Ogólna wiedza na temat interfejsu człowiek-maszyna jest dla początkujących, którzy jako pierwsi rozumieją wiedzę, produkt składa się z dwóch części sprzętu i oprogramowania, części sprzętowej procesora, jednostek wyświetlania, jednostek wejściowych, interfejsów komunikacyjnych, jednostek przechowywania danych itp. Oprogramowanie HMI jest ogólnie podzielone na dwie części, to znaczy, działające na sprzęcie HMI w oprogramowaniu systemowym i działające na komputerze pod oprogramowaniem konfiguracyjnym ekranu systemu operacyjnego Windows. Ten artykuł zawiera szczegółowe wprowadzenie do 10 ogólnej wiedzy na temat interfejsu człowiek-maszyna.
Po pierwsze, podstawowe funkcje produktów interfejsu człowiek-maszyna i wskaźniki wyboru
(1)Podstawowe funkcje:
Wyświetlanie stanu pracy sprzętu, takiego jak wskaźniki, przyciski, tekst, grafika, krzywe itp.;
Dane, operacja wprowadzania tekstu, wydruk;
Przechowywanie formuł produkcyjnych, rejestry danych produkcyjnych urządzeń;
Proste operacje logiczne i numeryczne;
Możliwość podłączenia do różnych sieciowych systemów sterowania przemysłowego.
(2)Wskaźniki selekcji:
Rozmiar i kolor wyświetlacza, rozdzielczość;
Wydajność procesora HMI;
Metoda wprowadzania danych – ekran dotykowy lub klawiatura membranowa;
Pojemność pamięci ekranu - jednostką pojemności jest bajt lub bit;
Rodzaj i liczba portów komunikacyjnych, czy obsługiwać funkcję drukowania itp.
(3) Klasyfikacja produktu:
Produkty podstawowe: typ wejścia z klawiszem membranowym, rozmiar wyświetlacza zwykle mniejszy niż sześć cali
Produkty pośrednie: typ wprowadzania danych z ekranem dotykowym, rozmiar wyświetlacza zwykle większy niż sześć cali.
Produkty zaawansowane: typ wejścia komputerowego, rozmiar wyświetlacza zwykle większy niż dziesięć cali.
Po drugie, rutynowe korzystanie z kroków HMI
(1)Ściśle monitoruj wymagania zadania, wybierz odpowiednie produkty HMI;
(2) Edytuj „plik projektu” za pomocą oprogramowania do konfiguracji ekranu na komputerze;
(3) Przetestuj i zapisz edytowany „plik projektu”;
(4)Komputer podłączony do sprzętu HMI, pobierz „plik projektu” do HMI;
(5)Połącz HMI i sterowniki przemysłowe (takie jak PLC, urządzenia pomiarowe itp.), aby umożliwić interakcję człowiek-komputer.
Po trzecie, jaka jest różnica między interfejsem człowiek-maszyna a tym, co często nazywa się „ekranem dotykowym”?
Ściśle rzecz biorąc, oba są zasadniczo różne. Ponieważ „ekran dotykowy” jest tylko interfejsem człowiek-maszyna, produkty mogą być używane w części sprzętowej, jest alternatywą dla myszy i klawiatury, część funkcji, zainstalowana z przodu wyświetlacza urządzenia wejściowego.
Produkt interfejsu człowiek-maszyna to rodzaj sprzętu do interakcji człowiek-maszyna, który zawiera sprzęt i oprogramowanie. W przemyśle ludzie często mają funkcję wprowadzania dotykowego produktów interfejsu człowiek-maszyna zwaną „ekranem dotykowym”, ale nie jest to naukowe.
Po czwarte, jaka jest różnica między HMI a oprogramowaniem konfiguracyjnym?
Produkty HMI, często nazywane „ekranami dotykowymi”, obejmują sprzęt HMI i specjalne oprogramowanie do konfiguracji ekranu. Zasadniczo różni producenci sprzętu HMI korzystają z różnego oprogramowania do konfiguracji ekranu, podłączonego do głównych typów sprzętu, czyli PLC.
Oprogramowanie konfiguracyjne jest uruchamiane na platformie sprzętowej komputera, systemie operacyjnym Windows pod wspólnym oprogramowaniem narzędziowym, a komputer lub maszyna sterująca przemysłowa mogą również składać się z produktów HMI; ogólne oprogramowanie konfiguracyjne do obsługi bardzo szerokiej gamy urządzeń, takich jak różnorodne sterowniki PLC, płyty PC, mierniki, inwertery, moduły i inne urządzenia, a ze względu na platformę sprzętową komputera o dużej wydajności (głównie reagującą na prędkość i pojemność pamięci masowej), ogólne oprogramowanie konfiguracyjne. A ze względu na dużą wydajność platformy sprzętowej komputera (głównie w zakresie prędkości i pojemności pamięci masowej), funkcja ogólnego oprogramowania konfiguracyjnego jest również znacznie silniejsza, co jest odpowiednie dla systemu monitorowania na dużą skalę.
V. Czy w produktach HMI znajduje się jakiś system operacyjny?
Każdy produkt HMI ma część oprogramowania systemowego, oprogramowanie systemowe działa w procesorze HMI, obsługując funkcję wielozadaniowości, procesor musi mieć mały system operacyjny do zarządzania działaniem oprogramowania systemowego. Produkty HMI o wysokiej wydajności oparte na tabletach PC, zazwyczaj wykorzystują WinCE, Linux i inne uniwersalne systemy operacyjne.
