Ogólna wiedza na temat HMI dla początkujących jest pierwszą, która zrozumie wiedzę, produkt składa się z dwóch części, sprzętu i oprogramowania, część sprzętowa procesora, jednostki wyświetlające, jednostki wejściowe, interfejsy komunikacyjne, jednostki pamięci masowej itp. Oprogramowanie HMI jest ogólnie podzielone na dwie części, to znaczy, działające w 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.
Interfejs człowiek-maszyna (interakcja człowiek-maszyna, w skrócie HMI)
Terminy powszechnie używane: ekran dotykowy, HMI, interfejs człowiek-maszyna
podstawowe funkcje produktów interfejsu człowiek-maszyna i wskaźników wyboru
(1) Funkcje podstawowe:
Wyświetlanie stanu pracy sprzętu, takiego jak wskaźnik, przycisk, tekst, grafika, krzywe itp.; dane, wprowadzanie tekstu, wydruk;
Przechowywanie formuł produkcyjnych, rejestry danych produkcyjnych urządzeń;
Proste operacje logiczne i numeryczne;
Możliwość podłączenia do różnych sieciowych systemów sterowania przemysłowego.
(2) Wskaźniki wyboru:
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.
Rutynowe korzystanie z kroków HMI
(1) Określić wymagania zadań monitorowania i wybrać 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) Podłącz HMI i sterowniki przemysłowe (takie jak PLC, urządzenia pomiarowe itp.), aby umożliwić interakcję człowiek-komputer.
Jaka jest różnica między interfejsem człowiek-maszyna (HMI) 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.
Jaka jest różnica między HMI a oprogramowaniem konfiguracyjnym?
Produkty interfejsu człowiek-maszyna, często nazywane „ekranami dotykowymi”, obejmujące sprzęt HMI i specjalne oprogramowanie do konfiguracji ekranu. Z reguły różni producenci sprzętu HMI używają różnego oprogramowania do konfiguracji ekranu, a głównymi typami sprzętu podłączonymi do PLC są urządzenia 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.
Czy produkt HMI posiada system operacyjny?
Każdy produkt HMI ma część oprogramowania systemowego, oprogramowanie systemowe działa w procesorze HMI, który obsługuje funkcję wielozadaniowości, a w procesorze powinien znajdować się mały system operacyjny do zarządzania działaniem oprogramowania systemowego. Produkty HMI o wysokiej wydajności oparte na tabletach PC zazwyczaj wykorzystują WinCE, Linux i inne powszechne systemy operacyjne.
Czy HMI można podłączyć tylko do PLC?
Nieprawda. Produkty HMI są zaprojektowane, aby rozwiązać problem interakcji PLC człowiek-komputer, 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 przemysłowego sprzętu sterującego, takiego jak przetwornice częstotliwości, regulatory prędkości DC, instrumenty kontroli temperatury, cyfrowy moduł akwizycji może być podłączony do produktów HMI w celu realizacji funkcji interakcji człowiek-komputer.
Czy interfejsy HMI można podłączać do innych urządzeń wyłącznie za pomocą standardowych portów komunikacji szeregowej?
Nieprawda. Jednak wraz z rozwojem technologii komputerowej i cyfrowej, możliwości interfejsowe 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, można je połączyć z portem sieciowym, portem równoległym, portem USB i innymi interfejsami sprzętu sterowania przemysłowego, aby osiągnąć interakcję sprzętu człowiek-maszyna.
Czy to prawda, że urządzenia z możliwością komunikacji zawsze można podłączyć do produktów HMI?
Tak powinno być. Ponieważ popularne produkty HMI zapewniają dużą liczbę powszechnie używanych sterowników komunikacji urządzeń do wyboru; ogólnie rzecz biorąc, o ile oprogramowanie konfiguracji ekranu HMI umożliwia wybór i połączenie urządzenia odpowiadającego sterownikowi komunikacji, można ukończyć połączenie komunikacji HMI i urządzenia. Jeśli oprogramowanie konfiguracji wybranego produktu HMI nie ma sterownika komunikacji dla podłączonego urządzenia, użytkownik może poinformować producenta produktu HMI o typie portu komunikacyjnego i zawartości protokołu podłączonego urządzenia i poprosić producenta HMI o skompilowanie sterownika komunikacji dla urządzenia.
Czy komputer z wyświetlaczem może komunikować się bezpośrednio ze sterownikiem PLC, pełniąc funkcję HMI?
Oczywiście. Jednak komputer musi być również zaprogramowany odpowiednim oprogramowaniem konfiguracyjnym, aby stał się prawdziwym produktem HMI.
Jakie będą 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; ponad 5,7 cala produktów HMI będzie miało wyświetlacz w pełni kolorowy, a 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 małych rozmiarach (rozmiar wyświetlacza mniejszy niż 5,7 cala), ze względu na swoje zalety w rozmiarze i cenie, z dalszym udoskonaleniem 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, rozwijały się w kraju przez dziesięciolecia, 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 będzie trochę małych, zostało wyeliminowane użycie stosunkowo tanich produktów, 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.