Πρώτον, Εισαγωγή HMI
Το HMI είναι η συντομογραφία του HumanMachineInterface, "ανθρώπινη-διασύνδεση μηχανής", που ονομάζεται επίσης ανθρώπινη-διασύνδεση μηχανής. Η ανθρώπινη-διασύνδεση μηχανής (γνωστή και ως διεπαφή χρήστη ή διεπαφή χρήστη) είναι το μέσο αλληλεπίδρασης και ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ του συστήματος και του χρήστη, το οποίο πραγματοποιεί τη μετατροπή μεταξύ της εσωτερικής μορφής πληροφοριών και της μορφής που είναι αποδεκτή από τον άνθρωπο. Όπου εμπλέκεται σε ανθρώπινη-ανταλλαγή πληροφοριών υπολογιστή στον τομέα της ανθρώπινης-διασύνδεσης υπολογιστή.
Δεύτερον, ο τύπος διεπαφής του HMI
Το HMI έχει πολλούς τύπους διεπαφών, διεπαφή δικτύου RS232, RS485, CAN, RJ45.
Για παράδειγμα, σε ένα εργοστάσιο, πρέπει να συλλέξουμε τη θερμοκρασία, την υγρασία και την κατάσταση της εργοστασιακής μηχανής σε κάθε περιοχή του εργοστασίου και άλλες πληροφορίες. Μέσω ενός κύριου ελεγκτή για την παρακολούθηση και την καταγραφή αυτών των παραμέτρων, και σε περίπτωση ορισμένων απροσδόκητων συνθηκών μπορεί να αντιμετωπιστεί. Αυτή είναι μια πολύ τυπική χρήση SCADA / HMI.
Γενικά, τα συστήματα HMI πρέπει να έχουν πολλές βασικές δυνατότητες:
Εμφάνιση τάσεων δεδομένων σε πραγματικό χρόνο- για να καταγράψετε τις πληροφορίες που εμφανίζονται αμέσως στην οθόνη.
Αυτόματη καταγραφή δεδομένωνΤο - αποθηκεύει αυτόματα δεδομένα σε μια βάση δεδομένων για μεταγενέστερη προβολή.
Εμφάνιση τάσεων ιστορικών δεδομένων- οπτικοποιήστε τα δεδομένα στη βάση δεδομένων.
Δημιουργία και Εκτύπωση Αναφορών- Τα δεδομένα μπορούν να μετατραπούν σε μορφή αναφοράς και να εκτυπωθούν.
Έλεγχος γραφικής διεπαφής- ο χειριστής μπορεί να ελέγχει απευθείας το μηχάνημα και άλλες συσκευές μέσω της γραφικής διεπαφής.
Δημιουργία συναγερμού και εγγραφή- ο χρήστης μπορεί να ορίσει τις συνθήκες για τη δημιουργία ορισμένων συναγερμών, όπως υπερβολική θερμοκρασία ή πίεση που υπερβαίνει την τιμή κατωφλίου, σε τέτοιες συνθήκες το σύστημα θα δημιουργήσει ένα συναγερμό για να ειδοποιήσει τον χειριστή να αντιμετωπίσει.
HMI ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανής Σύνοψη HMI των οκτώ βασικών σημείων γνώσης
Τρίτον, η σύνθεση και η αρχή λειτουργίας των προϊόντων ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανών HMI
Τα προϊόντα HMI αποτελούνται από δύο μέρη: υλικό και λογισμικό. Το τμήμα υλικού περιλαμβάνει επεξεργαστή, μονάδα οθόνης, μονάδα εισόδου, διεπαφή επικοινωνίας, μονάδα αποθήκευσης δεδομένων κ.λπ. Η απόδοση του επεξεργαστή καθορίζει την απόδοση των προϊόντων HMI και είναι η βασική μονάδα του HMI. Ανάλογα με τα διαφορετικά επίπεδα των προϊόντων HMI, ο επεξεργαστής μπορεί να επιλεγεί επεξεργαστής 8-bit, 16-bit, 32-bit, το λογισμικό HMI χωρίζεται γενικά σε δύο μέρη, δηλαδή, εκτέλεση στο υλικό HMI στο λογισμικό συστήματος και εκτέλεση σε υπολογιστή με το λογισμικό διαμόρφωσης οθόνης του λειτουργικού συστήματος Windows. Οι χρήστες πρέπει πρώτα να χρησιμοποιήσουν το λογισμικό διαμόρφωσης οθόνης HMI για να δημιουργήσουν ένα "αρχείο έργου" και, στη συνέχεια, μέσω της σειριακής θύρας επικοινωνίας των προϊόντων Η/Υ και HMI, να εκτελεστεί η προετοιμασία του "αρχείου έργου" που έχει ληφθεί στον επεξεργαστή HMI.
Τέταρτον, οι βασικές λειτουργίες των προϊόντων ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανών HMI
(1) ένδειξη κατάστασης εξοπλισμού
(2) δεδομένα, λειτουργία εισαγωγής κειμένου, εκτύπωση. (3) αποθήκευση τύπου παραγωγής, παραγωγή εξοπλισμού.
