پنل لمسی HMI چیست؟

صفحات لمسی HMI (HMI، نام کامل Human Machine Interface) رابط بصری بین اپراتورها یا مهندسان و ماشین‌ها، تجهیزات و فرآیندها هستند. این پنل ها کاربران را قادر می سازد تانظارت کنیدو انواع فرآیندهای صنعتی را از طریق یک رابط صفحه لمسی بصری کنترل کنید. پانل های HMI معمولاً در اتوماسیون صنعتی برای کمک به ساده سازی عملیات پیچیده و بهبود بهره وری و ایمنی استفاده می شوند.

ویژگی های کلیدی عبارتند از:

1. رابط عملیات بصری: طراحی صفحه لمسی کار را آسانتر و سریعتر می کند.

2. نظارت بر داده ها در زمان واقعی: به روز رسانی داده ها را در زمان واقعی برای کمک به تصمیم گیری سریع ارائه می دهد.

3. توابع قابل برنامه ریزی: کاربران می توانند رابط و توابع را بر اساس نیاز خود سفارشی کنند.

صفحه نمایش لمسی HMIپانلنقش مهمی در صنعت مدرن ایفا می کنند و جزء کلیدی در دستیابی به تولید کارآمد، ایمن و هوشمند هستند.

1. پنل HMI چیست؟

تعریف: HMI مخفف Human Machine Interface است.

عملکرد: یک رابط بصری بین ماشین‌ها، تجهیزات و فرآیندها و اپراتور یا مهندس فراهم می‌کند. این پنل‌ها اپراتورها را قادر می‌سازد تا انواع فرآیندهای صنعتی را از طریق رابط‌های بصری نظارت و کنترل کنند که عملیات پیچیده را ساده می‌کند و بهره‌وری و ایمنی را بهبود می‌بخشد.

استفاده: اکثر کارخانه ها از چندین پنل HMI در مکان های مناسب برای اپراتور استفاده می کنند که هر پانل برای ارائه داده های مورد نیاز در آن مکان پیکربندی شده است. پانل های HMI معمولاً در اتوماسیون صنعتی در صنایعی مانند تولید، انرژی، غذا و نوشیدنی و غیره استفاده می شوند. پانل های HMI به گونه ای طراحی شده اند که به اپراتورها امکان نظارت و کنترل طیف گسترده ای از فرآیندهای صنعتی را می دهند. پنل های HMI به اپراتورها اجازه می دهد تا وضعیت تجهیزات، پیشرفت تولید و اطلاعات هشدار را در زمان واقعی مشاهده و مدیریت کنند، در نتیجه فرآیند تولید روان را تضمین می کنند.

2. چگونه یک پنل HMI مناسب انتخاب کنیم؟

انتخاب پنل HMI مناسب مستلزم در نظر گرفتن جنبه های زیر است:

اندازه صفحه نمایش: اندازه مورد نیاز صفحه نمایش را در نظر بگیرید، معمولاً پانل های HMI از 3 اینچ تا 25 اینچ اندازه دارند. یک صفحه نمایش کوچک برای برنامه های ساده مناسب است، در حالی که یک صفحه نمایش بزرگ برای برنامه های پیچیده ای که برای نمایش اطلاعات بیشتری نیاز دارند مناسب است.

صفحه نمایش لمسی: آیا به صفحه نمایش لمسی نیاز است؟ نمایشگرهای لمسی کارکرد آسان و پاسخگو هستند، اما هزینه بیشتری دارند. اگر بودجه کمی دارید، مدلی را فقط با کلیدهای عملکردی و کلیدهای پیکان انتخاب کنید.

رنگی یا تک رنگ: آیا به نمایشگر رنگی یا تک رنگ نیاز دارم؟ پنل های رنگی HMI رنگارنگ و آسان برای نمایش وضعیت هستند، اما هزینه بیشتری دارند. نمایشگرهای تک رنگ برای نمایش مقادیر کم داده مانند بازخورد سرعت یا زمان باقیمانده خوب هستند و مقرون به صرفه تر هستند.

رزولوشن: وضوح صفحه برای نمایش جزئیات گرافیکی کافی یا نمایش چندین شیء در یک صفحه مورد نیاز است. وضوح بالا برای رابط های گرافیکی پیچیده مناسب است.

نصب: چه نوع نصبی مورد نیاز است؟ پایه پنل، پایه قفسه یا دستگاه دستی. روش نصب مناسب را با توجه به سناریوی کاربردی خاص انتخاب کنید.

سطح حفاظت: HMI به چه نوع سطح حفاظتی نیاز دارد؟ به عنوان مثال، رتبه IP67 از پاشش مایعات جلوگیری می کند و برای نصب در فضای باز یا محیط های سخت مناسب است.

