工業(yè)自動(dòng)化人機(jī)界面HMI實(shí)踐案例解析

什么是HMI人機(jī)界面？HMI在生活中有哪些應(yīng)用

HMI是人機(jī)界面的縮寫，一般指人機(jī)接口。人機(jī)接口是計(jì)算機(jī)同人機(jī)交互設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)目刂齐娐贰Ｋc人機(jī)交互設(shè)備一起完成兩個(gè)任務(wù)：(1)、信息形式的轉(zhuǎn)換；(2)、信息傳輸?shù)目刂啤Ｔ谌藱C(jī)交互設(shè)備與人機(jī)接口之間的信息傳輸中,目前大多采用：并行通信方式。我們?cè)诠I(yè)中使用HMI來(lái)控制和監(jiān)視設(shè)備。

我們大多數(shù)人，作為日常消費(fèi)者，都對(duì)人機(jī)界面HMI的外觀和使用形成了一些自己的看法。這是因?yàn)槲覀兘?jīng)常使用智能手機(jī)、ATM機(jī)、熱水器、洗衣機(jī)，甚至汽車上的控制裝置，其實(shí)都會(huì)涉及到數(shù)字化的人機(jī)界面。當(dāng)我們與它們互動(dòng)時(shí)，我們會(huì)直觀地理解什么是清楚的，什么是容易執(zhí)行的，以及哪些是麻煩或困難的。

對(duì)于工廠設(shè)備和系統(tǒng)而言，專門的工業(yè)人機(jī)界面HMI已經(jīng)存在了很多年。硬件和軟件經(jīng)過(guò)改進(jìn)，可以提供更多的選項(xiàng)，但有時(shí)會(huì)選擇太多，導(dǎo)致配置比實(shí)際需要的更復(fù)雜。另一方面，綜合標(biāo)準(zhǔn)最近得到了更好的發(fā)展。但是，標(biāo)準(zhǔn)并非總是適合每個(gè)行業(yè)、系統(tǒng)類型或偏好，并且對(duì)于人機(jī)界面HMI必須顯示的所有項(xiàng)目而言，它們可能不夠具體。

工業(yè)系統(tǒng)和原始設(shè)備制造商（OEM）開(kāi)發(fā)人員，需要HMI并希望它們有用，但他們可能沒(méi)有時(shí)間或?qū)Ｂ毴藛T來(lái)創(chuàng)建自己的HMI標(biāo)準(zhǔn)和樣式。解決此問(wèn)題的最佳選擇通常是簡(jiǎn)單化、清晰化，這是一種行之有效的方法，可為HMI提供最佳的態(tài)勢(shì)感知和可用性。本文提供了規(guī)劃和實(shí)施有效的工廠自動(dòng)化HMI的基本技巧和最佳實(shí)踐。

HMI開(kāi)發(fā)環(huán)境通常提供許多表示物理設(shè)備（例如閥門和泵）和邏輯設(shè)備（例如模擬儀表）的設(shè)計(jì)元素。

工業(yè)HMI

現(xiàn)在讓我們談?wù)劰I(yè)HMI。沒(méi)有HMI，在行業(yè)中很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

HMI通常會(huì)以屏幕的形式出現(xiàn)，像計(jì)算機(jī)屏幕，而有時(shí)更多的是觸摸屏。

操作員或維護(hù)人員可以從HMI操作和監(jiān)視設(shè)備。

它們可能包括溫度，壓力，工藝步驟和材料計(jì)數(shù)等信息。它們還可以顯示出罐中精確的高度和設(shè)備的精確位置。

現(xiàn)在可以在一個(gè)屏幕上查看多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。具體實(shí)現(xiàn)僅限于特定的軟件和硬件。

工業(yè)HMI優(yōu)勢(shì)

對(duì)于維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，許多HMI還可以連接到PLC，并將其數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，開(kāi)展故障檢修。相比每次連接計(jì)算機(jī)或筆記本電腦，這可以節(jié)省寶貴的時(shí)間。

