Bảng điều khiển cảm ứng HMI là gì?

Bảng điều khiển HMI màn hình cảm ứng (HMI, tên đầy đủ Human Machine Interface) là giao diện trực quan giữa người vận hành hoặc kỹ sư với máy móc, thiết bị và quy trình. Những bảng này cho phép người dùngmàn hìnhvà điều khiển nhiều quy trình công nghiệp thông qua giao diện màn hình cảm ứng trực quan. Tấm HMI thường được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp để giúp đơn giản hóa các hoạt động phức tạp cũng như cải thiện năng suất và độ an toàn.

Các tính năng chính bao gồm:

1. Giao diện vận hành trực quan: thiết kế màn hình cảm ứng giúp thao tác dễ dàng và nhanh hơn.

2. Giám sát dữ liệu theo thời gian thực: Cung cấp cập nhật dữ liệu theo thời gian thực để giúp đưa ra quyết định nhanh chóng.

3. Chức năng lập trình: người dùng có thể tùy chỉnh giao diện và chức năng theo nhu cầu.

Màn hình cảm ứng HMIbảng điều khiểnNó đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại và là thành phần quan trọng để đạt được sản xuất hiệu quả, an toàn và thông minh.

1.Bảng điều khiển HMI là gì?

Định nghĩa: HMI là viết tắt của Giao diện người máy.

Chức năng: Cung cấp giao diện trực quan giữa máy móc, thiết bị và quy trình với người vận hành hoặc kỹ sư. Các bảng này cho phép người vận hành giám sát và kiểm soát nhiều quy trình công nghiệp khác nhau thông qua các giao diện trực quan giúp đơn giản hóa các hoạt động phức tạp và cải thiện năng suất cũng như độ an toàn.

Cách sử dụng: Hầu hết các nhà máy sử dụng nhiều bảng HMI ở những vị trí thân thiện với người vận hành, mỗi bảng được cấu hình để cung cấp dữ liệu cần thiết tại vị trí đó. Bảng HMI thường được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp trong các ngành như sản xuất, năng lượng, thực phẩm và đồ uống, v.v. Bảng HMI được thiết kế để cho phép người vận hành giám sát và kiểm soát một loạt các quy trình công nghiệp. Bảng điều khiển HMI cho phép người vận hành xem và quản lý trạng thái thiết bị, tiến độ sản xuất và thông tin cảnh báo trong thời gian thực, do đó đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra suôn sẻ.

2. Làm thế nào để chọn được tấm nền HMI phù hợp?

Việc chọn bảng điều khiển HMI phù hợp đòi hỏi phải xem xét các khía cạnh sau:

Kích thước màn hình: Hãy xem xét yêu cầu về kích thước của màn hình, thông thường tấm nền HMI có kích thước từ 3 inch đến 25 inch. Màn hình nhỏ phù hợp với các ứng dụng đơn giản, trong khi màn hình lớn phù hợp với các ứng dụng phức tạp cần hiển thị nhiều thông tin hơn.

Màn hình cảm ứng: Có cần màn hình cảm ứng không? Màn hình cảm ứng dễ vận hành và phản hồi nhanh nhưng giá thành cao hơn. Nếu bạn có ngân sách tiết kiệm, hãy chọn kiểu máy chỉ có các phím chức năng và phím mũi tên.

Màu hoặc đơn sắc: Tôi có cần màn hình màu hoặc đơn sắc không? Bảng màu HMI có nhiều màu sắc và dễ sử dụng để hiển thị trạng thái nhưng đắt hơn; màn hình đơn sắc rất tốt để hiển thị lượng nhỏ dữ liệu, chẳng hạn như phản hồi tốc độ hoặc thời gian còn lại và tiết kiệm hơn.

Độ phân giải: Cần có độ phân giải màn hình để hiển thị đủ chi tiết đồ họa hoặc hiển thị nhiều đối tượng trên cùng một màn hình. Độ phân giải cao phù hợp với giao diện đồ họa phức tạp.

Lắp đặt: Cần loại lắp đặt nào? Giá treo bảng, giá treo hoặc thiết bị cầm tay. Chọn phương pháp lắp thích hợp theo kịch bản ứng dụng cụ thể.

Cấp độ bảo vệ: HMI cần loại cấp độ bảo vệ nào? Ví dụ: xếp hạng IP67 ngăn chất lỏng bắn tung tóe và phù hợp cho việc lắp đặt ngoài trời hoặc môi trường khắc nghiệt.

Giao diện: Cần những giao diện nào? Ví dụ: Ethernet, Profinet, giao diện nối tiếp (dành cho thiết bị phòng thí nghiệm, máy quét RFID hoặc đầu đọc mã vạch), v.v. Có cần nhiều loại giao diện không?

