human-Machine Interface) là giao diện người dùng hoặc bảng điều khiển kết nối một người với máy móc, hệ thống hoặc thiết bị. Mặc dù về mặt kỹ thuật, thuật ngữ này có thể được áp dụng cho bất kỳ màn hình nào cho phép người dùng tương tác với thiết bị, nhưng màn hình cảm ứng HMI vẫn được sử dụng phổ biến nhất trong một quy trình công nghiệp.

Trong các môi trường công nghiệp,  màn hình cảm ứng HMI có thể được sử dụng để:

• Hiển thị trực quan dữ liệu
• Theo dõi thời gian sản xuất, xu hướng và các biến.
• Giám sát KPIs
• Giám sát đầu vào và đầu ra của máy.
• Và nhiều hơn nữa….

Tương tự như cách bạn tương tác với hệ thống điều hòa không khí của mình để kiểm tra và kiểm soát nhiệt độ trong ngôi nhà của mình, người điều hành nhà máy có thể sử dụng HMI để kiểm tra và kiểm soát nhiệt độ của bồn chứa nước công nghiệp hoặc để xem liệu một máy bơm nào đó trong cơ sở hiện đang chạy.

HMI có nhiều dạng khác nhau, từ màn hình tích hợp trên máy, đến màn hình máy tính, đến máy tính bảng, nhưng bất kể định dạng của chúng là gì hoặc bạn sử dụng thuật ngữ nào để chỉ chúng, mục đích của chúng là cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và tiến trình cơ học.

Sử dụng HMI

HMI giao tiếp với Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) và các cảm biến đầu vào / đầu ra để lấy và hiển thị thông tin cho người dùng xem. Màn hình HMI có thể được sử dụng cho một chức năng, như giám sát và theo dõi hoặc để thực hiện các hoạt động phức tạp hơn, như tắt máy hoặc tăng tốc độ sản xuất, tùy thuộc vào cách chúng được triển khai.

HMI được sử dụng để tối ưu hóa quy trình công nghiệp bằng cách số hóa và tập trung dữ liệu cho người xem. Bằng cách tận dụng HMI, người vận hành có thể xem thông tin quan trọng được hiển thị trong đồ thị, biểu đồ hoặc bảng điều khiển kỹ thuật số, và quản lý các cảnh báo cũng như kết nối với các hệ thống SCADA và MES, tất cả thông qua một bảng điều khiển.

Trước đây, người vận hành sẽ cần phải đi lại sàn nhà liên tục để xem xét tiến độ cơ học và ghi lại nó trên một tờ giấy hoặc bảng trắng. Bằng cách cho phép các PLC truyền thông tin thời gian thực trực tiếp đến màn hình HMI, công nghệ HMI loại bỏ vấn đề trên và do đó giảm thiểu thiếu thông tin hoặc lỗi của con người gây ra.

Ứng dụng HMI trong các ngành công nghiệp

Công nghệ HMI được hầu hết các tổ chức công nghiệp cũng như nhiều công ty khác sử dụng để tương tác với máy móc và tối ưu hóa các quy trình công nghiệp của họ. Các ngành sử dụng HMI bao gồm:

• Năng lượng
• Đồ ăn và đồ uống
• Chế tạo
• Dầu khí
• Vận chuyển
• Nước và nước thải,…..

Các vai trò phổ biến nhất tương tác với HMI là người vận hành, người tích hợp hệ thống và kỹ sư, đặc biệt là kỹ sư hệ thống điều khiển. HMI là tài nguyên cần thiết cho những chuyên gia này, những người sử dụng chúng để xem xét và giám sát các quy trình, chẩn đoán sự cố và trực quan hóa dữ liệu.

Sự khác biệt giữa HMI và SCADA là gì?

