Màn hình HMI là gì?

Màn hình HMI, trở nên quen thuộc trong thời đại công nghệ số 4.0 hiện nay. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất.

HMI là gì?

HMI được viết tắt từ Human Machine Interface. Có thể hiểu nhanh và đơn giản nhất đó là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị.

Hoặc với bất kì cách nào mà con người giao tiếp với 1 hệ thống máy móc qua 1 màn hình thì đó là HMI.

Vậy chúng có đặc điểm, lợi ích và ứng dụng như thế nào?

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của HMI

HMI được cấu tạo và tích hợp các cổng kết nối với các thiết bị ngoại vi và kết hợp với chương trình được cài đặt sẵn trên giao diện. Thông qua các thiết lập HMI sẽ hiển thị một cách tổng quan các chỉ số máy móc đang hoạt động và từ đó có thể điều khiển một cách hiệu quả.

1. Cấu tạo của HMI

– Phần cứng

• Màn hình
• Các phím bấm
• Chíp CPU
• Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM…

– Phần mềm

• Các đối tượng
• 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 cổng truyền thông: RS485, RS232, Ethernet, USB…
• Các giao thức truyền thông: Mobus, CANbus, PPI…

2. Nguyên lý hoạt động của HMI

Thông qua PLC, HMI là giao diện vận hành giữa người và máy. Chúng được kết nối thông qua các cáp tín hiệu. Khi thực hiện thao tác vận hành bằng các nút nhấn trên màn hình và cài đặt thông số, các yêu cầu đó sẽ được gửi tới PLC, từ đó PLC sẽ điều khiển máy móc và dây chuyền hoạt động.

Ngược lại, để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Máy móc có thể truyền gửi lại các tín hiệu trạng thái hoạt động hiện trên màn hình HMI thông qua PLC. Nhờ đó mà người quản lý dễ dàng nắm bắt tình trạng và thực hiện giám sát điều khiển sản xuất một cách hiệu quả.

– Ưu điểm của HMI

Màn hình HMI được ứng dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuất với nhiều ưu điểm:

• Tính đầy đủ kịp thời và chính xác thông tin
• Tính mềm dẻo, dễ thay thay đổi bổ xung 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.

– Ứng dụng

Trong công nghiệp hiện nay để đơn giản hóa các hệ thống phức tạp, các phòng điều khiển được cài đặt và nâng cao hệ thống với khả năng hiển thị trên một màn hình giao diện, để truyền tải, cập nhật thông tin đến người quản lý. Đặc biệt là vai trò của HMI trong hệ thống Scada.

Trong một hệ thống SCADA không thể thiếu màn hình HMI. Một màn hình HMI hiện nay đã được nhà sản xuất hỗ trợ hết các tham biến, vì vậy tích hợp màn hình HMI không chỉu điều khiển giám sát mà chúng còn có thể tối ưu được quá trình vận hành.

Khi có lỗi xảy ra, phát hiện và xử lý kịp thời vì thế chất lượng sản phẩm và mức độ ổn định đang được ưu tiên và chú trọng. Như vậy màn hình HMI vô cùng quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp.

Phân loại HMI

HMI thực tế đã được ra đời từ lâu với các công tắc chuyển mạch, đồng hồ đo… Sự phát triển của công nghệ khiến nó đã phát triển vượt bậc với đa dạng các loại khác nhau.

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…

HMI hiện đại:

– HMI trên nền PC và Windows/MAC: SCADA, Citect…

– HMI trên nền nhúng: HMI chuyên dụng, hệ điều hành là Windows CE 6.0

– Ngoài ra còn có một số loại HMI biến thể khác NHƯ Palm, Poket PC…

*Các thông số đặc trưng của giao diện HMI

• Số lượng các phím và các phím cảm ứng trên màn hình, khả năng thao tác vận hành
• Độ lớn màn hình: Sẽ quyết định thông tin cần hiển thị cùng lúc trên màn hình.
• Dung lượng bộ nhớ chương trình, dữ liệu, quyết định số lượng tối đa biến số và dụng lượng lưu trữ thông tin.

Các hãng sản xuất HMI hàng đầu

HMI thực sự trở nên quan trọng và phổ biến trong các hệ thống điều khiển giám sát, nhất là SCADA – MES.

Điều này khiến các hãng sản xuất lớn đã cùng tối ưu và cải tiến, cụ thể các hãng sản xuất lớn như:

• Schneider
• Siemens
• Delta
• Mitsubishi
• Weintek
• LS…

Mỗi hãng lại có những ưu điểm riêng, do đó tùy vào nhu cầu thực tế và chi phí đầu tư để lựa chọn loại màn hình HMI phù hợp.