Yêu cầu phần mềm: Cần loại hỗ trợ phần mềm nào? OPC hoặc trình điều khiển chuyên dụng có cần thiết để truy cập dữ liệu từ bộ điều khiển không?

Chương trình tùy chỉnh: Có cần các chương trình tùy chỉnh để chạy trên thiết bị đầu cuối HMI, chẳng hạn như phần mềm mã vạch hoặc giao diện ứng dụng kiểm kê không?

Hỗ trợ Windows: HMI có cần hỗ trợ Windows và hệ thống tệp của nó hay ứng dụng HMI do nhà cung cấp cung cấp có đủ không?

3. Đặc điểm của bảng điều khiển HMI là gì?

Kích thước hiển thị

Bảng điều khiển HMI (Giao diện người máy) có sẵn ở các kích cỡ màn hình từ 3 inch đến 25 inch. Việc chọn kích thước phù hợp tùy thuộc vào tình huống ứng dụng và nhu cầu của người dùng. Kích thước màn hình nhỏ phù hợp với những trường hợp không gian bị hạn chế, trong khi kích thước màn hình lớn phù hợp với những ứng dụng phức tạp đòi hỏi hiển thị nhiều thông tin hơn.

Màn hình cảm ứng

Sự cần thiết tạimàn hình cảm ứng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc. Màn hình cảm ứng mang lại trải nghiệm vận hành trực quan và thuận tiện hơn nhưng với chi phí cao hơn. Nếu ngân sách có hạn hoặc ứng dụng không yêu cầu tương tác giữa người và máy tính thường xuyên, bạn có thể chọn màn hình không cảm ứng.

Màu sắc hoặc đơn sắc

Nhu cầu về màn hình màu cũng là một yếu tố cần cân nhắc. Màn hình màu cung cấp hình ảnh phong phú hơn và phù hợp với các tình huống cần phân biệt các trạng thái khác nhau hoặc cần hiển thị đồ họa phức tạp. Tuy nhiên, màn hình đơn sắc ít tốn kém hơn và phù hợp cho các ứng dụng chỉ cần hiển thị thông tin đơn giản.

Nghị quyết

Độ phân giải màn hình quyết định độ rõ nét của chi tiết hiển thị. Cần phải chọn độ phân giải phù hợp cho ứng dụng cụ thể. Độ phân giải cao phù hợp với những cảnh hiển thị đồ họa phức tạp hoặc dữ liệu tốt, trong khi độ phân giải thấp phù hợp để hiển thị thông tin đơn giản.

Phương pháp lắp đặt

Các phương pháp lắp bảng HMI bao gồm lắp bảng, lắp giá đỡ và thiết bị cầm tay. Việc lựa chọn phương pháp lắp phụ thuộc vào môi trường sử dụng và tính dễ vận hành. Việc lắp đặt bảng điều khiển phù hợp để sử dụng ở một vị trí cố định, việc lắp đặt giá đỡ mang lại sự linh hoạt và các thiết bị cầm tay dễ dàng vận hành khi di chuyển.

Xếp hạng bảo vệ

Xếp hạng bảo vệ của bảng HMI quyết định độ tin cậy của nó trong môi trường khắc nghiệt. Ví dụ: xếp hạng IP67 bảo vệ chống bụi và nước và phù hợp để sử dụng trong môi trường ngoài trời hoặc công nghiệp. Đối với các ứng dụng nhẹ hơn, mức độ bảo vệ cao như vậy có thể không cần thiết.

Giao diện

Những giao diện nào được yêu cầu tùy thuộc vào nhu cầu tích hợp hệ thống. Các giao diện phổ biến bao gồm Ethernet, Profinet và giao diện nối tiếp. Ethernet phù hợp cho truyền thông mạng, Profinet cho tự động hóa công nghiệp và giao diện nối tiếp được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị cũ.

Yêu cầu phần mềm

Yêu cầu phần mềm cũng là một vấn đề quan trọng cần cân nhắc. Có cần hỗ trợ OPC (Giao tiếp nền tảng mở) hoặc trình điều khiển cụ thể không? Điều này phụ thuộc vào nhu cầu tích hợp của HMI với các hệ thống khác. Nếu cần có khả năng tương thích với nhiều loại thiết bị và hệ thống, hỗ trợ OPC có thể rất hữu ích.

Chương trình tùy chỉnh

Có cần thiết phải chạy các chương trình tùy chỉnh trên thiết bị đầu cuối HMI không? Điều này phụ thuộc vào mức độ phức tạp của ứng dụng và yêu cầu cá nhân. Việc hỗ trợ các chương trình tùy chỉnh có thể cung cấp nhiều chức năng và tính linh hoạt hơn nhưng cũng có thể làm tăng độ phức tạp của hệ thống và chi phí phát triển.

