HMI چیست؟
HMI (اچ ام آی) به معنای رابط انسان و ماشین است و نقش ارتباطی بین انسان و دستگاههای صنعتی را ایفا میکند. این تکنولوژی برای مانیتور کردن، مشاهده و تنظیم پارامترهای دستگاههایی مانند PLC، اینورتر و سایر تجهیزات صنعتی به کار میرود. HMI در واقع یک مانیتورLCD است که قابل برنامهریزی شدن است و با استفاده از آن میتوان پارامترهای مختلف سیستم را تغییر داد و فرآیندهای آن را کنترل کرد.
انواع HMIبر اساس کاربرد
HMIها بر اساس نوع کارکردشان به دستههای مختلفی تقسیم میشوند. برای داشتن راهنمای انتخاب HMIمناسب برای پروژه باید دقت کرد که یکی از این دستهبندیها به نوع تعامل کاربر با دستگاه مربوط میشود که شامل دو حالت لمسی (Touch HMI)و تکست پنل (Text Panel) است. HMIهای لمسی، که معمولاً با نام Touch Panel شناخته میشوند، به دلیل ویژگیهای پیشرفتهتر و قابلیتهای بیشتر، حرفهایتر و البته گرانتر هستند. در مقابل، تکست پنلها ((Text Panelدر کاربردهای سادهتر مورد استفاده قرار میگیرند و از نظر قیمت نیز مقرون به صرفهتر هستند. این دستهبندی به کاربران امکان انتخاب متناسب با نیازها و بودجهشان را میدهد.
نحوه انتخابHMI مناسب
به عنوان راهنمای انتخاب HMI مناسب برای پروژه توصیه میکنیم، ابتدا باید نیازهای خاص پروژه و محیط کاری را در نظر گرفت. اگر به قابلیتهای پیشرفتهای مانند نمایش گرافیکی، لمس چند نقطهای یا ارتباط با چندین دستگاه نیاز دارید،HMIهای لمسی یا Touch Panel انتخاب بهتری هستند. اما اگر پروژه سادهتر است و نیاز به نمایش متنی و کنترلهای اولیه دارید،Text Panel میتواند گزینهای اقتصادی و کارآمد باشد. همچنین در نحوه انتخاب HMIمناسب باید به فاکتورهایی مانند اندازه صفحهنمایش، قابلیتهای ارتباطی، مقاومت در برابر شرایط محیطی و بودجه موجود توجه کرد تا بهترین انتخاب را داشته باشید.
انتخاب براساس توانایی
هنگام خریدHMI، باید به نوع پروژه از لحاظ ساده و پیچیده بودن توجه کنیم. برندهای معتبر اتوماسیون صنعتی مانند دلتا و زیمنسHMIهای خود را بر اساس قابلیتها به دستههای پایهای (BASIC)، استاندارد و حرفهای (ADVANCE)تقسیم کردهاند. برای پروژههای سنگین، بهتر است از HMIهای حرفهای با پردازندههای قدرتمند استفاده شود، اما برای پروژههای سادهتر، HMIهای پایهای هر برند کافی هستند. همچنین، نوع حافظه داخلی باید متناسب با نیاز پروژه انتخاب شود؛ اگر ثبت اطلاعات و گرفتن خروجی اهمیت دارد، بایدHMI مجهز به USB host باشد. همچنین برای کنترل از راه دور، قابلیتVNC ضروری است. توجه به این نکته که HMIهای با امکانات بیشتر قیمت بالاتری دارند، به ویژه در پروژههایی که تعداد زیادی HMI مورد نیاز است، نیز اهمیت بسیاری دارد.
انتخاب براساس پورت
بیشتر HMIهای موجود در بازار ایران دارای دو نوع پورت ارتباطی (RS232,RS485یا اترنت) هستند، پورت اترنت مزایای قابل توجهی از جمله سرعت بالاتر، امنیت بیشتر، مقاومت بالاتر در برابر نویز، و قابلیت ارتباط در فاصلههای بیشتر نسبت به RS232 و RS485 دارد. همچنین، اترنت امکان شبکهسازی روی بستر اینترنت را فراهم میکند، که برای پروژههای مدرن بسیار حائز اهمیت است. با این حال، HMIهای مجهز به پورت اترنت معمولاً قیمت بالاتری دارند. بنابراین، هنگام انتخاب HMI باید نیازهای پروژه خود را مدنظر قرار دهید و همچنین به تعداد پورتهای موجود توجه کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.
انتخاب بر اساس مقاوم بودن
برندهای معتبر، مانند زیمنس، صفحهنمایشهای صنعتی خود را بر اساس مقاومت در شرایط سخت محیطی دستهبندی میکنند. به عنوان مثال، زیمنس سری SIPLUS را برای محیطهای خشن طراحی شده است که در برابر حرارت، گازها، نویز و آب مقاومت بالایی دارد. هنگام انتخاب HMI، باید به این فاکتور مهم توجه کنید که دستگاه در چه محیطی قرار است استفاده شود. اگر HMI شما در شرایط دشوار محیطی کار میکند، انتخاب یک مدل مقاوم مانند SIPLUS میتواند مورد اطمینان باشد و از عملکرد طولانیمدت و بدون مشکل دستگاه در این شرایط میتوان مطمئن شد.
