HMI چیست؟
(Human-Machine Interface) یا HMI رابط کاربری که انسان را به ماشین، سیستم یا دستگاه متصل می کند. این اصطلاح از نظر فنی می تواند برای هر صفحه ای که به کاربر امکان تعامل با ماشین را می دهد ، به کار رود ولی HMI معمولاً در مفهوم یک فرآیند صنعتی استفاده می شود.
اگرچه HMI رایج ترین اصطلاح برای این فناوری است ، گاهی اوقات (MMI) ، (OIT) ، ر (LOI) یا (OT) نامیده می شود. HMI و رابط کاربری گرافیکی (GUI) مشابه هستند اما مترادف نیستند: رابط های کاربری گرافیکی اغلب برای استفاده در قابلیت های بصری انسان در HMI ها استفاده می شوند.
در تنظیمات صنعتی ، می توان از HMI استفاده کرد:
- نمایش داده ها
- نظارت بر زمان تولید و...
- نظارت بر KPI ها
- کنترل و مانیتورینگ ورودی و خروجی دستگاه
- و ...
مشابه نحوه تعامل با سیستم گرمایشی و سرمایشی برای بررسی و کنترل دما دریک محیط ، یک اپراتور کارخانه ممکن است از HMI برای بررسی و کنترل دمای مخزن آب صنعتی استفاده کند یا اینکه ببیند پمپ خاصی از تجهیزات به درستی در حال اجرا است یا خیر.
HMI ها در مدل های مختلفی وجود دارد ، از نمایشگرهای داخلی در ماشین ها ، تا نمایشگرهای رایانه ای و یا تبلت ها ، اما صرف نظر از مدل آن هدف آنها ایجاد بستری برای درک عملکرد و روند پیشرفت فرآیند است.
HMI مورد استفاده چه کسانی است؟
صنایعی که از HMI استفاده می کنند عبارتند از:
- انرژی
- غذایی
- تولید
- نفت و گاز
- بازیافت
- حمل و نقل
- آب و فاضلاب
- و ...
متداول ترین نقش هایی که با HMI ها تعامل دارند ، اپراتورها و مهندسان ، به ویژه مهندسان کنترل هستند. HMI لزوم کار برای این متخصصان است که از آنها برای بررسی و نظارت بر فرآیندها ، عیب یابی و کنترل داده ها استفاده می کنند.
HMI ها با کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و سنسورهایI/O برای دریافت و نمایش اطلاعات برای مشاهده کاربران در ارتباط هستند. صفحات HMI می توانند برای یک عملکرد واحد ، مانند نظارت و ردیابی ، یا برای انجام کارهای پیچیده تر ، مانند خاموش کردن ماشین ها یا افزایش سرعت تولید ، بسته به نحوه اجرای آنها ، استفاده شوند.
HMI برای بهینه سازی فرآیند صنعتی با دیجیتالی کردن و متمرکز کردن داده ها برای یک بیننده استفاده می شود. با استفاده از HMI ، اپراتورها می توانند اطلاعات مهمی را که به صورت نمودار، گراف یا داشبوردهای دیجیتال نمایش داده می شوند ،مشاهده کنند. هشدارها را مدیریت کنند و با سیستم های SCADA و MES از طریق یک کنسول ارتباط برقرار کنند.
پیش از این ، اپراتورها برای بررسی روند انجام تولید یا فرآیند و ثبت آن روی یک قطعه کاغذ، باید مرتباً در کل مجموعه در رفت و آمد می بودند. با انتقال داده ها و اطلاعات به صورت آنی و مستقیم از PLC به نمایشگر HMI ،دیگر به این عمل نیازی نیست و در نتیجه بسیاری از مشکلات پرهزینه ناشی از کمبود اطلاعات یا خطای انسانی را کاهش می یابد.
تفاوت بین HMI و SCADA) Supervisory Control And Data Acquisition) چیست؟
SCADA و HMI ارتباط تنگاتنگی دارند و اغلب در زمینه یکسانی به آنها اشاره می شود زیرا هر دو بخشی از یک سیستم کنترل صنعتی بزرگتر هستند ، اما هر یک از آنها عملکردها و فرصت های مختلفی را ارائه می دهند. در حالی که HMI ها بر انتقال بصری اطلاعات برای کمک به اپراتور در نظارت بر فرآیند های صنعتی متمرکز هستند ، سیستم های SCADA ظرفیت بیشتری برای جمع آوری داده ها و عملکرد سیستم کنترل دارند. برخلاف سیستم های SCADA ، HMI اطلاعات را جمع آوری و ضبط نمی كنند یا به پایگاه داده متصل نمی شوند. بلکه HMI یک ابزار ارتباطی موثر فراهم می کند که به عنوان بخشی از سیستم SCADA یا در کنار آن عمل می کند.
توسعه و تغییرات در HMI
در دهه گذشته ، تغییر نیازهای عملیاتی و تجاری تحولات جالبی را در فناوری HMI برانگیخته است. اکنون ، HMI با عملکرد بالا ، صفحه نمایش لمسی و سازگار با دستگاه های تلفن همراه ، همزمان با مدل های سنتی، معمول تر شده است. این رابط های مدرن فرصت های بیشتری را برای تعامل و تجزیه و تحلیل تجهیزات ایجاد می کنند.
صفحه های لمسی و دستگاه های تلفن همراه
صفحه های لمسی و HMI موبایل دو نمونه از پیشرفت های فناوری هستند که با ظهور تلفن های هوشمند پدیدار شده اند. به جای دکمه ها و سوئیچ ها ، HMI های مدرن به اپراتورها اجازه می دهند برای دسترسی به کنترل ها ، روی صفحه ها ضربه بزنند یا آن را لمس کنند. صفحه های لمسی به ویژه هنگامی که با HMI MOBILE ، یا ازطریق HMI / SCADA ی مبتنی بر وب یا اپلیکیشن ها به طور موازی استفاده می شوند، بسیار مهم هستند. HMI موبایل مزایای مختلفی را از جمله دسترسی سریع به اطلاعات HMI و نظارت از راه دور به اپراتورها ارائه می دهد.
نظارت از راه دور
نظارت از راه دور از طریق موبایل انعطاف پذیری و دسترسی بیشتری را برای اپراتورها و مدیران فراهم می کند.برای مثال با استفاده از این ویژگی ، یک مهندس سیستم کنترل خارج از مجموعه می تواند درجه محیط را بر روی یک دستگاه سیار تأیید ویا رد کند ، و پس از ساعت کاری دیگر نیازی به حضور در محل برای نظارت نیست.
Edge-of-Network و Cloud HMIs
HMI های Edge-of-network نیز تقاضای زیادی دارند زیرا به اپراتورها امکان دسترسی به داده ها و تجسم از دستگاه های میدانی را می دهند. علاوه بر این ، ارسال داده ها از HMI های محلی به فضای ابری رایجتر می شود ، جایی که می توان از راه دور دسترسی داشت و آنها را تجزیه و تحلیل کرد ، در حالی که قابلیت های کنترل محلی را داراست.
HMI در آینده
به زودی،حتی مهندسان برجسته در حال یافتن روش های پیاده سازی و مدل سازی با واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) برای تجسم عملکردهای تولیدی هستند.
از آنجا که داده ها به طور فزاینده ای در تولیدات نقش اساسی دارند ، آینده برای HMI بسیار روشن به نظر می رسد. این فناوری شاید مسیری طولانی را طی کرده باشد ، اما پتانسیل رشد آن تقریباً بی حد و مرز باقی مانده است.