Hỗ trợ cho Windows

HMI có cần hỗ trợ Windows và hệ thống tệp của nó không? Việc hỗ trợ Windows có thể mang lại khả năng tương thích phần mềm rộng hơn và giao diện người dùng quen thuộc nhưng cũng có thể làm tăng chi phí và độ phức tạp của hệ thống. Nếu nhu cầu ứng dụng đơn giản hơn, bạn có thể lựa chọn những thiết bị HMI không hỗ trợ Windows.

4. Ai đang sử dụng HMI?

Các ngành công nghiệp: HMI (Giao diện người máy) được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như sau:

Năng lượng
Trong ngành năng lượng, HMI được sử dụng để giám sát và điều khiển các thiết bị phát điện, trạm biến áp và mạng truyền tải. Người vận hành có thể sử dụng HMI để xem trạng thái vận hành của hệ thống điện trong thời gian thực, giám sát hiệu quả sản xuất và phân phối năng lượng cũng như đảm bảo tính ổn định và an toàn của hệ thống.

Thực phẩm và đồ uống
Ngành thực phẩm và đồ uống sử dụng HMI để kiểm soát và giám sát tất cả các khía cạnh của dây chuyền sản xuất, bao gồm trộn, chế biến, đóng gói và chiết rót. Với HMI, người vận hành có thể tự động hóa quy trình sản xuất, tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.

Chế tạo
Trong ngành sản xuất, HMI được sử dụng rộng rãi để vận hành và giám sát các thiết bị như dây chuyền sản xuất tự động, máy công cụ CNC và robot công nghiệp. HMI cung cấp giao diện trực quan cho phép người vận hành dễ dàng theo dõi trạng thái sản xuất, điều chỉnh các thông số sản xuất và phản hồi nhanh chóng với các yêu cầu lỗi hoặc báo động.

Dầu khí
Ngành dầu khí sử dụng HMI để giám sát hoạt động của giàn khoan, nhà máy lọc dầu và đường ống. HMI giúp người vận hành giám sát các thông số quan trọng như áp suất, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy để đảm bảo vận hành thiết bị phù hợp và ngăn ngừa các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn.

Quyền lực
Trong ngành điện, HMI được sử dụng để giám sát và quản lý các nhà máy điện, trạm biến áp và hệ thống phân phối. Với HMI, các kỹ sư có thể xem trạng thái vận hành của các thiết bị điện theo thời gian thực, thực hiện vận hành và xử lý sự cố từ xa nhằm đảm bảo độ tin cậy, an toàn của hệ thống điện.

Tái chế
HMI được sử dụng trong ngành tái chế để kiểm soát và giám sát hoạt động của thiết bị xử lý và tái chế chất thải, giúp người vận hành tối ưu hóa quy trình tái chế, nâng cao hiệu quả tái chế, giảm tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm môi trường.

Chuyên chở
HMI được sử dụng trong ngành vận tải cho các hệ thống như điều khiển tín hiệu giao thông, lập lịch tàu và giám sát phương tiện. HMI cung cấp thông tin giao thông theo thời gian thực để giúp người vận hành quản lý giao thông cũng như cải thiện luồng giao thông và an toàn.

Nước và Nước thải
Ngành nước và nước thải sử dụng HMI để giám sát và kiểm soát hoạt động của nhà máy xử lý nước, nhà máy xử lý nước thải và mạng lưới đường ống. HMI giúp người vận hành giám sát các thông số chất lượng nước, điều chỉnh quy trình xử lý và đảm bảo quy trình xử lý nước hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Vai trò: Những người ở các vai trò khác nhau có nhu cầu và trách nhiệm khác nhau khi sử dụng HMI:

Toán tử
Người vận hành là người sử dụng trực tiếp HMI, thực hiện các hoạt động hàng ngày và giám sát thông qua giao diện HMI. Họ cần một giao diện trực quan và dễ sử dụng để xem trạng thái hệ thống, điều chỉnh các thông số cũng như xử lý các cảnh báo và lỗi.

Nhà tích hợp hệ thống
Các nhà tích hợp hệ thống chịu trách nhiệm tích hợp HMI với các thiết bị và hệ thống khác để đảm bảo chúng hoạt động liền mạch với nhau. Họ cần hiểu giao diện và giao thức truyền thông của các hệ thống khác nhau để tối ưu hóa chức năng và hiệu suất của HMI.

