HMI là từ viết tắt của Human Machine Interface. Đây có nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị. Hiểu đơn giản thì bất kỳ hành động giao tiếp của con người với máy móc qua màn hình giao diện thì nó là HMI. Vậy để tìm hiểu rõ hơn về HMI là gì? Các bạn hãy theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!
Tóm Tắt Nội Dung
HMI là gì?
HMI là gì? Như đã nói ở trên, HMI là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị. Là thiết bị được tích hợp trong các loại máy móc hay thiết bị cho phép người sử dụng có thể giao tiếp với máy móc và thiết bị đó thông qua một màn hình cảm ứng hay là nút bấm. Nói 1 cách đơn giản thì tất cả các loại máy móc cho phép điều chỉnh, giao tiếp, điều khiển… thông qua 1 màn hình thì gọi là HMI.
Các thuật ngữ liên quan đến HMI
Màn hình (Screen)
Là thành phần của phần mềm ứng dụng HMI. Chúng được xây dựng trên công cụ phần mềm phát triển HMI và được nạp xuống thiết bị để chạy. Đây là nơi chứa đựng các đối tượng, biến số, các chương trình dạng ngữ cảnh.
Các thẻ liên kết – biến số (Tags)
Gồm các biến số nội tại bên trong hệ điều hành thiết bị HMI. Chúng được dùng làm các biến số trung gian cho quá trình tính toán. Hay là các biến số quá trình trong các thiết bị trên mạng điều khiển. Thẻ tags đóng vai trò là đối tượng trung gian liên kết HMI và PLC.
Kiểu biến
Một số kiểu biến phổ biến nhất hiện nay như:
- Bit: 0/1 (true/false)
- Byte: 0 ÷ 255
- Word: 2 byte = 0 ÷ 65025.
- Integer (Nguyên): -32512 ÷ +32512
- Long, Float, BCD.
- String: abc.
Chương trình script
Chúng ta sẽ có 2 loại chương trình như sau:
- Script toàn cục (Global): Chương trình trong đó đoạn mã chương trình Script có tác động đến toàn bộ hệ thống HMI.
- Script đối tượng (Object script): Chương trình Script chỉ có thể tác động đến đối tượng đó. Là các đoạn mã chương trình viết cho các sự kiện của đối tượng.
Trend
Dạng đồ thị biểu diễn sự thay đổi của biến theo thời gian. Hiện nay có 2 loại trend đó là trend hiện thời và trend quá khứ.
Cảnh báo Alarm
Là một loại đối tượng để đưa ra các báo động hay thông báo sự cố cho hệ thống.
Bar Graph
Thể hiện sự thay đổi liên tục của mực nước, dầu, áp suất, nhiệt độ…
Cấu tạo của HMI là gì?
HMI được cấu tạo từ 3 thành phần chính cụ thể như sau:
- Phần cứng: Các loại màn hình, chíp, phím bấm, thiết bị nhớ và lưu trữ.
- Phần mềm: Các hàm lệnh, phần mềm phát triển, công cụ xây dựng hệ thống HMI…
- Truyền thông: Cổng kết nối RS232, RS485, Ethernet, USB thông qua các giao thức Modbus…
Các thông số của HMI là gì?
Một số thông số cơ bản của HMI như sau:
- Kích thước màn hình: Quyết định tới lượng thông tin cần hiển thị cùng lúc của HMI.
- Dung lượng bộ nhớ: Bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, Flash dữ liệu. Có chức năng quyết định số lượng tối đa biến số, số lượng screen và dung lượng lưu trữ thông tin.
- Số lượng các phím màn hình: Bao gồm phím bấm là phím cảm ứng. Chúng có khả năng mở rộng thao tác vận hành.
- Chuẩn truyền thông: Bao gồm các giao thức hỗ trợ truyền thông tin hay tín hiệu qua lại.
- Số lượng các đối tượng, hàm lệnh mà HMI hỗ trợ.