Kiểm soát giám sát và Thu thập dữ liệu (SCADA) và HMI có liên quan chặt chẽ với nhau và thường được gọi trong cùng một ngữ cảnh vì chúng đều là một phần của hệ thống kiểm soát công nghiệp lớn hơn, nhưng chúng cung cấp các chức năng khác nhau. Trong khi HMI tập trung vào việc truyền tải thông tin trực quan để giúp người dùng giám sát quy trình công nghiệp, các hệ thống SCADA có khả năng thu thập dữ liệu và vận hành hệ thống điều khiển lớn hơn. Không giống như hệ thống SCADA, HMI không thu thập và ghi lại thông tin hoặc kết nối với cơ sở dữ liệu, đúng hơn HMI cung cấp một công cụ giao tiếp hiệu quả hoạt động như một phần của hoặc bên cạnh hệ thống SCADA. Xem thêm trên trang này: “SCADA là gì?”

Lựa chọn màn hình cảm ứng HMI phù hợp

Việc lựa chọn màn hình cảm ứng HMI  cần dựa trên những thông tin quan trọng khi lựa chọn HMI như: môi trường, tính năng, phương thức hoạt động,…

Yếu tố môi trường

Môi trường công nghiệp khác nhau sẽ có những thiết kế HMI khác nhau:

Môi trường có nhiều tiếng ồn, độ rung, độ va chạm thì phải chọn một màn hình có độ cứng, dày để nếu xảy ra xự cố va đập cũng giảm thiểu mức độ hư hỏng..

Môi trường hoạt động ngoài trời thì phải chọn loại màn hình có ánh sáng tốt để đọc được màn hình HMI khi ánh sáng mặt trời chiếu vào.

Dựa trên ứng dụng HMI

Kinh nghiệm lựa chọn màn hình cảm ứng HMI phải dựa trên ứng dụng của chúng trong mỗi trường hợp sẽ có những loại HMI riêng. Quá trình phát triển của HMI ta chia thành 2 loại là: HMI Truyền thống và HMI hiện đại.

• HMI truyền thống gồm có các thiết bị nhập thông tin như nút bấm, bàn phím, các công tắc chuyển mạch,… Đi kèm đó là một số nhược điểm: Thông tin nhập và xuất không đầy đủ và chính xác, bộ lưu trữ kém, không đảm bảo được sự ổn định trong hoạt động,…
• HMi hiện đại đã được cải tiến nhiều về máy móc , phát triển tối ưu cho từng loại thiết bị, có bộ lưu trữ dữ liệu nhiều hơn, kết nối nhanh, dễ sử dụng và sửa chữa,… Chính vì thế HMI hiện đại được sử dụng ưa chuộng hơn.

Một số ví dụ việc lựa chọn HMI trong công nghiệp và đời sống

Trong công nghiệp:

• Đơn giản hóa các phần tử vật lý khi xây dựng một hệ thống, máy móc phức tạp.
• Hiển thị quá trình vận hành trên màn hình dao diện đồ họa.
• Truyền tải, cập nhật thông tin đầy đủ đến các kỹ thuật viên.

Trong đời sống

Giúp thao tác điều chỉnh để sử dụng các loại máy phục vụ đời sống: máy giặt, máy sấy, tủ lạnh, lò vi sóng,… hay như màn hình cảm ứng trên smartphone, tivi, tủ lạnh, ipad,….

Màn hình cảm ứng HMI/Xpanel Cimon

Màn hình cảm ứng HMI/Xpanel Cimon xuất xứ Hàn Quốc đạt tiêu chuẩn chất lượng cao được sự phản hồi tích cực của các kỹ sư thiết kế và vận hành. Chất liệu và hình dạng được thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và môi trường nghiệp khắc nghiệt. Dựa trên nhu cầu phát triển của nhà máy, xưởng sản xuất cũng như nhu cầu người sử dụng Cimon đã nghiên cứu và phát triển hai dòng màn hình cảm ứng HMI/Xpanel:

Màn hình cảm ứng HMI/Xpanel XT Series

Màn hình cảm ứng HMI/Xpanel iXT Series

Hy vọng qua bài viết trên giúp các bạn hiểu được tính năng và công dụng HMI và có thêm tiêu chí để lựa chọn màn hình cảm ứng HMI phù hợp.