HMI، که مخفف Human-Machine Interface است، به تکنولوژی های مختلفی اشاره دارد که امکان تعامل بین کاربر و ماشین ها را فراهم می کند. این تجهیزات به عنوان یک رابط گرافیکی عمل کرده و داده ها را به صورت بصری نمایش می دهند. با توجه به رشد روزافزون صنایع خودکار، نیاز به اینورترها، PLC ها و سیستم های مشابه بیش از پیش حس می شود.  HMIها با ارایه اطلاعات به اپراتورها، امکان مدیریت و نظارت موثر بر عملکرد سیستم های صنعتی را فراهم می آورند.

تعریف و کارکرد HMI

HMI به عنوان یک واسط گرافیکی، بین کاربران و سیستم های اتوماسیون مانند PLC ها، ارتباطات لازم را برقرار می سازد. این دستگاه ها به کاربر اجازه می دهند که از طریق مانیتور و رابط کاربری خود، فرآیندها را مشاهده، کنترل و مدیریت نمایند. به نقل از کامیاب مرام HMI به نوعی پل ارتباطی میان انسان و ماشین در محیط کار محسوب می شود. اطلاعاتی مانند وضعیت سیستم، مقادیر ورودی و خروجی، و گزارشی از عملکرد سیستم، همگی در HMI قابل مشاهده و کنترل هستند.

کاربردهای HMI در اتوماسیون صنعتی

HMI به خاطر ویژگی های منحصربه فردش، در حوزه های مختلف صنعتی بسیار کاربردی می باشد. برخی از کاربردهای مهم HMI عبارتند از:

• نمایش اطلاعات به صورت گرافیکی:  این قابلیت موجب می شود که اپراتور بتواند وضعیت سیستم را به راحتی مشاهده کند.
• مانیتورینگ ورودی و خروجی ها : HMI به کاربران این امکان را می دهد که ورودی ها و خروجی های دستگاه ها را به دقت پیگیری کنند.
• گزارش گیری از عملکرد سیستم:  به راحتی می توان زمان تولید، زمان خاموشی و سایر اطلاعات عملکردی را پیگیری کرد.
• یکپارچگی تجهیزات کنترلی: HMI  می تواند به سادگی با سایر تجهیزات مانند PLC و اینورتر ارتباط برقرار کند.
• انعطاف پذیری در تغییرات برنامه : در صورت نیاز، کاربران قادر خواهند بود برنامه های کنترلی را به راحتی تغییر دهند.
• دسترسی به داده ها از نقاط مختلف : HMI امکان دسترسی به اطلاعات از هر نقطه ای را فراهم می آورد که موجب افزایش کارایی می شود.
• استفاده در صنایع مختلف : HMI در صنایع داروسازی، خودروسازی، و تجهیزات الکتریکی خانگی به طور گسترده استفاده می شود.

مزایای استفاده از  HMI

تکنولوژی HMI دارای مزایای بسیاری است که به برخی از آن ها اشاره می شود:

• صفحه نمایش لمسی : اکثر HMI ها از صفحه نمایش لمسی برخوردار هستند که کاربری ساده تر و سریع تری را فراهم می آورد.
• پورت های ارتباطی متنوع: وجود پورت USB و امکان اتصال به ابزارهایی مانند اینورتر و PLC، تعامل و تبادل داده ها را تسهیل می کند.
• گزارش گیری جامع: HMI می تواند داده ها را به صورت نمودارها و منحنی های تحلیلی نمایش دهد.
• استفاده آسان:  رابط های کاربری HMI معمولا طراحی ساده ای دارند که باعث سهولت در کاربری آن ها می شود.

دسته بندی HMI

HMI ها به شکل های مختلفی طراحی می شوند که دو نوع اصلی آن عبارتند از:

• HMI لمسی : این نوع HMI ها دارای صفحه نمایش لمسی هستند و کاربر می تواند با لمس صفحه، دستورات مورد نظر را وارد کند. این نمونه ها معمولا در اندازه های مختلف از 2.2 تا 21.5 اینچ موجود هستند و سایز بزرگ تر اغلب دارای رزولوشن بالاتری است.
• HMI کیبوردی:  شامل صفحه کلید و صفحه نمایش بوده و ممکن است دارای کلیدهای فشاری یا LED باشد. HMI های کیبوردی معمولا در صنایعی که نیاز به کنترل دقیق و مکرر دارند، استفاده می شوند.

ارتباط HMI با PLC

HMI و PLC در نظام های کنترلی امروز بسیار به یکدیگر وابسته هستند. HMI به عنوان واسط کاربری، اطلاعات را از PLC دریافت کرده و دستوراتی که کاربر وارد می کند را به آن منتقل می کند. این ارتباط متقابل باعث می شود که کاربران بتوانند به آسانی با سیستم های PLC تعامل داشته باشند و اطلاعات مورد نیاز خود را دریافت کنند.

تفاوت بین HMI و SCADA

هرچند HMI و SCADA (کنترل و جمع آوری داده های سیستم) در برخی موارد مشابه به نظر می رسند، اما در واقع هر یک از این سیستم ها عملکرد و قابلیت های خاص خود را دارند. HMI بیشتر به نمایش گرافیکی و تعاملات کاربری می پردازد، در حالی که SCADA بر جمع آوری و ذخیره سازی داده ها تمرکز دارد. این دو سیستم در کنار هم در اتوماسیون صنعتی بهینه سازی عملکرد و نظارت بر سیستم ها را تسهیل می کنند.

نسل های جدید HMI

مدل های جدید HMI قابلیت ارتباط با انواع مختلف سیستم های تولیدی را داشته و بهبودهایی در حوزه های رابط کاربری و ویژگی های عملکردی ارائه می دهند. نسل های مبتنی بر تکنولوژی لمسی، تجربه کاربری بهتری را برای کاربران فراهم کرده و کار با سیستم های صنعتی را به طرز قابل توجهی ساده تر کرده است.

نتیجه گیری

HMI دلتا به عنوان یک رابط کاربردی کلیدی در اتوماسیون صنعتی، امکانات و قابلیت های متنوعی را جهت کنترل و نظارت بر سیستم ها فراهم می آورد. با توجه به مزایای متعدد این دستگاه ها، HMI در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد و به بهبود عملکرد سیستم های تولید کمک می کند. آشنایی با این تکنولوژی و استفاده از آن در پروژه های صنعتی، به افزایش کارایی و مدیریت بهینه فرآیندها منجر می شود.