Kỹ sư (đặc biệt là kỹ sư hệ thống điều khiển)
Kỹ sư hệ thống điều khiển thiết kế và bảo trì hệ thống HMI. Họ cần có kiến ​​thức chuyên môn sâu để viết và gỡ lỗi các chương trình HMI, cấu hình các thông số phần cứng và phần mềm, đồng thời đảm bảo độ tin cậy và an toàn của hệ thống HMI. Họ cũng cần tối ưu hóa hệ thống theo yêu cầu ứng dụng cụ thể để cải thiện trải nghiệm người dùng HMI và hiệu quả hoạt động.

5. Một số ứng dụng phổ biến của HMI là gì?

Giao tiếp với PLC và cảm biến đầu vào/đầu ra để thu thập và hiển thị thông tin
HMI (Giao diện người máy) thường được sử dụng để giao tiếp với PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) và các cảm biến đầu vào/đầu ra khác nhau. HMI cho phép người vận hành thu được dữ liệu cảm biến, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy, v.v., trong thời gian thực và hiển thị thông tin này trên màn hình. PLC quản lý các hoạt động khác nhau của quy trình công nghiệp bằng cách điều khiển các cảm biến và bộ truyền động này, trong khi HMI cung cấp giao diện trực quan cho phép người vận hành dễ dàng theo dõi và điều chỉnh các thông số hệ thống.

Tối ưu hóa quy trình công nghiệp và nâng cao hiệu quả thông qua dữ liệu được số hóa và tập trung
HMI đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa các quy trình công nghiệp. Với HMI, người vận hành có thể giám sát và quản lý kỹ thuật số toàn bộ dây chuyền sản xuất, đồng thời dữ liệu tập trung cho phép hiển thị và phân tích tất cả thông tin chính trong một giao diện. Việc quản lý dữ liệu tập trung này giúp nhanh chóng xác định các điểm nghẽn, sự kém hiệu quả và đưa ra các điều chỉnh kịp thời, từ đó cải thiện năng suất và sử dụng tài nguyên. Ngoài ra, HMI có thể ghi lại dữ liệu lịch sử để giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định phân tích và tối ưu hóa xu hướng dài hạn.

Hiển thị thông tin quan trọng (ví dụ biểu đồ và bảng điều khiển kỹ thuật số), quản lý cảnh báo, kết nối với hệ thống SCADA, ERP và MES
HMI có thể hiển thị thông tin quan trọng dưới nhiều dạng khác nhau, bao gồm biểu đồ và bảng điều khiển kỹ thuật số, giúp việc đọc và hiểu dữ liệu trở nên trực quan hơn. Người vận hành có thể dễ dàng theo dõi trạng thái vận hành và các chỉ số chính của hệ thống thông qua các công cụ trực quan này. Khi hệ thống bất thường hoặc đạt đến các điều kiện cảnh báo đã đặt trước, HMI sẽ đưa ra cảnh báo kịp thời để nhắc nhở người vận hành thực hiện các biện pháp thích hợp để đảm bảo an toàn và liên tục trong sản xuất.

Ngoài ra, HMI có thể được kết nối với các hệ thống quản lý tiên tiến như SCADA (hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu), ERP (lập kế hoạch nguồn lực doanh nghiệp) và MES (hệ thống thực hiện sản xuất) để đạt được việc truyền và chia sẻ dữ liệu liền mạch. Sự tích hợp này có thể mở ra các kho thông tin, giúp luồng dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau mượt mà hơn và cải thiện hiệu quả hoạt động cũng như mức độ thông tin hóa của toàn bộ doanh nghiệp. Ví dụ, hệ thống SCADA có thể lấy dữ liệu của thiết bị hiện trường thông qua HMI để giám sát và điều khiển tập trung; Hệ thống ERP có thể lấy dữ liệu sản xuất thông qua HMI để lập kế hoạch và lập kế hoạch nguồn lực; Hệ thống MES có thể thực hiện việc thực hiện và quản lý quy trình sản xuất thông qua HMI.

Thông qua các khía cạnh giới thiệu chi tiết trên, bạn có thể hiểu đầy đủ về cách sử dụng phổ biến của HMI trong quy trình công nghiệp và cách nó thông qua truyền thông, tập trung dữ liệu và tích hợp hệ thống, v.v. để nâng cao hiệu quả và an toàn trong sản xuất công nghiệp.

6.Sự khác biệt giữa HMI và SCADA

HMI: Tập trung vào giao tiếp thông tin trực quan để giúp người dùng giám sát các quy trình công nghiệp
HMI (Giao diện người máy) chủ yếu được sử dụng để cung cấp thông tin liên lạc trực quan bằng hình ảnh, giúp người dùng giám sát và quản lý các quy trình công nghiệp bằng cách hiển thị trạng thái hệ thống và dữ liệu vận hành thông qua giao diện đồ họa. Các tính năng và chức năng chính của HMI bao gồm:

Giao diện đồ họa trực quan: HMI hiển thị thông tin dưới dạng đồ thị, biểu đồ, bảng thông số kỹ thuật số… giúp người vận hành dễ dàng hiểu và theo dõi tình trạng hoạt động của hệ thống.
Giám sát thời gian thực: HMI có khả năng hiển thị dữ liệu cảm biến và trạng thái thiết bị theo thời gian thực, giúp người vận hành nhanh chóng xác định và giải quyết vấn đề.
Vận hành đơn giản: Thông qua HMI, người vận hành có thể dễ dàng điều chỉnh các thông số hệ thống, khởi động hoặc dừng thiết bị và thực hiện các tác vụ điều khiển cơ bản.
Quản lý cảnh báo: HMI có khả năng thiết lập và quản lý các cảnh báo, thông báo cho người vận hành có biện pháp kịp thời khi hệ thống có bất thường nhằm đảm bảo an toàn sản xuất.
Thân thiện với người dùng: Thiết kế giao diện HMI tập trung vào trải nghiệm người dùng, thao tác đơn giản, dễ học và sử dụng, phù hợp cho người vận hành hiện trường thực hiện giám sát và vận hành hàng ngày.
SCADA: Vận hành hệ thống thu thập và điều khiển dữ liệu với nhiều chức năng mạnh mẽ hơn
SCADA (hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu) là một hệ thống phức tạp và mạnh mẽ hơn, chủ yếu được sử dụng cho quy trình thu thập và kiểm soát dữ liệu tự động hóa công nghiệp quy mô lớn. Các tính năng và chức năng chính của SCADA bao gồm:

Thu thập dữ liệu: Hệ thống SCADA có khả năng thu thập lượng lớn dữ liệu từ nhiều cảm biến và thiết bị phân tán, lưu trữ và xử lý dữ liệu đó. Dữ liệu này có thể bao gồm các thông số khác nhau như nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy, điện áp, v.v.
Điều khiển tập trung: Hệ thống SCADA cung cấp các chức năng điều khiển tập trung, cho phép vận hành và quản lý từ xa các thiết bị và hệ thống được phân bổ ở các vị trí địa lý khác nhau để đạt được khả năng kiểm soát tự động hóa toàn diện.
Phân tích nâng cao: Hệ thống SCADA có khả năng phân tích và xử lý dữ liệu mạnh mẽ, phân tích xu hướng, truy vấn dữ liệu lịch sử, tạo báo cáo và các chức năng khác để giúp nhân viên quản lý hỗ trợ ra quyết định.
Tích hợp hệ thống: Hệ thống SCADA có thể được tích hợp với các hệ thống quản lý doanh nghiệp khác (ví dụ: ERP, MES, v.v.) để đạt được việc truyền và chia sẻ dữ liệu liền mạch, đồng thời nâng cao hiệu quả hoạt động chung của doanh nghiệp.
Độ tin cậy cao: Hệ thống SCADA được thiết kế để có độ tin cậy và tính sẵn sàng cao, phù hợp để giám sát và quản lý các quy trình công nghiệp quan trọng và có khả năng hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.

7. Ví dụ về ứng dụng bảng điều khiển HMI

một HMI đầy đủ chức năng

Bảng điều khiển HMI đầy đủ tính năng phù hợp với các tình huống ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao và chức năng phong phú. Nhu cầu cụ thể của họ bao gồm:

Màn hình cảm ứng tối thiểu 12 inch: Màn hình cảm ứng kích thước lớn mang lại nhiều không gian hiển thị hơn và trải nghiệm người dùng tốt hơn, giúp người vận hành dễ dàng xem và vận hành các giao diện phức tạp.
Chia tỷ lệ liền mạch: Hỗ trợ chức năng chia tỷ lệ liền mạch, có thể điều chỉnh kích thước màn hình theo các nhu cầu hiển thị khác nhau, đảm bảo hiển thị thông tin rõ ràng và đầy đủ.
Tích hợp với phần mềm Siemens TIA Portal: Tích hợp với phần mềm Siemens TIA Portal (Cổng thông tin tự động tích hợp toàn diện) giúp việc lập trình, vận hành và bảo trì dễ dàng và hiệu quả hơn.
Bảo mật mạng: Với chức năng bảo mật mạng, nó có thể bảo vệ hệ thống HMI khỏi bị tấn công mạng và rò rỉ dữ liệu để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn.
Chức năng sao lưu chương trình tự động: hỗ trợ chức năng sao lưu chương trình tự động, có thể sao lưu thường xuyên chương trình và dữ liệu hệ thống để tránh mất dữ liệu và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.
Bảng điều khiển HMI đầy đủ tính năng này phù hợp với các hệ thống tự động hóa công nghiệp phức tạp, chẳng hạn như dây chuyền sản xuất sản xuất quy mô lớn, hệ thống quản lý năng lượng, v.v.