- Các cổng mở rộng: Printer, USB, CF card, SD card…
Phân loại HMI
HMI truyền thống là gì?
HMI truyền thống bao gồm các thiết bị nhập thông tin cơ bản. Cụ thể như các loại nút bấm, bàn phím, công tắc chuyển mạch. Cùng các thiết bị xuất thông tin như các loại còi báo, đèn báo, máy ghi trên giấy…
Nhược điểm của HMI truyền thống như sau:
- Các thông tin được nhập vào hoặc xuất ra không được đầy đủ.
- Không có các bộ nhớ lưu trữ lớn do đầy bộ nhớ. Khả năng lưu trữ rất thấp nên bất tiện trong quá trình làm việc.
- Hoạt động không hiệu quả nên không được ứng dụng nhiều.
HMI hiện đại là gì?
HMI hiện đại được cải tiến rất tốt, được ứng dụng rộng rãi. HMI hiện đại có 2 loại chính là HMI trên nền PC và HMI trên nền nhúng. Ngoài ra thì vẫn còn một số loại HMI dùng cho điện thoại và các thiết bị cảm ứng khác.
Ưu điểm của HMI hiện đại cụ thể như sau:
- Quá trình xuất hoặc nhập thông tin dễ dàng và hoàn toàn chính xác, đầy đủ.
- Khả năng linh hoạt cao, cho phép điều chỉnh các thông tin một cách dễ dàng.
- Hệ thống khá đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa cũng như mở rộng.
- Có khả năng kết nối với nhiều thiết bị khác thông qua các giao thức phổ biến.
- Bộ nhớ có dung lượng cao, khả năng lưu trữ tốt, làm việc hiệu quả.
Ứng dụng của HMI hiện nay
HMI là thiết bị không thể thiếu trong quá trình tự động hoá các công đoạn và quá trình sản xuất. Nó đòi hỏi độ chính xác rất cao. Do đó, HMI được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực đời sống. Một số ứng dụng có thể kể đến như sau:
- Trong các ngành dầu khí, điện tử, sản xuất thép, dệt may, ngành điện, ngành nước, ô tô, xe máy…
- Trong các thiết bị điện tử hay kỹ thuật số thông qua các nút bấm được tích hợp trên thiết bị.
- Các loại thiết bị thông minh như điện thoại, ipad, laptop… thông qua bàn phím và màn hình cảm ứng.
- HMI được ứng dụng tại các lò viba, lò vi sóng để điều chỉnh nhiệt độ và thời gian.
Các quy trình xây dựng một hệ thống HMI hoàn chỉnh
Lựa chọn và xây dựng phần cứng HMI
- Kích thước màn hình: Kích thước phải lựa chọn dựa trên cơ sở số lượng của thông tin cảm biến hiển thị đồng thời. Đó là các nhu cầu về đồ thị, đồ hoạ…
- Lựa chọn số phím cứng, số phím cảm ứng tối đa cùng sử dụng cùng lúc.
- Lựa chọn các cổng mở rộng khi in ấn, đọc mã vạch, kết nối các thiết bị ngoại vi.
- Lựa chọn dung lượng bộ nhớ: Lựa chọn theo số lượng thông số cần thu thập và lưu trữ dữ liệu, số lượng trang màn hình.
Xây dựng phần giao diện HMI
- Cấu hình phần cứng: Chọn phần cứng, thiết bị kết nối, chuẩn giao thức truyền thông…
- Xây dựng các trang màn hình screen.
- Gán các biến số (tag) cho các đối tượng.
- Sử dụng các đối tượng đặc biệt.
- Viết các chương trình script.
- Mô phỏng và gỡ rối chương trình.
- Nạp thiết bị xuống HMI.
Như vậy, bài viết trên đã chia sẻ đến bạn kiến thức về HMI là gì và những khái niệm khác liên quan. Hy vọng những chia sẻ trên đã giúp bạn có thêm nhiều thông tin bổ ích. Hẹn gặp lại các bạn ở những bài viết tiếp theo.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN