Trong quá trình tự động hóa hiện đại, PLC được sử dụng để điều khiển cơ cấu, thiết bị điện tử và các thiết bị cấp thấp khác, trong khi HMI cung cấp khả năng trực quan và điều khiển bằng cảm ứng cho người vận hành.

HMI và PLC cùng nhau tạo điều kiện cho các quy trình công nghiệp hiệu quả và linh hoạt. PLC điều khiển cơ cấu, thiết bị điện tử và các thiết bị cấp thấp khác, trong khi HMI trao quyền cho người vận hành với giao diện trực quan và điều khiển bằng cảm ứng. Cùng nhau, HMI và PLC tạo điều kiện cho các quy trình công nghiệp hiệu quả và linh hoạt.

Tại sao kết hợp HMI và PLC là sự lựa chọn thông minh hơn?

Trong các bài viết trước đó, chúng ta đã thảo luận về hai công cụ quan trọng trong tự động hóa hiện đại là PLC (bộ điều khiển logic có thể lập trình) và HMI (giao diện máy người). PLC điều khiển cơ cấu, thiết bị điện tử và các thiết bị cấp thấp khác, trong khi HMI trao quyền cho người vận hành với giao diện trực quan và điều khiển bằng cảm ứng. Cùng nhau, HMI và PLC tạo điều kiện cho quy trình công nghiệp hiệu quả và linh hoạt. Mỗi công cụ đóng vai trò độc đáo và đều cần thiết để đạt được hiệu suất tối ưu.

Tuy nhiên, mỗi thiết bị đòi hỏi thời gian, không gian và tiền bạc để triển khai. May mắn thay, hai công cụ này có thể được kết hợp thành một thiết bị vật lý duy nhất, thường được gọi là lai HMI + PLC, hoặc đơn giản chỉ là lai. Điều này mang lại một loạt cải tiến mà không làm đánh đổi chi phí hoặc tiện ích. Mặc dù có những trường hợp yêu cầu PLC độc lập hoặc HMI độc lập, nhưng kết hợp chúng lại là sự lựa chọn rõ ràng cho nhiều ứng dụng quy mô nhỏ và trung bình.

CẢ HAI SẼ TỐT HƠN

Trước hết, hãy bàn về lý do tại sao cả HMIs và PLCs đều cần thiết. Ngay cả trong một giải pháp tự động hóa đơn giản, có thể liên quan đến nhiều loại quy trình, thiết bị và hành vi khác nhau. Vì tất cả điều này xảy ra ở các mức độ trừu tượng khác nhau, nên cần có các loại thiết bị điều khiển khác nhau.

Đối với bất kỳ công việc nào đòi hỏi thời gian chính xác hoặc độ chính xác cao, PLC là không thể thiếu. Logic dựa trên các bước rõ ràng mà chúng sử dụng rất lý tưởng cho các dây chuyền lắp ráp. PLC cũng là tiêu chuẩn ngành công nghiệp để xử lý tín hiệu vào ra vật lý, kiểm soát relay điện và giao tiếp với các cảm biến công nghiệp như cặp nhiệt hoặc cảm biến tiệm cận.

Đối với các công tắc ON/OFF vật lý, PLC là hoàn hảo, vì mỗi bit có thể được liên kết với một quy trình cụ thể. Nhưng đối với các thiết lập phụ thuộc vào ngữ cảnh - chẳng hạn như việc chọn đối tượng, nhập văn bản hoặc định nghĩa lịch trình người dùng - một giao diện đồ họa đơn giản nhiều hơn sẽ dễ lập trình và sử dụng. Đó chính là lúc HMIs xuất hiện. Thay vì có một cơ chế có dây duy nhất kiểm soát một biến số, HMI có thể hiển thị một giao diện động thay đổi dựa trên đầu vào của người dùng, giá trị thiết bị và lập trình tùy chỉnh.

Dữ liệu của người dùng và thiết bị sau đó có thể được trao đổi một cách hợp tác. Đầu vào có thể được sử dụng để kiểm soát quy trình vật lý và kết quả có thể được hiển thị và phân tích theo nhu cầu. Hệ thống điều khiển thiết kế đúng cách sẽ coi người vận hành là một phần không thể thiếu của quy trình, trong khi vẫn cho phép PLC tự động hóa các nhiệm vụ cấp thấp. Bởi vì HMIs và PLCs làm việc chặt chẽ với nhau, việc kết hợp chúng vào một sản phẩm duy nhất là một bước tiến tự nhiên cho các nhà sản xuất.

TẤT CẢ TRONG MỘT VÀ MỘT CHO TẤT CẢ

Có lẽ lợi ích rõ ràng nhất của việc kết hợp hai thứ thành một là chỉ cần xử lý một thứ duy nhất. Một lai HMI + PLC cũng không ngoại lệ, mang lại kích thước nhỏ hơn, bố cục đơn giản hơn và ít dây hơn. Việc thay đổi dây kết nối cho một hệ thống tự động hóa có thể là một thách thức, nhưng loại bỏ các bộ phận có thể đơn giản hóa công việc. Chi phí cũng là một yếu tố quan trọng; một cài đặt lai duy nhất có thể tiết kiệm hàng trăm đô la hoặc hơn.

Đối với người cài đặt hàng chục cài đặt như vậy, lợi ích được nhân lên. Kết nối thêm một HMI hoặc PLC có thể không gây khó khăn, nhưng làm điều này hàng trăm lần có thể là một nhiệm vụ đáng kể. Một lai cũng có diện tích nhỏ hơn, điều này có nghĩa là bảng điều khiển ngoại vi có thể nhỏ hơn (và rẻ hơn). Trong một số trường hợp, việc sử dụng một lai có nghĩa là có thể loại bỏ toàn bộ nguồn cấp, khối klem hoặc đơn vị khác, do đó tiết kiệm thêm nữa.

Với phần cứng công nghiệp, các vấn đề thường phát sinh từ các kết nối giữa các thiết bị, chứ không phải từ các thiết bị chính. Một lai có thể làm cho hệ thống trở nên đáng tin cậy hơn và dễ dàng để khắc phục sự cố vì kết nối chính giữa PLC và HMI là tự đóng. Quản lý hàng tồn kho cũng được đơn giản hóa vì các đơn hàng, bảo trì và sửa chữa có thể dựa trên một số sản phẩm duy nhất. Lợi ích này cũng lan rộng đến bất kỳ dây hoặc thành phần bổ sung nào đã cần thiết cho một giải pháp không lai.

Nói chung, việc sử dụng cùng một công ty cho nhiều sản phẩm có thể giúp tối ưu hóa quá trình tạo dự án. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng HMI-PLC, nơi thay đổi giao diện người dùng có thể yêu cầu thay đổi trong logic chương trình và ngược lại. Hầu hết các nhà sản xuất hỗ trợ các tính năng và giao thức độc quyền cho phần cứng của họ, bao gồm các tùy chọn đặc biệt cho các sản phẩm lai. Thông thường, điều này có nghĩa là các thẻ và giao tiếp của dự án sẽ yêu cầu ít cấu hình hơn, đặc biệt là khi bắt đầu lần đầu tiên. Việc nhận được hỗ trợ khách hàng cũng dễ dàng hơn khi tất cả các thành phần đều đến từ cùng một nhà cung cấp.

eSMART Series của NEXCOM

Giải pháp HMI eSMART của NEXCOM mang lại sự kiểm soát vững chắc về tất cả các hoạt động sản xuất cho các nhà sản xuất. Nhắm vào các ứng dụng tự động hóa nhà máy, giải pháp eSMART cung cấp các tính năng phong phú và thiết kế HMI đơn giản với sự hỗ trợ của phần mềm HMI JMobile Studio. Giải pháp eSMART có thể trực quan hóa, kiểm soát và giám sát quy trình gia công và tình trạng dây chuyền sản xuất, cho phép các nhà sản xuất theo dõi các hoạt động hàng ngày với dữ liệu thời gian thực mọi lúc.

Để hiển thị thông tin, giải pháp eSMART có sẵn với màn hình cảm ứng rộng 4,3 inch, 7 inch và 10,1 inch tỷ lệ 16:9 và hỗ trợ hơn bốn mươi giao thức truyền thông công nghiệp bao gồm EtherNet/IP CIP và chuẩn OPC UA. Giải pháp eSMART tích hợp dễ dàng với PLC, CNC và tủ điều khiển qua kết nối COM, USB và LAN để sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa máy móc, tự động hóa quy trình và tự động hóa công trình.

Được thiết kế để đảm bảo độ bền và sự cứng cáp, giải pháp eSMART đã được kiểm tra và chứng nhận theo tiêu chuẩn thiết bị kiểm soát công nghiệp UL 508 để đảm bảo an toàn chức năng khi sử dụng trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Mỏng nhẹ và bền, giải pháp eSMART cung cấp khả năng chống nước và bụi theo tiêu chuẩn IP66/NEMA4X ở mặt trước và có thể chịu được uốn cong trong quá trình tích hợp hệ thống.

TÓM LẠI

Nói tóm lại, Lai HMI và PLC có những lợi ích rõ ràng cho các trường hợp sử dụng phổ biến nhất. Sự gọn nhẹ, đơn giản và giá thấp đi kèm rất khó để thay thế. Trong khi hầu như luôn có nhiều cách để giải quyết một vấn đề tự động hóa, lai nói chung là một lựa chọn linh hoạt và hiệu quả về chi phí.

Tuy nhiên, khi một dự án đòi hỏi một số lượng lớn điểm I/O, kích thước màn hình HMI lớn hơn hoặc tính dự phòng, bạn có thể cần chọn các giải pháp độc lập. May mắn thay, NEXCOM cũng cung cấp một loạt các HMI, PLC và IPC phù hợp với mọi loại ứng dụng. Nếu bạn đang làm việc với nhiều loại lai, bạn cũng có thể xem xét nâng cấp dự án của mình với một hệ thống SCADA tích hợp. 

Hy vọng rằng những gợi ý này sẽ giúp bạn hiện đại hóa hệ thống HMI/SCADA của mình và nâng cao hiệu suất và khả năng cạnh tranh của bạn!