Trước đây, người dùng hoặc người vận hành không có màn hình hiển thị để quan sát. Họ phải liên tục nhìn máy hoặc quy trình, hoặc dựa vào âm thanh và cảnh báo để điều khiển bằng cách sử dụng các nút nhấn trên bảng điều khiển.

Màn hình văn bản

Sau đó, xuất hiện màn hình văn bản hoặc giao diện người vận hành dựa trên ký tự chữ. Thay vì sử dụng nút nhấn cứng và đèn chỉ báo, màn hình văn bản này được trang bị các nút nhấn mỏng và nhạy cảm. Lợi ích là người vận hành bây giờ có thể đọc các thông báo đã được lập trình hiển thị trên màn hình LCD. Điều này giúp họ nhận được một ít thông tin hình ảnh về quy trình hoặc máy móc đang diễn ra, đem lại lợi ích lớn hơn cho người vận hành.

Giao diện người dùng đồ họa/Màn hình cảm ứng

Cuộc cách mạng trong tự động hóa công nghiệp đã mang lại sự tiến bộ vượt bậc về hệ thống điều khiển và hiển thị. Màn hình văn bản đã được thay thế bằng màn hình đồ họa có độ phân giải cao và tích hợp điều khiển cảm ứng! Điều này không chỉ cho phép người lập trình thiết kế một giao diện hấp dẫn mà quan trọng hơn, người dùng hoặc người vận hành có thể nắm bắt thông tin về quy trình mà không cần phải quét toàn bộ nhà máy liên tục! Tất cả mọi thứ được hiển thị trực quan trên giao diện đồ họa trước mắt người vận hành.

Một HMI hoàn hảo

Liệu có cái gọi là một HMI hoàn hảo không? Câu trả lời là có! Một HMI thiết kế tốt nên có những đặc điểm sau đây:

• Nó nên có khả năng liên lạc với tất cả các thương hiệu chính của PLC với các giao thức tương ứng.
• Nên hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.
• Nên có đồ họa phong phú và màn hình có đèn nền tốt.
• Nên có cổng USB, Ethernet và thẻ SD.
• Nên có khả năng ghi dữ liệu.
• Quan trọng nhất, phần mềm nên dễ sử dụng.

Việc lựa chọn một HMI phù hợp không kém phần quan trọng so với việc lựa chọn PLC chính. Một HMI thiết kế tốt không chỉ đơn thuần làm chức năng điều khiển quy trình. Nó cần đảm bảo an toàn, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí, đồng thời cung cấp cho người vận hành cái nhìn tổng quan về quy trình. HMI là điểm liên lạc quan trọng giữa người dùng và quy trình. Nó nên cung cấp một giao diện dễ sử dụng, tăng năng suất và đáp ứng sự hài lòng của người dùng một cách hiệu quả.

INDUSTRIAL AUTOMATION HMI

Các màn hình HMI

Chức năng cơ bản của màn hình trong ứng dụng HMI là cung cấp thông tin cho người vận hành. Kể từ khi ra đời, công nghệ màn hình đã có sự tiến bộ đáng kể. Màn hình LCD (STN/TFT) phổ biến hơn từ những năm 1990, sử dụng đèn nền CCFL. Tuy nhiên, công nghệ hiện đại đã mang lại những cải tiến vượt bậc. Hiện nay, chúng ta đang sử dụng màn hình độ phân giải cao với đèn nền LED. Những màn hình này không chỉ bền bỉ mà còn có khả năng hoạt động ở nhiều nhiệt độ khác nhau, không bị ảnh hưởng bởi môi trường quá lạnh hoặc quá nóng.

Kết nối PLC

Các nhà máy sử dụng các máy móc từ nhiều nguồn khác nhau trên thế giới, với các bộ điều khiển khác nhau. Một HMI tốt cần có khả năng giao tiếp và tương thích với các bộ điều khiển khác nhau. Điều này thường là một thách thức đối với người lập trình, bảo trì và người vận hành, vì họ phải học sử dụng nhiều phần mềm khác nhau cho các HMI khác nhau. Tưởng tượng nếu một HMI có thể tương thích với các bộ điều khiển khác nhau trong cùng một nhà máy? Điều đó sẽ thực sự là một điều tốt!