رابط ها: چه رابط هایی مورد نیاز است؟ به عنوان مثال، اترنت، Profinet، رابط سریال (برای ابزارهای آزمایشگاهی، اسکنرهای RFID یا بارکدخوان ها)، و غیره. آیا انواع رابط مورد نیاز است؟

الزامات نرم افزار: چه نوع پشتیبانی نرم افزاری مورد نیاز است؟ آیا OPC یا درایورهای تخصصی برای دسترسی به داده های کنترلر مورد نیاز است؟

برنامه های سفارشی: آیا نیازی به برنامه های سفارشی برای اجرا در ترمینال HMI، مانند نرم افزار بارکد یا رابط های برنامه موجودی وجود دارد؟

پشتیبانی ویندوز: آیا HMI به پشتیبانی از ویندوز و سیستم فایل آن نیاز دارد یا یک برنامه HMI ارائه شده توسط فروشنده کافی است؟

3.ویژگی های پنل HMI چیست؟

اندازه نمایشگر

پانل های HMI (رابط ماشین انسانی) در اندازه های نمایشگر از 3 اینچ تا 25 اینچ موجود است. انتخاب اندازه مناسب به سناریوی برنامه و نیازهای کاربر بستگی دارد. اندازه صفحه نمایش کوچک برای مواردی که فضا محدود است مناسب است، در حالی که اندازه صفحه نمایش بزرگ برای برنامه های پیچیده ای که نیاز به نمایش اطلاعات بیشتری دارند مناسب است.

صفحه نمایش لمسی

نیاز به درصفحه نمایش لمسی یک نکته مهم است. نمایشگرهای لمسی تجربه عملیاتی بصری‌تر و راحت‌تری را ارائه می‌کنند، اما با هزینه بالاتر. اگر بودجه محدود است یا برنامه نیازی به تعامل مکرر انسان و رایانه ندارد، می توانید صفحه نمایش غیر لمسی را انتخاب کنید.

رنگی یا تک رنگ

نیاز به نمایشگر رنگی نیز عاملی است که باید در نظر گرفته شود. نمایشگرهای رنگی تصاویری غنی‌تر ارائه می‌دهند و برای موقعیت‌هایی مناسب هستند که در آن حالت‌های مختلف باید متمایز شوند یا گرافیک پیچیده باید نمایش داده شود. با این حال، نمایشگرهای تک رنگ هزینه کمتری دارند و برای برنامه هایی مناسب هستند که فقط اطلاعات ساده باید نمایش داده شوند.

قطعنامه

وضوح صفحه نمایش، وضوح جزئیات نمایشگر را تعیین می کند. لازم است رزولوشن مناسب برای برنامه خاص انتخاب شود. رزولوشن بالا برای صحنه هایی که قرار است گرافیک های پیچیده یا داده های ظریف نمایش داده شوند مناسب است، در حالی که وضوح پایین برای نمایش اطلاعات ساده مناسب است.

روش های نصب

روش های نصب پنل HMI شامل نصب پنل، نصب براکت و دستگاه های دستی است. انتخاب روش نصب به محیط استفاده و سهولت کار بستگی دارد. نصب پنل برای استفاده در مکان ثابت مناسب است، نصب براکت انعطاف پذیری را فراهم می کند و دستگاه های دستی به راحتی در حال حرکت کار می کنند.

رتبه حفاظتی

رتبه حفاظتی پانل HMI قابلیت اطمینان آن را در محیط های سخت تعیین می کند. به عنوان مثال، استاندارد IP67 در برابر گرد و غبار و آب محافظت می کند و برای استفاده در محیط های بیرونی یا صنعتی مناسب است. برای کاربردهای ملایم تر، چنین سطح بالایی از محافظت ممکن است مورد نیاز نباشد.

رابط ها

اینکه کدام رابط مورد نیاز است بستگی به نیازهای یکپارچه سازی سیستم دارد. رابط های رایج عبارتند از اترنت، Profinet و رابط های سریال. اترنت برای ارتباطات شبکه مناسب است، Profinet برای اتوماسیون صنعتی و رابط های سریال به طور گسترده در تجهیزات قدیمی استفاده می شود.

نرم افزار مورد نیاز

نیازمندی های نرم افزاری نیز از نکات مهمی هستند. آیا پشتیبانی OPC (ارتباط با پلتفرم باز) یا درایورهای خاصی مورد نیاز است؟ این بستگی به نیازهای یکپارچه سازی HMI با سایر سیستم ها دارد. اگر سازگاری با طیف وسیعی از دستگاه ها و سیستم ها مورد نیاز باشد، پشتیبانی OPC می تواند بسیار مفید باشد.

برنامه های سفارشی

آیا اجرای برنامه های سفارشی در ترمینال HMI ضروری است؟ این بستگی به پیچیدگی برنامه و نیازهای فردی دارد. پشتیبانی از برنامه های سفارشی می تواند عملکرد و انعطاف پذیری بیشتری را فراهم کند، اما ممکن است پیچیدگی سیستم و هزینه های توسعه را نیز افزایش دهد.