擁有現(xiàn)代人機(jī)界面的另一個(gè)好處是，工廠和其他工業(yè)場(chǎng)所可以監(jiān)視和控制多臺(tái)機(jī)器或其他設(shè)備。一個(gè)小型制造工廠甚至可以在一臺(tái)位于中心的HMI上監(jiān)視整個(gè)工廠。

多年來(lái)，供水系統(tǒng)和廢水處理設(shè)施通過(guò)將HMI與PLC結(jié)合使用。能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視位置，例如水泵以及工廠內(nèi)部的設(shè)備。

現(xiàn)在，您可能已經(jīng)明白HMI是操作面板和監(jiān)視屏幕。但是HMI實(shí)際如何連接到機(jī)器進(jìn)行控制和監(jiān)視？讓我們來(lái)看看。

首先，HMI使用專用軟件，工程師可以對(duì)其進(jìn)行編程。不同品牌的HMI使用不同的軟件。

工程師可以在該軟件上設(shè)計(jì)屏幕上實(shí)際看到的內(nèi)容，可以在屏幕上監(jiān)視數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)“按鈕”實(shí)現(xiàn)操作控制。

例如，HMI可能會(huì)在屏幕上顯示一個(gè)大水箱，并顯示液位。在水箱旁邊是一個(gè)水泵，用于控制液位。

HMI還可以在泵旁邊的屏幕上顯示啟動(dòng)和停止按鈕，并可以使用該按鈕。

該按鈕能夠?qū)崿F(xiàn)打開(kāi)和關(guān)閉水泵。

但是，這并不像在屏幕上放置一個(gè)按鈕或在屏幕上放置一個(gè)帶有水準(zhǔn)儀的儲(chǔ)罐那樣簡(jiǎn)單。

HMI編程人員必須將每個(gè)指示器和按鈕編程到PLC的指定寄存器地址中。

這就提出了另一點(diǎn)，即HMI和PLC需要兼容。這意味著它們需要實(shí)現(xiàn)交互。它們根據(jù)所謂的協(xié)議來(lái)執(zhí)行操作。不同的公司使用不同的協(xié)議。

常見(jiàn)協(xié)議為Modbus，以太網(wǎng)/ IP和Profibus。這些全都是工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，有點(diǎn)像您家里有多臺(tái)計(jì)算機(jī)，電視或其他設(shè)備相互連接的網(wǎng)絡(luò)。

只要PLC和HMI能夠交互，就可以使用HMI中編程的指令數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)視和控制PLC功能。

機(jī)器的監(jiān)視器和控件讓操作員可以控制或監(jiān)視機(jī)器。工程師可以對(duì)HMI進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)控制監(jiān)視功能。HMI和PLC協(xié)同運(yùn)行以監(jiān)視和控制機(jī)器。這意味著它們必須兼容，并且還必須采用相同的數(shù)據(jù)指令。

它以協(xié)議的形式出現(xiàn)，只是一個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

頂控科技IT系列HMI人機(jī)界面

頂控科技IT系列HMI人機(jī)界面是一款顯示豐富、內(nèi)存龐大、組態(tài)功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)單的人機(jī)界面。可輕松實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域的人機(jī)交互功能。

尺寸：7寸、10.2寸

型號(hào)：ITS-070A、ITS-070B、ITN-070A、ITN-070B、ITN-070C、ITN-070D

頂控科技IT系列人機(jī)界面，根據(jù)屏幕尺寸和通訊接口規(guī)格不同，分為數(shù)個(gè)型號(hào)，方便用戶的場(chǎng)景化選擇。

USB、高清屏（1024x600）、串行通訊接口、以太網(wǎng)1為標(biāo)準(zhǔn)配置。根據(jù)WIFI、4G和以太網(wǎng)2等互聯(lián)需求的不同，提供給用戶豐富的接口和業(yè)務(wù)形式。

同時(shí)，考慮到實(shí)際裝配環(huán)境的不同，IT系列人機(jī)界面，提供皓月和深空兩種配色選擇。