Ứng dụng

Hầu hết các môi trường sản xuất đều đối mặt với nhiều thách thức đối với HMI. HMI cần đạt chuẩn Nema 4/4X, bảo vệ các linh kiện điện tử bên trong khỏi độ ẩm, dầu, bụi và khí. Tốt nhất là nếu HMI được phủ một lớp bảo vệ. Nó nên chịu được nhiệt độ cực cao, cực lạnh, va đập và rung lắc mạnh.

Thiết kế dự án

Khi thiết kế một dự án để kiểm soát một quy trình, cần xem xét loại phản hồi (hình ảnh, âm thanh, xúc giác) phù hợp nhất. Cần xác định số lượng màn hình và số lượng đối tượng trên mỗi màn hình. Hãy nhớ rằng, sự đơn giản là chìa khóa, không nên làm đầy màn hình với các đối tượng không liên quan, điều này sẽ làm người vận hành mất thời gian để tìm thông tin liên quan.

Việc tìm kiếm thông tin cần thiết sẽ làm tăng thời gian phản hồi và khả năng xảy ra lỗi. Một thiết kế dự án tốt sẽ giúp người vận hành điều khiển quy trình một cách tự nhiên và logic. Dự án cần được bố trí hợp lý, với nhiều màn hình, tham số hoạt động và quyền truy cập phù hợp cho từng người vận hành (người vận hành, giám sát, bảo trì). Không phải ai cũng cần truy cập vào màn hình bảo trì, nhưng mọi người nên có thể truy cập vào màn hình có các nút bắt đầu hoặc dừng cơ bản để khởi động hoặc  dừng máy. Hiểu rõ người vận hành trong quá trình thiết kế dự án là quan trọng.

Báo cáo lỗi là một yếu tố quan trọng khác. Các cảnh báo cần được hiển thị rõ ràng trên màn hình để thu hút sự chú ý của người vận hành, và họ nên được thông báo về sự cố và biết vị trí của lỗi cũng như cách giải quyết hoặc kế hoạch hành động tiếp theo. Trong trường hợp cảnh báo quan trọng, HMI cần có khả năng gửi email hoặc tin nhắn đến quản lý nhà máy hoặc bộ phận bảo trì.

An toàn cũng là một phần quan trọng trong thiết kế HMI. Lỗi của con người là một yếu tố góp phần vào hầu hết các tai nạn trong môi trường rủi ro cao.

Nhà sản xuất

Cuối cùng, việc có sẵn tại địa phương là rất quan trọng đối với công ty sản xuất HMI hoặc bất kỳ sản phẩm điều khiển công nghiệp nào. Họ cần có hàng tồn kho sẵn khi cần thiết. Hỗ trợ sau bán hàng cần được đáp ứng trong vài phút hoặc thậm chí chỉ trong vài giây! Việc có hỗ trợ kỹ thuật miễn phí và hoạt động 24/7 là rất quan trọng, vì thời gian là tiền bạc.

NEXCOM cung cấp đầy đủ các dòng HMI (Giao diện người máy) với màn hình LCD phía trước được chứng nhận IP66, kích thước từ 4.3" - 15". Chúng là sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng HMI bao gồm: tự động hóa nhà máy, hàng hải và tòa nhà... Phần mềm JMobile có sẵn hơn 200 trình điều khiển giao tiếp, cho phép bạn kết nối với nhiều loại thiết bị điều khiển để hỗ trợ các ứng dụng PLC và nâng cao hiệu quả sản xuất máy móc.

Kết luận

Việc lựa chọn một HMI tốt trực tiếp ảnh hưởng đến người vận hành và hiệu suất hệ thống tổng thể. Làm việc thông qua các yếu tố được đề cập ở trên sẽ dẫn đến một quyết định tốt hơn. Lựa chọn một HMI thiếu sức mạnh hoặc tính năng sẽ cuối cùng dẫn đến chi tiêu nhiều hơn trong tương lai và không làm hài lòng khách hàng!