پشتیبانی از ویندوز

آیا HMI نیاز به پشتیبانی از ویندوز و سیستم فایل آن دارد؟ پشتیبانی از ویندوز می تواند سازگاری نرم افزاری گسترده تر و رابط کاربری آشنا را فراهم کند، اما ممکن است هزینه و پیچیدگی سیستم را نیز افزایش دهد. اگر نیازهای برنامه ساده تر است، می توانید دستگاه های HMI را انتخاب کنید که از ویندوز پشتیبانی نمی کنند.

4. چه کسی از HMI استفاده می کند؟

صنایع: HMI (رابط ماشین انسانی) در صنایع مختلفی به شرح زیر استفاده می شود:

انرژی
در صنعت انرژی، HMI ها برای نظارت و کنترل تجهیزات تولید برق، پست ها و شبکه های انتقال استفاده می شوند. اپراتورها می توانند از HMI برای مشاهده وضعیت عملیاتی سیستم های قدرت در زمان واقعی، نظارت بر بهره وری تولید و توزیع انرژی و اطمینان از پایداری و ایمنی سیستم استفاده کنند.

غذا و نوشیدنی
صنایع غذایی و آشامیدنی از HMI برای کنترل و نظارت بر تمام جنبه های خطوط تولید از جمله مخلوط کردن، فرآوری، بسته بندی و پر کردن استفاده می کند. با HMI ها، اپراتورها می توانند فرآیندهای تولید را خودکار کنند، بهره وری را افزایش دهند و کیفیت محصول را تضمین کنند.

تولید
در صنعت تولید، HMI ها به طور گسترده ای برای راه اندازی و نظارت بر تجهیزاتی مانند خطوط تولید خودکار، ماشین ابزار CNC و روبات های صنعتی استفاده می شوند. خطاها یا آلارم ها

نفت و گاز
صنعت نفت و گاز از HMI برای نظارت بر عملکرد دکل های حفاری، پالایشگاه ها و خطوط لوله استفاده می کند. HMI به اپراتورها کمک می کند تا پارامترهای حیاتی مانند فشار، دما و سرعت جریان را برای اطمینان از عملکرد مناسب تجهیزات و جلوگیری از خطرات ایمنی احتمالی نظارت کنند.

قدرت
در صنعت برق، HMI ها برای نظارت و مدیریت نیروگاه ها، پست ها و سیستم های توزیع استفاده می شوند. با استفاده از HMI، مهندسان می توانند وضعیت عملکرد تجهیزات قدرت را در زمان واقعی مشاهده کنند، عملیات از راه دور و عیب یابی را برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم قدرت انجام دهند.

بازیافت
HMI ها در صنعت بازیافت برای کنترل و نظارت بر عملکرد تصفیه زباله و تجهیزات بازیافت، کمک به اپراتورها برای بهینه سازی فرآیند بازیافت، بهبود کارایی بازیافت و کاهش مصرف انرژی و آلودگی محیط زیست استفاده می شوند.

حمل و نقل
HMI ها در صنعت حمل و نقل برای سیستم هایی مانند کنترل سیگنال ترافیک، برنامه ریزی قطار و نظارت بر وسایل نقلیه استفاده می شوند.

آب و فاضلاب
صنعت آب و فاضلاب از HMI برای نظارت و کنترل عملکرد تصفیه خانه‌های آب، تصفیه خانه‌های فاضلاب و شبکه‌های خط لوله استفاده می‌کند.

نقش ها: افراد در نقش های مختلف در هنگام استفاده از HMI نیازها و مسئولیت های متفاوتی دارند:

اپراتور
اپراتورها کاربران مستقیم HMI هستند که عملیات و نظارت روزانه را از طریق رابط HMI انجام می دهند. آنها برای مشاهده وضعیت سیستم، تنظیم پارامترها و رسیدگی به هشدارها و خطاها به یک رابط بصری و آسان برای استفاده نیاز دارند.

یکپارچه ساز سیستم
یکپارچه‌سازهای سیستم مسئول یکپارچه‌سازی HMI با سایر دستگاه‌ها و سیستم‌ها هستند تا اطمینان حاصل شود که آنها به طور یکپارچه با هم کار می‌کنند. آنها باید رابط ها و پروتکل های ارتباطی سیستم های مختلف را درک کنند تا عملکرد و عملکرد HMI را بهینه کنند.

مهندسان (به ویژه مهندسین سیستم کنترل)
مهندسین سیستم های کنترل سیستم های HMI را طراحی و نگهداری می کنند. آنها برای نوشتن و اشکال زدایی برنامه های HMI، پیکربندی پارامترهای سخت افزاری و نرم افزاری، و اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم های HMI، باید تخصص عمیقی داشته باشند. آنها همچنین باید سیستم را با توجه به نیازهای کاربردی خاص بهینه کنند تا تجربه کاربر HMI و کارایی عملیاتی را بهبود بخشند.