b HMI cơ bản

Bảng HMI cơ bản phù hợp với các tình huống ứng dụng có ngân sách hạn chế nhưng vẫn yêu cầu chức năng cơ bản. Nhu cầu cụ thể của nó bao gồm:

Tích hợp với Siemens TIA Portal: Mặc dù ngân sách có hạn nhưng việc tích hợp với phần mềm Siemens TIA Portal vẫn cần thiết cho các chức năng lập trình và gỡ lỗi cơ bản.
Chức năng cơ bản: chẳng hạn như KTP 1200, bảng HMI này cung cấp các chức năng vận hành và hiển thị cơ bản để thực hiện các tác vụ giám sát và điều khiển đơn giản hơn.
Tiết kiệm chi phí: Bảng điều khiển HMI này thường ít tốn kém hơn và phù hợp với các doanh nghiệp hoặc dự án nhỏ hơn với ngân sách hạn chế.
Bảng điều khiển HMI cơ bản phù hợp với các hệ thống điều khiển công nghiệp đơn giản như thiết bị xử lý nhỏ, giám sát và điều khiển một quy trình sản xuất đơn lẻ, v.v.

c Mạng không dây HMI

Bảng điều khiển HMI mạng không dây phù hợp với các tình huống ứng dụng yêu cầu khả năng giao tiếp không dây. Nhu cầu cụ thể của họ bao gồm:

Giao tiếp không dây: Khả năng giao tiếp với bộ điều khiển thông qua mạng không dây giúp giảm độ phức tạp và chi phí đi dây đồng thời tăng tính linh hoạt của hệ thống.
Ví dụ về ứng dụng: chẳng hạn như Maple Systems HMI 5103L, bảng HMI này có thể được sử dụng trong các môi trường như trang trại bể chứa nơi cần có giao tiếp không dây để hỗ trợ giám sát và vận hành từ xa.
Tính di động: Bảng điều khiển HMI mạng không dây có thể được di chuyển tự do và phù hợp với các tình huống yêu cầu vận hành và giám sát từ các vị trí khác nhau.
Bảng điều khiển HMI mạng không dây phù hợp để sử dụng trong các tình huống ứng dụng yêu cầu bố trí linh hoạt và vận hành di động, chẳng hạn như trang trại bể chứa và vận hành thiết bị di động.

d Kết nối I/P Ethernet

Kết nối Ethernet I/P Bảng điều khiển HMI phù hợp với các tình huống ứng dụng yêu cầu kết nối với mạng Ethernet/I/P. Nhu cầu cụ thể của họ bao gồm:

Kết nối Ethernet/I/P: Hỗ trợ giao thức Ethernet/I/P, cho phép liên lạc với các thiết bị khác trên mạng để truyền và chia sẻ dữ liệu nhanh chóng.
Ví dụ về ứng dụng: Giống như mẫu tiêu chuẩn PanelView Plus 7, bảng điều khiển HMI này có thể dễ dàng kết nối với mạng Ethernet/I/P hiện có để tích hợp và điều khiển hệ thống hiệu quả.
Độ tin cậy: Kết nối Ethernet I/P mang lại độ tin cậy và ổn định cao cho các hệ thống điều khiển công nghiệp quan trọng.
Bảng điều khiển HMI kết nối I/P Ethernet phù hợp với các hệ thống tự động hóa công nghiệp yêu cầu chia sẻ dữ liệu và giao tiếp mạng hiệu quả, chẳng hạn như hệ thống điều khiển quy trình và sản xuất quy mô lớn.

