Tổng quan về HMI

Khái niệm về HMI

HMI là viết tắt của Human-Machine-Interface, có nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người thi hành, thiết kế và máy móc.

Biểu thị dữ liệu cho người vận hành và cho phép nhập lệnh điều khiển qua nhiều dạng: hình ảnh, sơ đồ, cửa sổ, menu, màn hình cảm ứng …

HMI có thể là màn hình GOT(Graphic Operation Terminal) của Mitsubishi, màn hình NT của Omron, hoặc một PC chạy phần mềm SoftGOT của Mitsubishi…

Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con người “giao diện” với một máy móc thì đó là một HMI, hệ thống số điều khiển trên máy giặt, bảng hướng dẫn lựa chọn phần mềm hoạt động từ xa trên TV đều là HMI.

Các thiết bị HMI truyền thống

Thành phần 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 truyền thống

Nhược điểm của HMI truyền thống

• Thông tin không đầy đủ.
• Thông tin không 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.

Các thiết bị HMI hiện đại

Các ưu điểm của HMI hiện đại :

• Tính đầy đủ kịp thời và chính xác của thông tin.
• Tính mềm dẻo, dễ 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.

Các thành phần của HMI

Phần cứng:

• Màn hình.
• Các phím bấm.
• Chíps: CPU, ROM,RAM, EPROM/Flash, …

Phần Firmware:

• 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.
• Các giao thức truyền thông.

Các thông số đặc trưng của HMI

• Độ lớn màn hình: quyết định thông tin cần hiển thị cùng lúc của HMI.
• Dung lượng bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, Flash dữ liệu: quyết định số lượng tối đa biến số và dung lượng lưu trữ thông tin.
• Số lượng các phím và các phím cảm ứng trên màn hình: khả năng thao tác vận hành.
• Chuẩn truyền thông, các giao thức hỗ trợ.
• Số lượng các đối tượng, hàm lệnh mà HMI hỗ trợ.
• Các cổng mở rộng: Printer, USB, PC100...

Quy trình xây dựng hệ thống HMI

Lựa chọn phần cứng

• Lựa chọn kích cở 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.

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.
• Mô phỏng chương trình.
• Nạp thiết bị xuống HMI.