5. برخی از کاربردهای رایج HMI چیست؟

ارتباط با PLC ها و حسگرهای ورودی/خروجی برای به دست آوردن و نمایش اطلاعات
HMI (رابط ماشین انسانی) معمولا برای ارتباط با PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) و سنسورهای ورودی/خروجی مختلف استفاده می شود. HMI به اپراتور اجازه می دهد تا داده های حسگر مانند دما، فشار، سرعت جریان و غیره را در زمان واقعی به دست آورد و این اطلاعات را روی صفحه نمایش دهد. PLC با کنترل این سنسورها و محرک ها، عملیات مختلف فرآیند صنعتی را مدیریت می کند. در حالی که HMI یک رابط بصری را فراهم می کند که به اپراتور اجازه می دهد تا به راحتی پارامترهای سیستم را نظارت و تنظیم کند.

بهینه سازی فرآیندهای صنعتی و بهبود کارایی از طریق داده های دیجیتالی و متمرکز
HMI ها نقش کلیدی در بهینه سازی فرآیندهای صنعتی دارند. با HMI، اپراتورها می توانند کل خط تولید را به صورت دیجیتالی نظارت و مدیریت کنند، و داده های متمرکز اجازه می دهد تا تمام اطلاعات کلیدی در یک رابط نمایش داده و تجزیه و تحلیل شوند. این مدیریت متمرکز داده به شناسایی سریع تنگناها و ناکارآمدی ها و انجام تنظیمات به موقع کمک می کند، بنابراین بهره وری و استفاده از منابع را بهبود می بخشد. علاوه بر این، HMI می‌تواند داده‌های تاریخی را ثبت کند تا به مدیران در تصمیم‌گیری‌های بهینه‌سازی و تحلیل روند بلندمدت کمک کند.

نمایش اطلاعات مهم (مانند نمودارها و داشبوردهای دیجیتال)، مدیریت آلارم ها، اتصال به سیستم های SCADA، ERP و MES
HMI قادر است اطلاعات مهم را به اشکال مختلف از جمله نمودارها و داشبوردهای دیجیتال نمایش دهد و خواندن و درک داده ها را آسان تر می کند. اپراتورها به راحتی می توانند وضعیت عملکرد سیستم و شاخص های کلیدی را از طریق این ابزارهای تجسم نظارت کنند. هنگامی که سیستم غیرعادی باشد یا به شرایط هشدار از پیش تعیین شده برسد، HMI به موقع زنگ هشداری را صادر می کند تا به اپراتور یادآوری کند که اقدامات مناسب را برای اطمینان از ایمنی و تداوم تولید انجام دهد.

علاوه بر این، HMI را می توان به سیستم های مدیریتی پیشرفته مانند SCADA (سیستم جمع آوری و نظارت داده ها)، ERP (برنامه ریزی منابع سازمانی) و MES (سیستم اجرای تولید) متصل کرد تا به انتقال و به اشتراک گذاری یکپارچه داده ها دست یابد. این ادغام می‌تواند سیلوهای اطلاعاتی را باز کند، جریان داده‌ها را بین سیستم‌های مختلف روان‌تر کند و کارایی عملیاتی و سطح اطلاعات کل شرکت را بهبود بخشد. به عنوان مثال، سیستم SCADA می تواند داده های تجهیزات میدانی را از طریق HMI برای نظارت و کنترل متمرکز به دست آورد. سیستم ERP می تواند داده های تولید را از طریق HMI برای برنامه ریزی و زمان بندی منابع بدست آورد. سیستم MES می تواند اجرا و مدیریت فرآیند تولید را از طریق HMI انجام دهد.

از طریق جنبه های فوق از مقدمه مفصل، می توانید به طور کامل استفاده متداول از HMI در فرآیند صنعتی را درک کنید و اینکه چگونه از طریق ارتباطات، تمرکز داده ها و یکپارچه سازی سیستم و غیره، کارایی و ایمنی تولید صنعتی را بهبود می بخشد.

6. تفاوت بین HMI و SCADA

HMI: تمرکز بر ارتباطات اطلاعات بصری برای کمک به کاربران برای نظارت بر فرآیندهای صنعتی
HMI (رابط ماشین انسانی) عمدتا برای ارائه ارتباطات بصری اطلاعات بصری استفاده می شود، که به کاربران کمک می کند تا با نمایش وضعیت سیستم و داده های عملیاتی از طریق یک رابط گرافیکی، بر فرآیندهای صنعتی نظارت و مدیریت کنند. ویژگی ها و عملکردهای اصلی HMI عبارتند از:

رابط گرافیکی بصری: HMI اطلاعات را در قالب نمودار، نمودار، داشبورد دیجیتال و غیره نمایش می دهد تا اپراتورها بتوانند به راحتی وضعیت عملکرد سیستم را درک و نظارت کنند.
نظارت در زمان واقعی: HMI قادر است داده‌های حسگر و وضعیت تجهیزات را در زمان واقعی نمایش دهد و به اپراتورها در شناسایی و حل سریع مشکلات کمک کند.
عملیات ساده شده: از طریق HMI، اپراتورها می توانند به راحتی پارامترهای سیستم را تنظیم کنند، تجهیزات را راه اندازی یا متوقف کنند، و وظایف کنترل اولیه را انجام دهند.
مدیریت آلارم: HMI قادر است آلارم ها را تنظیم و مدیریت کند و به اپراتورها اطلاع دهد تا در زمان غیرعادی بودن سیستم اقداماتی را انجام دهند تا از ایمنی تولید اطمینان حاصل شود.
کاربر پسند بودن: طراحی رابط HMI بر تجربه کاربر، عملیات ساده، یادگیری و استفاده آسان، مناسب برای اپراتورهای میدانی برای انجام نظارت و عملیات روزانه تمرکز دارد.
SCADA: جمع آوری داده ها و عملیات سیستم کنترل با عملکردهای قدرتمندتر
SCADA (سیستم جمع آوری و نظارت بر داده ها) یک سیستم پیچیده تر و قدرتمندتر است که عمدتاً برای فرآیند اتوماسیون صنعتی در مقیاس بزرگ جمع آوری و کنترل داده ها استفاده می شود. ویژگی ها و عملکردهای اصلی SCADA عبارتند از:

اکتساب داده ها: سیستم های اسکادا قادر به جمع آوری مقادیر زیادی داده از چندین حسگر و دستگاه توزیع شده، ذخیره و پردازش آن هستند. این داده ها می تواند شامل پارامترهای مختلفی مانند دما، فشار، دبی، ولتاژ و غیره باشد.
کنترل متمرکز: سیستم‌های SCADA عملکردهای کنترل متمرکز را ارائه می‌کنند و امکان عملیات و مدیریت از راه دور تجهیزات و سیستم‌های توزیع شده در مکان‌های جغرافیایی مختلف را برای دستیابی به کنترل اتوماسیون جامع فراهم می‌کنند.
تجزیه و تحلیل پیشرفته: سیستم SCADA دارای قابلیت تجزیه و تحلیل و پردازش داده های قدرتمند، تجزیه و تحلیل روند، پرس و جو داده های تاریخی، تولید گزارش و سایر عملکردها برای کمک به پرسنل مدیریت برای پشتیبانی از تصمیم گیری است.
یکپارچه سازی سیستم: سیستم اسکادا را می توان با سایر سیستم های مدیریت سازمانی (مانند ERP، MES و غیره) ادغام کرد تا به انتقال و به اشتراک گذاری یکپارچه داده ها دست یابد و کارایی عملیاتی کلی سازمان را افزایش دهد.
قابلیت اطمینان بالا: سیستم‌های اسکادا برای قابلیت اطمینان بالا و در دسترس بودن بالا طراحی شده‌اند، برای نظارت و مدیریت فرآیندهای صنعتی حیاتی مناسب هستند و قادر به عملکرد پایدار در محیط‌های سخت هستند.

7. نمونه های کاربردی پنل HMI

یک HMI با عملکرد کامل

پانل های HMI با امکانات کامل برای سناریوهای کاربردی که نیاز به عملکرد بالا و عملکرد غنی دارند مناسب هستند. نیازهای خاص آنها عبارتند از:

صفحه نمایش لمسی حداقل 12 اینچی: صفحه نمایش لمسی با اندازه بزرگ فضای نمایش بیشتر و تجربه کاربری بهتری را فراهم می کند، که مشاهده و کار با رابط های پیچیده را برای اپراتورها آسان می کند.
مقیاس بندی بدون درز: از عملکرد مقیاس بندی بدون درز پشتیبانی می کند، قادر به تنظیم اندازه صفحه با توجه به نیازهای مختلف نمایشگر، برای اطمینان از وضوح و کامل بودن نمایش اطلاعات.
ادغام با نرم افزار Siemens TIA Portal: ادغام با نرم افزار Siemens TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) برنامه نویسی، راه اندازی و نگهداری را آسان تر و کارآمدتر می کند.
امنیت شبکه: با عملکرد امنیت شبکه، می تواند سیستم HMI را از حمله شبکه و نشت داده ها محافظت کند تا از عملکرد ایمن سیستم اطمینان حاصل کند.
عملکرد پشتیبان گیری خودکار برنامه: از عملکرد پشتیبان گیری خودکار برنامه پشتیبانی می کند که می تواند به طور منظم از برنامه و داده های سیستم پشتیبان تهیه کند تا از از دست رفتن داده ها جلوگیری کند و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشد.
این پنل HMI با امکانات کامل برای سیستم های اتوماسیون صنعتی پیچیده، مانند خطوط تولید در مقیاس بزرگ، سیستم های مدیریت انرژی و غیره مناسب است.

b HMI پایه

پنل های پایه HMI برای سناریوهای کاربردی که بودجه محدودی دارند اما همچنان به عملکرد اولیه نیاز دارند، مناسب هستند. نیازهای خاص آن عبارتند از:

ادغام با پورتال TIA زیمنس: علیرغم بودجه محدود، ادغام با نرم افزار زیمنس TIA Portal همچنان برای برنامه نویسی اولیه و توابع اشکال زدایی مورد نیاز است.
عملکرد پایه: مانند KTP 1200، این پنل HMI عملکردهای اصلی نمایش و عملکرد را برای کنترل و نظارت ساده تر انجام می دهد.
مقرون به صرفه: این پنل HMI معمولاً ارزانتر است و برای مشاغل کوچکتر یا پروژه هایی با بودجه محدود مناسب است.
پانل های پایه HMI برای سیستم های کنترل صنعتی ساده مانند تجهیزات پردازش کوچک، نظارت و کنترل یک فرآیند تولید و غیره مناسب هستند.

c HMI شبکه بی سیم

پانل های شبکه بی سیم HMI برای سناریوهای کاربردی که نیاز به قابلیت های ارتباط بی سیم دارند مناسب هستند. نیازهای خاص آنها عبارتند از:

ارتباط بی سیم: امکان برقراری ارتباط با کنترلر از طریق شبکه بی سیم، پیچیدگی و هزینه سیم کشی را کاهش می دهد و انعطاف پذیری سیستم را افزایش می دهد.
مثال کاربردی: مانند Maple Systems HMI 5103L، این پنل HMI را می توان در محیط هایی مانند مزارع مخازن که برای تسهیل نظارت و بهره برداری از راه دور مورد نیاز است، استفاده کرد.
تحرک: پنل شبکه بی سیم HMI می تواند آزادانه جابجا شود و برای سناریوهایی که نیاز به عملیات و نظارت از مکان های مختلف دارند مناسب است.
پانل های شبکه بی سیم HMI برای استفاده در سناریوهای کاربردی که نیاز به چیدمان انعطاف پذیر و عملکرد سیار دارند، مانند مزارع مخازن و عملیات تجهیزات سیار مناسب هستند.

d اتصال I/P اترنت

اتصال Ethernet I/P پانل های HMI برای سناریوهای کاربردی که نیاز به اتصال به شبکه Ethernet/I/P دارند مناسب هستند. نیازهای خاص آنها عبارتند از:

اتصال Ethernet/I/P: از پروتکل Ethernet/I/P پشتیبانی می کند و امکان برقراری ارتباط با سایر دستگاه های موجود در شبکه را برای انتقال و اشتراک گذاری سریع داده ها فراهم می کند.
مثال کاربردی: مانند مدل استاندارد PanelView Plus 7، این پنل HMI می تواند به راحتی به شبکه های Ethernet/I/P موجود برای یکپارچه سازی و کنترل سیستم کارآمد متصل شود.
قابلیت اطمینان: اتصال Ethernet I/P قابلیت اطمینان و پایداری بالایی را برای سیستم های کنترل صنعتی حیاتی فراهم می کند.
پانل‌های HMI اتصال Ethernet I/P برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی که به ارتباطات شبکه کارآمد و اشتراک‌گذاری داده نیاز دارند، مانند تولید در مقیاس بزرگ و سیستم‌های کنترل فرآیند، مناسب هستند.

8. تفاوت بین نمایشگر HMI و صفحه نمایش لمسی

یک صفحه نمایش HMI شامل سخت افزار و نرم افزار است

صفحه نمایش HMI (رابط انسان و ماشین) فقط یک دستگاه نمایشگر نیست، بلکه شامل بخش های سخت افزاری و نرم افزاری است که می تواند عملکردهای تعامل و کنترل کامل را ارائه دهد.
بخش سخت افزاری:
صفحه نمایش: نمایشگرهای HMI معمولاً صفحه نمایش LCD یا LED هستند که اندازه آنها از کوچک تا بزرگ متغیر است و می توانند اطلاعات گرافیکی و متنی مختلفی را نمایش دهند.
صفحه نمایش لمسی: بسیاری از نمایشگرهای HMI دارای صفحه لمسی یکپارچه هستند که به کاربر اجازه می دهد با لمس کار کند.
پردازنده و حافظه: نمایشگرهای HMI دارای یک پردازنده و حافظه داخلی برای اجرای نرم افزارهای کنترلی و ذخیره داده ها هستند.
رابط ها: نمایشگرهای HMI اغلب به انواع رابط ها مانند اترنت، USB و رابط های سریال برای اتصال به PLC ها، سنسورها و سایر دستگاه ها مجهز هستند.
جزء نرم افزاری:
سیستم عامل: نمایشگرهای HMI معمولاً یک سیستم عامل تعبیه شده مانند ویندوز CE، لینوکس یا یک سیستم عامل اختصاصی بلادرنگ را اجرا می کنند.
نرم افزار کنترل: نمایشگر HMI نرم افزار کنترل و نظارت اختصاصی را اجرا می کند که یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) و منطق کنترل را فراهم می کند.
پردازش و نمایش داده ها: نرم افزار HMI قادر است داده های دریافتی از حسگرها و دستگاه های کنترلی را پردازش کرده و به صورت نمودار، نمودار، آلارم و غیره بر روی صفحه نمایش دهد.
ارتباط و یکپارچه سازی: نرم افزار HMI می تواند داده ها را با سیستم های دیگر (مانند SCADA، ERP، MES و غیره) برای دستیابی به کنترل و نظارت جامع اتوماسیون ارتباط و یکپارچه کند.