8. Sự khác biệt giữa màn hình HMI và màn hình cảm ứng

màn hình HMI bao gồm phần cứng và phần mềm

Màn hình HMI (giao diện người-máy) không chỉ là một thiết bị hiển thị, nó bao gồm cả phần cứng và phần mềm, có thể cung cấp các chức năng tương tác và điều khiển hoàn chỉnh.
Phần phần cứng:
Màn hình: Màn hình HMI thường là màn hình LCD hoặc LED, có kích thước từ nhỏ đến lớn và có thể hiển thị nhiều loại thông tin đồ họa, văn bản.
Màn hình cảm ứng: Nhiều màn hình HMI có màn hình cảm ứng tích hợp cho phép người dùng thao tác bằng cách chạm.
Bộ xử lý và bộ nhớ: Màn hình HMI có bộ xử lý và bộ nhớ sẵn có để chạy phần mềm điều khiển và lưu trữ dữ liệu.
Giao diện: Màn hình HMI thường được trang bị nhiều giao diện khác nhau, chẳng hạn như Ethernet, USB và giao diện nối tiếp để kết nối với PLC, cảm biến và các thiết bị khác.
Thành phần phần mềm:
Hệ điều hành: Màn hình HMI thường chạy hệ điều hành nhúng, chẳng hạn như Windows CE, Linux hoặc hệ điều hành thời gian thực chuyên dụng.
Phần mềm điều khiển: Màn hình HMI chạy phần mềm giám sát và điều khiển chuyên dụng cung cấp giao diện đồ họa người dùng (GUI) và logic điều khiển.
Xử lý và hiển thị dữ liệu: Phần mềm HMI có khả năng xử lý dữ liệu đến từ các cảm biến, thiết bị điều khiển và hiển thị trên màn hình dưới dạng đồ thị, biểu đồ, cảnh báo, v.v.
Giao tiếp và tích hợp: Phần mềm HMI có thể giao tiếp và tích hợp dữ liệu với các hệ thống khác (ví dụ SCADA, ERP, MES, v.v.) để đạt được khả năng kiểm soát và giám sát tự động hóa toàn diện.

b Màn hình cảm ứng chỉ là phần cứng

Màn hình cảm ứng chỉ chứa phần cứng, không có phần mềm điều khiển và giám sát tích hợp nên không thể sử dụng riêng lẻ cho các nhiệm vụ giám sát và điều khiển công nghiệp phức tạp.

Phần phần cứng:

Màn hình: Màn hình cảm ứng chủ yếu là màn hình LCD hoặc LED cung cấp chức năng hiển thị cơ bản.
Cảm biến cảm ứng: Màn hình cảm ứng được trang bị cảm biến cảm ứng cho phép người dùng thực hiện các thao tác nhập liệu bằng cách chạm. Các công nghệ cảm ứng phổ biến là điện dung, hồng ngoại và điện trở.
Bộ điều khiển: Màn hình cảm ứng có bộ điều khiển cảm ứng tích hợp để xử lý tín hiệu đầu vào cảm ứng và truyền chúng đến các thiết bị máy tính được kết nối.
Giao diện: Màn hình cảm ứng thường được trang bị các giao diện như USB, HDMI, VGA,… để kết nối với máy tính hoặc thiết bị điều khiển màn hình khác.
Không có phần mềm tích hợp: Màn hình cảm ứng chỉ đóng vai trò là thiết bị đầu vào và hiển thị, không chứa hệ điều hành hoặc phần mềm điều khiển; nó cần được kết nối với một thiết bị tính toán bên ngoài (ví dụ: PC, bộ điều khiển công nghiệp) để nhận ra đầy đủ chức năng của nó.

9. Sản phẩm màn hình HMI có hệ điều hành không?

Sản phẩm HMI có các thành phần phần mềm hệ thống
Các sản phẩm HMI (Giao diện người máy) không chỉ là thiết bị phần cứng mà còn chứa các thành phần phần mềm hệ thống cung cấp cho HMI khả năng vận hành và điều khiển chúng trong các hệ thống giám sát và tự động hóa công nghiệp.

Chức năng phần mềm hệ thống:

Giao diện người dùng: cung cấp giao diện người dùng đồ họa (GUI) cho phép người vận hành giám sát và kiểm soát các quy trình công nghiệp một cách trực quan.
Xử lý dữ liệu: Xử lý dữ liệu từ các cảm biến và thiết bị điều khiển và hiển thị dưới dạng biểu đồ, biểu đồ, số, v.v.
Giao thức truyền thông: Hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông khác nhau, chẳng hạn như Modbus, Profinet, Ethernet/IP, v.v., để đạt được kết nối và trao đổi dữ liệu với PLC, cảm biến, SCADA và các thiết bị khác.
Quản lý cảnh báo: Thiết lập và quản lý tình trạng cảnh báo, thông báo kịp thời cho người vận hành khi hệ thống có bất thường.
Ghi dữ liệu lịch sử: Ghi lại và lưu trữ dữ liệu lịch sử để phân tích và tối ưu hóa tiếp theo.
Các sản phẩm HMI hiệu suất cao thường chạy các hệ điều hành nhúng, chẳng hạn như WinCE và Linux.
Các sản phẩm HMI hiệu suất cao thường chạy hệ điều hành nhúng, cung cấp cho HMI sức mạnh xử lý cao hơn và độ tin cậy cao hơn.

Các hệ điều hành nhúng phổ biến:

Windows CE: Windows CE là một hệ điều hành nhúng nhẹ được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm HMI. Nó cung cấp giao diện đồ họa phong phú và các chức năng mạng mạnh mẽ, đồng thời hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông công nghiệp.
Linux: Linux là hệ điều hành mã nguồn mở có tính ổn định và khả năng tùy biến cao. Nhiều sản phẩm HMI hiệu suất cao sử dụng Linux làm hệ điều hành để đạt được các chức năng linh hoạt hơn và bảo mật cao hơn.

