HMI là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (2023)

Màn hình HMI có lẽ là đã quá quen thuộc với các anh em trong các ngành công nghiệp, nó cũng đóng vai trò khá quan trọng với ngành công nghiệp hiện nay. Vậy HMI là gì?, nó có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao?. Hãy theo dõi bài viết phía dưới cùng MECSU để hiểu rõ hơn nhé:

HMI là gì?

HMI (HMI Screen) là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh "Human Machine Interface", và được tạm dịch lại là "giao diện người và máy". Đây là một giao diện (màn hình), nó có chức năng hiển thị và điều khiển giúp cho người vận hành dễ dàng điều khiển các thiết bị, máy móc.

→ Cấu tạo Human-Machine-Interface

Cấu tạo của HMI bao gồm 3 thành phần chính là:

• Phần cứng: màn hình, chip, nút nhấn, thẻ nhớ và các cổng kết nối.
• Phần mềm: viết chương trình, cấu hình phần cứng, cấu hình giao tiếp và thiết kế giao diện HMI.
• Về truyền thông: bao gồm các cổng, giao thức truyền thông như: USB, RS232 /22/85, Ethernet, CAN bus, MODBUS, MQTT, EtherNet / IP, CANopen, SNMP, .. và các tính năng nâng cao, mở rộng.

→ Nguyên lý hoạt động

Khi HMI được tích hợp với phần mềm thích hợp và được kết nối bằng cáp tín hiệu với PLC của thiết bị. Sau đó, nó là giao diện hoạt động giữa con người và máy móc thông qua PLC. Khi người vận hành nhấn nút trên màn hình hoặc cài đặt các thông số, yêu cầu sẽ được gửi đến PLC, PLC điều khiển các máy dây chuyền.

Mặt khác, hệ thống máy móc dây chuyền có thể gửi trạng thái làm việc hiện tại hoặc các thông số đến màn hình HMI thông qua PLC để giúp con người thực hiện quá trình giám sát và điều khiển.

→ Đặc điểm HMI

Phần cứng

• Màn hình: Chức năng cảm ứng của màn hình giúp cho người sử dụng có thể chạm vào để điều khiển các thao tác trên màn hình giống như chúng ta sử dụng điện thoại cảm ứng hàng ngày. Ngoài ra, màn hình HMI còn có thể hiển thị các tín hiệu hoạt động của máy móc trên thiết bị.
• Phím: Được dùng để thực hiện các thao tác điều khiển
• Chip: Đây chính là màn hình CPU
• Bộ nhớ trong/ngoài: ROM, RAM, EEPROM / FLASH,…

Phần mềm

• Công cụ xây dựng HMI
• Các hàm và lệnh dùng để điều khiển
• Phần mềm hệ thống
• Công cụ kết nối, trình cài đặt
• Ứng dụng mô phỏng

→ HMI có công dụng gì?

HMI là thiết bị không thể thiếu giúp đẩy nhanh quá trình tự động hóa các bước cũng như quy trình sản xuất phức tạp, khó đòi hỏi độ chính xác cao. Do đó, HMI được ứng dụng vào hầu hết các khâu sản xuất trong mọi lĩnh vực.

• Trong xăng dầu, điện tử, thép, dệt may, điện, nước, ô tô, xe máy…
• Trong các thiết bị điện tử hoặc kỹ thuật số như đầu DVD, tivi, loa đài, audio,… nhờ các nút bấm tích hợp trên thiết bị.
• Các loại thiết bị thông minh như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính xách tay, v.v. thông qua màn hình cảm ứng và các loại bàn phím. HMI được sử dụng trong lò vi sóng, lò vi sóng, máy giặt, v.v. để giúp điều chỉnh nhiệt độ và thời gian.

Thông số kỹ thuật HMI

Một hệ thống HMI cơ bản sẽ có các cài đặt thông số cơ bản sau:

• Kích thước màn hình: Xác định lượng thông tin sẽ được hiển thị trên HMI tại một thời điểm.
• Dung lượng bộ nhớ: Bao gồm nhiều loại bộ nhớ như bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, bộ nhớ flash dữ liệu. Chúng xác định số lượng biến tối đa, số lượng màn hình và dung lượng lưu trữ của thông tin như dữ liệu lịch sử, công thức, hình ảnh, bản sao lưu ...
• Số lượng phím trên màn hình: bao gồm các phím và phím xúc giác mà thông tin hoặc tín hiệu được truyền qua lại.
• Số lượng chức năng và đối tượng được hỗ trợ bởi HMI.
• Và các cổng mở rộng: Máy in, USB, thẻ CF, thẻ SD…

Quy trình xây dựng HMI

→ Chọn phần cứng

• Kích thước màn hình: tùy thuộc vào mật độ hiển thị dữ liệu, thông số, đồ thị, biểu đồ,… trên trang HMI
• Phím vật lý hay không (và bao nhiêu phím): tùy theo nhu cầu điều khiển, môi trường sử dụng thiết bị
• Lựa chọn cổng kết nối: tùy thuộc vào nhu cầu kết nối với các thiết bị ngoại vi như máy in, máy quét mã vạch và các thiết bị ngoại vi khác

→ Giao diện

• Thiết lập phần cứng: Kết nối HMI với các thiết bị điều khiển khác (PLC) và thiết lập tiêu chuẩn giao tiếp
• Thiết kế GUI cho các trang hiển thị trên HMI
• Đính kèm giá trị (thẻ) vào đối tượng
• Viết chương trình cho các liên kết HMI
• Mô phỏng, kiểm tra và gỡ lỗi
• Cài đặt HMI trong hệ thống thực và hoạt động

>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/day-rut-nhua.5op

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j

Mời anh em xem thêm nhé:

•  Xe đẩy Trolley: Khái niệm, cấu tạo & tiêu chuẩn
•  Cảm biến rung là gì? Cách chọn cảm biến rung chuẩn
•  Loadcell: Cấu tạo & nguyên lý hoạt động

Tùy vào nhu cầu thực tế hay nhu cầu sử dụng hoặc các loại chi phí để đầu tư mà quý khách hàng có thể đưa ra sự lựa chọn loại HMI phù hợp cho mình nhất. Hy vọng với những thông tin mà mình đã đưa ra thì anh em có thể có cho mình những lựa chọn về HMI phù hợp và tối ưu nhất có thể, mà vẫn đảm bảo đáp ứng về mặt nhu cầu cung như kinh phí của các anh em. Chúc các anh em sẽ có cho mình sự lựa chọn tốt nhất nhé.