b نمایش صفحه لمسی تنها بخش سخت افزاری است

نمایشگرهای لمسی فقط شامل بخش سخت افزاری هستند، هیچ نرم افزار کنترل و نظارت داخلی وجود ندارد، بنابراین نمی توان از آنها به تنهایی برای کارهای پیچیده کنترل صنعتی و نظارت استفاده کرد.

بخش سخت افزاری:

صفحه نمایش: صفحه نمایش لمسی در درجه اول یک صفحه نمایش LCD یا LED است که عملکرد اصلی نمایش را ارائه می دهد.
حسگر لمسی: صفحه نمایش لمسی مجهز به حسگر لمسی است که به کاربر اجازه می دهد تا عملیات ورودی را با لمس انجام دهد. فناوری های لمسی رایج خازنی، مادون قرمز و مقاومتی هستند.
کنترلرها: نمایشگرهای لمسی دارای کنترلرهای لمسی داخلی برای پردازش سیگنال های ورودی لمسی و انتقال آنها به دستگاه های محاسباتی متصل هستند.
رابط: نمایشگرهای لمسی معمولاً به رابط هایی مانند USB، HDMI، VGA و غیره برای اتصال به رایانه یا سایر دستگاه های کنترل نمایشگر مجهز هستند.
بدون نرم افزار داخلی: صفحه نمایش لمسی تنها به عنوان یک دستگاه ورودی و نمایشگر عمل می کند و شامل سیستم عامل یا نرم افزار کنترلی نمی شود. باید به یک دستگاه محاسباتی خارجی (به عنوان مثال، یک رایانه شخصی، یک کنترل کننده صنعتی) متصل شود تا بتواند عملکرد کامل آن را تحقق بخشد.

9. آیا محصولات نمایشگر HMI دارای سیستم عامل هستند؟

محصولات HMI دارای اجزای نرم افزاری سیستم هستند
محصولات HMI (Human Machine Interface) فقط دستگاه‌های سخت‌افزاری نیستند، بلکه حاوی اجزای نرم‌افزاری سیستمی هستند که قابلیت کار و کنترل آن‌ها را در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و نظارت به HMI‌ها ارائه می‌دهد.

توابع نرم افزار سیستم:

رابط کاربری: یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) ارائه می‌کند که اپراتورها را قادر می‌سازد تا به طور مستقیم فرآیندهای صنعتی را نظارت و کنترل کنند.
پردازش داده ها: داده های حسگرها و دستگاه های کنترلی را پردازش کرده و به صورت نمودار، نمودار، اعداد و غیره نمایش می دهد.
پروتکل های ارتباطی: از انواع پروتکل های ارتباطی مانند Modbus، Profinet، Ethernet/IP و غیره برای دستیابی به اتصال و تبادل داده با PLC، سنسورها، SCADA و سایر دستگاه ها پشتیبانی می کند.
مدیریت هشدار: تنظیم و مدیریت شرایط آلارم، اطلاع رسانی به موقع به اپراتورها در صورت غیرعادی بودن سیستم.
ثبت داده های تاریخی: داده های تاریخی را برای تجزیه و تحلیل و بهینه سازی بعدی ثبت و ذخیره کنید.
محصولات HMI با کارایی بالا معمولاً سیستم عامل های تعبیه شده مانند WinCE و Linux را اجرا می کنند.
محصولات HMI با کارایی بالا معمولاً سیستم‌عامل‌های تعبیه‌شده را اجرا می‌کنند که قدرت پردازش بیشتر و قابلیت اطمینان بالاتری را برای HMI فراهم می‌کند.

سیستم عامل های تعبیه شده رایج:

Windows CE: Windows CE یک سیستم عامل تعبیه شده سبک وزن است که به طور گسترده در محصولات HMI استفاده می شود. این یک رابط گرافیکی غنی و عملکردهای شبکه قدرتمند ارائه می دهد و از انواع پروتکل های ارتباطی صنعتی پشتیبانی می کند.
لینوکس: لینوکس یک سیستم عامل متن باز با ثبات و سفارشی سازی بالا است. بسیاری از محصولات HMI با کارایی بالا از لینوکس به عنوان سیستم عامل برای دستیابی به عملکردهای انعطاف پذیرتر و امنیت بالاتر استفاده می کنند.