Ưu điểm của hệ điều hành nhúng:

Thời gian thực: Hệ điều hành nhúng thường có hiệu suất thời gian thực tốt và có thể đáp ứng nhanh chóng với những thay đổi trong quy trình công nghiệp.
Tính ổn định: Hệ điều hành nhúng được tối ưu hóa cho độ ổn định và độ tin cậy cao để hoạt động lâu dài.
Bảo mật: Hệ điều hành nhúng thường có mức độ bảo mật cao, có khả năng chống lại các cuộc tấn công mạng và rủi ro rò rỉ dữ liệu khác nhau.
Tùy chỉnh: Hệ điều hành nhúng có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu ứng dụng cụ thể, cung cấp các chức năng phù hợp hơn với nhu cầu thực tế.

10. Xu hướng phát triển trong tương lai của màn hình HMI

Các sản phẩm HMI sẽ ngày càng giàu tính năng hơn
Với sự phát triển của công nghệ, các sản phẩm HMI (Giao diện người máy) sẽ ngày càng phong phú về tính năng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về tự động hóa công nghiệp.

Giao diện người dùng thông minh hơn: HMI trong tương lai sẽ có giao diện người dùng thông minh hơn có thể mang lại trải nghiệm vận hành thông minh và cá nhân hóa hơn thông qua trí tuệ nhân tạo và công nghệ máy học.

Khả năng kết nối mạng nâng cao: Các sản phẩm HMI sẽ nâng cao hơn nữa khả năng kết nối mạng bằng cách hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông công nghiệp hơn, cho phép kết nối và trao đổi dữ liệu liền mạch với nhiều thiết bị và hệ thống hơn.

Phân tích và dự báo dữ liệu: HMI trong tương lai sẽ tích hợp khả năng dự báo và phân tích dữ liệu mạnh mẽ hơn để giúp các công ty tiến hành giám sát theo thời gian thực và tối ưu hóa việc ra quyết định nhằm cải thiện năng suất và chất lượng.

Giám sát và điều khiển từ xa: Với sự phát triển của Internet vạn vật công nghiệp, các sản phẩm HMI sẽ hỗ trợ các chức năng giám sát và điều khiển từ xa toàn diện hơn, cho phép người vận hành quản lý và vận hành hệ thống công nghiệp mọi lúc, mọi nơi.

Tất cả các sản phẩm HMI trên 5,7 inch sẽ có màn hình màu và tuổi thọ màn hình dài hơn
Trong tương lai, tất cả các sản phẩm HMI từ 5,7 inch trở lên sẽ sử dụng màn hình màu, mang lại hiệu ứng hình ảnh phong phú hơn và trải nghiệm người dùng tốt hơn.

Màn hình màu: Màn hình màu có thể hiển thị nhiều thông tin hơn, sử dụng đồ họa và màu sắc để phân biệt giữa các trạng thái và dữ liệu khác nhau, đồng thời cải thiện khả năng đọc và hiển thị thông tin.

Tuổi thọ màn hình kéo dài: Với sự tiến bộ của công nghệ hiển thị, màn hình màu HMI trong tương lai sẽ có tuổi thọ dài hơn, độ tin cậy cao hơn, đồng thời có thể hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Sản phẩm HMI cao cấp sẽ tập trung chủ yếu vào máy tính bảng

Xu hướng các sản phẩm HMI cao cấp sẽ tập trung vào máy tính bảng, cung cấp nền tảng vận hành linh hoạt và đa chức năng hơn.

Nền tảng máy tính bảng: HMI cao cấp trong tương lai sẽ thường xuyên sử dụng máy tính bảng làm nền tảng, sử dụng sức mạnh tính toán mạnh mẽ và tính di động của nó để cung cấp các chức năng mạnh mẽ hơn và sử dụng linh hoạt hơn.

Điều khiển cảm ứng và cử chỉ đa điểm: HMI máy tính bảng sẽ hỗ trợ điều khiển cảm ứng và cử chỉ đa điểm, giúp các thao tác trở nên trực quan và thuận tiện hơn.

Tính di động và tính di động: HMI máy tính bảng có tính di động và di động cao, người vận hành có thể mang theo và sử dụng nó mọi lúc, mọi nơi, phù hợp với các tình huống công nghiệp khác nhau.

Hệ sinh thái ứng dụng phong phú: HMI dựa trên nền tảng máy tính bảng có thể tận dụng hệ sinh thái ứng dụng phong phú, tích hợp nhiều ứng dụng và công cụ công nghiệp khác nhau, đồng thời cải thiện khả năng mở rộng và chức năng của hệ thống.