Po szóste, interfejs człowiek-maszyna można podłączyć tylko do PLC?
Nieprawda. Produkty HMI są zaprojektowane do rozwiązywania problemów interakcji człowiek-komputer PLC, ale wraz z rozwojem technologii komputerowej i technologii obwodów cyfrowych, wiele przemysłowych urządzeń sterujących jest wyposażonych w możliwości komunikacji szeregowej, więc tak długo, jak istnieją możliwości komunikacji szeregowej przemysłowych urządzeń sterujących, takich jak przetwornice częstotliwości, regulatory prędkości DC, instrumenty kontroli temperatury, cyfrowe moduły akwizycji itp., można podłączyć do produktów HMI w celu realizacji funkcji interakcji człowiek-komputer.
Po siódme, czy interfejs HMI można połączyć z innymi urządzeniami tylko poprzez standardowy port komunikacji szeregowej?
Nie, tak nie jest. Ale wraz z rozwojem technologii komputerowej i cyfrowej obwodów, możliwości interfejsu produktów HMI stają się coraz silniejsze. Oprócz tradycyjnego interfejsu komunikacyjnego szeregowego (RS232, RS422/RS485), wiele produktów interfejsu człowiek-maszyna ma port sieciowy, port równoległy, port USB i inne interfejsy danych, mogą mieć port sieciowy, port równoległy, port USB i inne interfejsy podłączone do przemysłowego sprzętu sterującego w celu osiągnięcia interakcji sprzętu człowiek-maszyna.
Ósme, czy urządzenie musi mieć funkcję komunikacyjną umożliwiającą połączenie z produktami interfejsu człowiek-maszyna?
Tak powinno być. Ponieważ ogólne produkty HMI zapewniają dużą liczbę powszechnie używanych urządzeń dostępnych do wyboru sterowników komunikacyjnych; ogólnie rzecz biorąc, tak długo jak oprogramowanie konfiguracji ekranu w interfejsie HMI umożliwia wybór i połączenie z urządzeniem odpowiadającym sterownikowi komunikacyjnemu, można ukończyć połączenie komunikacyjne HMI i urządzenia. Jeśli oprogramowanie konfiguracji wybranego produktu HMI nie ma sterownika komunikacyjnego dla urządzenia, które ma zostać podłączone, użytkownik może poinformować producenta produktu HMI o typie portu komunikacyjnego i zawartości protokołu urządzenia, które ma zostać podłączone, i poprosić producenta HMI o przygotowanie sterownika komunikacyjnego dla urządzenia w imieniu producenta.
Dziewięć, komputer plus wyświetlacz, może komunikować się bezpośrednio z PLC w celu realizacji funkcji HMI?
Oczywiście. Jednak PC musi również przygotować odpowiednie oprogramowanie konfiguracyjne, aby PC stał się prawdziwym produktem HMI.
X. Jakie są przyszłe trendy rozwojowe HMI?
Dzięki rozwojowi układów cyfrowych i technologii komputerowej przyszłość produktów HMI w zakresie podziału wysokiego, średniego i niskiego będzie coraz mniej oczywista, funkcje HMI będą coraz bogatsze; 5,7 cala nad produktem HMI będzie wyświetlaczem kolorowym, żywotność ekranu będzie dłuższa.
Ze względu na obniżenie kosztów sprzętu komputerowego, produkty HMI będą komputerami PC z płaskim panelem dla sprzętu HMI dla produktów high-end, ponieważ te produkty high-end w szybkości procesora, pojemności pamięci masowej, rodzaju i liczbie interfejsów komunikacyjnych, możliwościach sieciowych, współużytkowaniu zasobów oprogramowania mają większą przewagę w przyszłym kierunku rozwoju produktów HMI. Oczywiście, produkty HMI o małym rozmiarze (rozmiar wyświetlacza mniejszy niż 5,7 cala), ze względu na swoje zalety w rozmiarze i cenie, z dalszym ulepszeniem ich funkcjonalności (takich jak zwiększenie funkcji IO), będą szeroko stosowane w małych maszynach i urządzeniach do zastosowań interakcji człowiek-komputer.
Niektóre gałęzie przemysłu mechanicznego, takie jak obrabiarki, maszyny włókiennicze, sprzęt elektroniczny i inne gałęzie przemysłu, rozwijają się w kraju od dziesięcioleci, relatywnie rzecz biorąc, należą do bardziej dojrzałej branży, w dłuższej perspektywie te gałęzie przemysłu istnieją również w popycie na modernizację sprzętu. W tym procesie modernizacji, to prawda, że będą pewne małe, używały stosunkowo tanich produktów, producenci zostali wyeliminowani, ale jest też wiele firm w trakcie odnawiania sprzętu, popyt zostanie przestawiony, aby szukać tych, którzy są w stanie sprostać ich planom rozwoju, aby pomóc im poprawić własną produktywność dostawców sprzętu.
W obliczu tego zapotrzebowania przyszłość interfejsu człowiek-maszyna zmieni kształt, koncepcje, zastosowania i inne aspekty zmiany, co doprowadzi do zmiany w podstawowej technologii maszyn sterowania przemysłowego. Ogólnie rzecz biorąc, przyszły trend rozwoju interfejsu człowiek-maszyna to sześć modernizacji: wbudowana platforma, nacjonalizacja marki, inteligencja sprzętu, moda interfejsu, sieć komunikacyjna oraz oszczędzanie energii i ochrona środowiska.