انتخاب براساس دکمه
در محیطهای صنعتی که ممکن است اپراتورها با دستکش کار کنند و نیاز به تعامل مکرر با پنل HMI داشته باشند، استفاده از صفحه لمسی میتواند دشوار باشد. در این شرایط، داشتن دکمههای عملکردی فیزیکی روی پنل میتواند کار را بسیار آسانتر کند و امکان استفاده راحتتر از دستگاه را فراهم آورد. بنابراین، هنگام انتخاب HMI، باید نیازهای محیطی خود را نیز در نظر بگیرید و تصمیم بگیرید که آیا مدل با دکمههای عملکردی یا بدون دکمه برای شما مناسبتر است. این انتخاب میتواند تاثیر زیادی بر کارایی و راحتی اپراتور در محیطهای صنعتی داشته باشد.
انتخاب براساس نوع و اندازه صفحه نمایشگر
در انتخاب HMI، سایز صفحه نمایشیکی از عوامل مهم است؛ چرا که هرچه صفحه بزرگتر باشد، قیمت نیز بالاتر خواهد بود. همچنین، تراکم پیکسل نمایشگر بین 70 تا 180 پیکسل تأثیر زیادی بر کیفیت تصویر دارد. نور پسزمینه نیز در محیطهای با نور زیاد اهمیت دارد؛ در چنین محیطهایی، باید از HMI با نور پسزمینه قوی استفاده کنید، در حالی که در محیطهای بسته تفاوت چندانی ندارد. همچنین اگر اپراتورها به صورت مورب به HMI نگاه میکنند، انتخاب نمایشگر با تکنولوژیIPS ضروری است تا وضوح تصویر حفظ شود. توجه داشته باشید که نور پسزمینه با گذشت زمان کاهش مییابد، به ویژه در محیطهای گرم، اما HMIهای جدید با نور LED این مشکل را کمتر دارند و دوام بیشتری ارائه میدهند.
انواع برندهای HMI
در زمینه تولیدHMI، شرکتهای زیادی فعال هستند، برخی از این شرکتها قبلاً در زمینه تولید PLC نیز فعالیت داشته و HMIهای اختصاصی برای محصولات خود طراحی میکنند. همچنین، شرکتهای دیگری نیز وجود دارند که HMIهای سازگار با برندهای مختلف تولید میکنند. از جمله شرکتهای مطرح در این حوزه میتوان به نامهای زیر اشاره کرد:
– زیمنس (SIEMENS)
– آلن بردلی (ALLEN BRADLEY)
– میتسوبیشی (MITSUBISHI)
-امرون (OMRON)
– توشیبا (TOSHIBA)
– دلتا (DELTA)
– ویگور (VIGOR)
– ال اس (LS)
– بکوف (BECKHOFF)
– فتک (FATEK)
– فوجی (FUJI)
– فانوک (FANUC)
نکات خرید HMI مناسب
هنگام انتخاب HMI برای یک پروسه صنعتی، چندین عامل کلیدی باید مدنظر قرار گیرد:
1- سازگاری: مهم است که HMI با سیستم کنترلی و پروتکلهای ارتباطی موجود هماهنگ باشد و بتواند فرمتهای اطلاعاتی مورد نیاز را پشتیبانی کند.
2- مقاومت سختافزارHMI: باید در برابر شرایط محیطی مانند دماهای بالا، رطوبت و لرزش مقاومت کافی داشته باشد تا بتواند برای مدت طولانی به خوبی عمل کند.
3- نمایشگر صفحه نمایش:HMI باید پاسخ لمسی روان و وضوح و روشنایی کافی، خصوصا برای استفاده در محیطهای با نور زیادداشته باشد.
4- استفاده آسان: طراحیHMI باید به گونهای باشد که کار با آن ساده و قابل فهم برای اپراتور با هر سطحی از تخصص باشد.
5_ تصویرسازی اطلاعات: نرمافزار HMI باید قادر به نمایش اطلاعات به صورت گرافیکی، واضح و قابل فهم باشد.
6-توسعهپذیری: HMI باید قابلیت تطبیق با تغییرات آینده پروسه از جمله حافظه و قدرت پردازش کافی برای بارگذاری برنامههای سنگینتر را داشته باشد.
7-خدمات مشتری: پس از خرید، باید از تولیدکنندهای HMI را انتخاب کنید که خدمات پشتیبانی، قطعات یدکی، بهروزرسانی نرمافزار و مشاوره فنی مناسبی را به شمابدهد.
8-هزینه: هزینه خرید و راهاندازیHMI باید منطقی باشد و مزایای آن به طور معقولی هزینهها را جبران کند. بنابراین،HMI باید از نظر کارایی قیمت مناسبی داشته باشد و بازگشت سرمایه سریعی را هم داشته باشد.