مزایای سیستم عامل های تعبیه شده:

زمان واقعی: سیستم عامل های تعبیه شده معمولاً عملکرد بلادرنگ خوبی دارند و می توانند به سرعت به تغییرات در فرآیندهای صنعتی پاسخ دهند.
پایداری: سیستم عامل های تعبیه شده برای پایداری و قابلیت اطمینان بالا برای عملیات طولانی مدت بهینه شده اند.
امنیت: سیستم‌عامل‌های تعبیه‌شده معمولاً دارای سطح بالایی از امنیت هستند و می‌توانند در برابر حملات مختلف شبکه و خطرات نشت داده‌ها مقاومت کنند.
سفارشی سازی: سیستم عامل های تعبیه شده را می توان با توجه به نیازهای برنامه خاص سفارشی کرد و عملکردهایی را ارائه کرد که بیشتر با نیازهای واقعی مطابقت دارند.

10. روند توسعه آینده صفحه نمایش HMI

محصولات HMI بیشتر و بیشتر از ویژگی های غنی برخوردار می شوند
با توسعه فناوری، محصولات HMI (رابط ماشین انسانی) برای پاسخگویی به تقاضای روزافزون برای اتوماسیون صنعتی، بیشتر و بیشتر از ویژگی های غنی می شوند.

رابط های کاربری هوشمندتر: HMI های آینده رابط های کاربری هوشمندتری خواهند داشت که می توانند تجربه عملیاتی شخصی و هوشمندانه تری را از طریق فناوری های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ارائه دهند.

قابلیت‌های شبکه‌سازی پیشرفته: محصولات HMI با پشتیبانی از پروتکل‌های ارتباطی صنعتی بیشتر، قابلیت‌های شبکه‌ای خود را افزایش می‌دهند و امکان اتصال یکپارچه و تبادل داده با دستگاه‌ها و سیستم‌های بیشتر را فراهم می‌کنند.

تجزیه و تحلیل داده ها و پیش بینی: HMI های آینده، تجزیه و تحلیل داده های قدرتمندتر و قابلیت های پیش بینی را برای کمک به شرکت ها در انجام نظارت در زمان واقعی و بهینه سازی تصمیم گیری برای بهبود بهره وری و کیفیت، ادغام خواهند کرد.

نظارت و کنترل از راه دور: با توسعه اینترنت اشیاء صنعتی، محصولات HMI از عملکردهای نظارت و کنترل از راه دور جامع تری پشتیبانی می کنند و اپراتورها را قادر می سازد تا سیستم های صنعتی را در هر زمان و هر مکان مدیریت و راه اندازی کنند.

تمام محصولات HMI بالای 5.7 اینچ دارای نمایشگرهای رنگی و عمر صفحه نمایش بیشتری خواهند بود
در آینده، تمام محصولات HMI 5.7 اینچی و بالاتر از نمایشگرهای رنگی استفاده می کنند که جلوه های بصری غنی تر و تجربه کاربری بهتری را ارائه می دهند.

نمایشگرهای رنگی: نمایشگرهای رنگی می توانند اطلاعات بیشتری را نشان دهند، از گرافیک و رنگ ها برای تمایز بین حالت ها و داده های مختلف استفاده کنند و خوانایی و تجسم اطلاعات را بهبود بخشند.

عمر طولانی صفحه نمایش: با پیشرفت فناوری صفحه نمایش، نمایشگرهای رنگی HMI آینده عمر طولانی تر و قابلیت اطمینان بالاتری خواهند داشت و می توانند برای مدت طولانی در محیط های صنعتی خشن به طور پایدار کار کنند.

محصولات پیشرفته HMI عمدتاً بر روی رایانه های شخصی تبلت تمرکز خواهند کرد

روند محصولات پیشرفته HMI بر روی رایانه های شخصی تبلت تمرکز می کند و یک پلت فرم عملیاتی انعطاف پذیرتر و چند منظوره را ارائه می دهد.

پلت فرم رایانه لوحی: HMI پیشرفته آینده اغلب از رایانه لوحی به عنوان یک پلتفرم استفاده می کند و از قدرت محاسباتی قدرتمند و قابلیت حمل آن برای ارائه عملکردهای قدرتمندتر و استفاده انعطاف پذیرتر استفاده می کند.

کنترل چند لمسی و اشاره ای: HMI های تبلت از کنترل چند لمسی و اشاره پشتیبانی می کنند و عملیات را بصری تر و راحت تر می کنند.

تحرک و قابلیت حمل: تبلت HMI بسیار متحرک و قابل حمل است، اپراتورها می توانند آن را در هر زمان و مکان حمل و استفاده کنند که برای سناریوهای مختلف صنعتی مناسب است.

اکوسیستم کاربردی غنی: HMI مبتنی بر پلتفرم تبلت می‌تواند از اکوسیستم کاربردی غنی، ادغام برنامه‌ها و ابزارهای مختلف صنعتی و بهبود مقیاس‌پذیری و عملکرد سیستم استفاده کند.