(3) αποθήκευση τύπου παραγωγής, καταγραφή δεδομένων παραγωγής εξοπλισμού.
(4) Απλή λογική και αριθμητικές πράξεις.
(5) Μπορεί να συνδεθεί με μια ποικιλία δικτύων βιομηχανικού εξοπλισμού ελέγχου.
Πέμπτον, δείκτες επιλογής προϊόντος διεπαφής ανθρώπινου μηχανήματος HMI-
(1) μέγεθος και χρώμα οθόνης, ανάλυση.
2) Απόδοση ταχύτητας επεξεργαστή HMI.
(3) Λειτουργία εισόδου: οθόνη αφής ή πληκτρολόγιο μεμβράνης.
(4) χωρητικότητα αποθήκευσης οθόνης, δώστε προσοχή στην ετικέτα της μονάδας χωρητικότητας του κατασκευαστή είναι byte ή bit.
(5) τον τύπο και τον αριθμό των θυρών επικοινωνίας, αν θα υποστηρίζεται η λειτουργία εκτύπωσης.
Έξι, η γνώση της ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανής HMI 8
1. Μπορεί το HMI να συνδεθεί μόνο με PLC;
Όχι έτσι. Τα προϊόντα HMI έχουν σχεδιαστεί για να επιλύουν προβλήματα αλληλεπίδρασης με τον άνθρωπο{1}}PLC που προκύπτουν, αλλά με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών και της τεχνολογίας ψηφιακών κυκλωμάτων, πολλοί βιομηχανικοί εξοπλισμός ελέγχου είναι εξοπλισμένοι με δυνατότητες σειριακής επικοινωνίας, αρκεί να υπάρχουν δυνατότητες σειριακής επικοινωνίας εξοπλισμού βιομηχανικού ελέγχου, όπως μετατροπείς συχνότητας, ελεγκτές ταχύτητας DC, όργανα ελέγχου θερμοκρασίας, ψηφιακά προϊόντα. ανθρώπινη-αλληλεπίδραση με υπολογιστή.
2. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HMI και αυτού που συχνά αποκαλείται «οθόνη αφής»;
Αυστηρά μιλώντας, τα δύο είναι θεμελιωδώς διαφορετικά. Επειδή η "οθόνη αφής" είναι μόνο το τμήμα υλικού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα προϊόντα διεπαφής ανθρώπου-μηχανήματος, είναι μια εναλλακτική λύση στο τμήμα του ποντικιού και του πληκτρολογίου της λειτουργίας, που είναι εγκατεστημένο στο μπροστινό μέρος της οθόνης της συσκευής εισόδου. ενώ τα προϊόντα ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανής είναι ένα είδος ανθρώπινου-εξοπλισμού αλληλεπίδρασης με υπολογιστή που περιέχει υλικό και λογισμικό. Στη βιομηχανία, οι άνθρωποι έχουν συχνά τη λειτουργία εισαγωγής αφής των προϊόντων ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανών που ονομάζονται "οθόνη αφής", αλλά αυτό δεν είναι επιστημονικό.
3. Υπάρχει λειτουργικό σύστημα στο προϊόν HMI;
Οποιαδήποτε προϊόντα διεπαφής ανθρώπινου-μηχανήματος έχουν ένα τμήμα λογισμικού συστήματος, το λογισμικό συστήματος εκτελείται στον επεξεργαστή HMI, υποστήριξη για πολλαπλές{1}}λειτουργίες, ο επεξεργαστής πρέπει να έχει ένα μικρό λειτουργικό σύστημα για τη διαχείριση της λειτουργίας του λογισμικού συστήματος. Τα προϊόντα HMI υψηλής απόδοσης-που βασίζονται σε υπολογιστή tablet, γενικά χρησιμοποιούν WinCE, Linux και άλλα γενικά-ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα.
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ HMI και λογισμικού διαμόρφωσης;
Τα προϊόντα HMI, που συχνά αναφέρονται ως "οθόνη αφής", συμπεριλαμβανομένου του υλικού HMI και του αντίστοιχου ειδικού λογισμικού διαμόρφωσης οθόνης, σε γενικές γραμμές, διαφορετικοί κατασκευαστές υλικού HMI χρησιμοποιούν διαφορετικό λογισμικό διαμόρφωσης οθόνης, που συνδέονται με τους κύριους τύπους εξοπλισμού είναι PLC. Το λογισμικό διαμόρφωσης εκτελείται στην πλατφόρμα υλικού υπολογιστή, το λειτουργικό σύστημα των Windows κάτω από ένα γενικό εργαλείο λογισμικού προϊόντων και ο υπολογιστής ή η μηχανή βιομηχανικού ελέγχου μπορεί επίσης να αποτελείται από προϊόντα HMI. Λογισμικό γενικής διαμόρφωσης που υποστηρίζει ένα πολύ ευρύ φάσμα συσκευών, όπως μια ποικιλία PLC, πλακέτες υπολογιστή, μετρητές, μετατροπείς, μονάδες και άλλες συσκευές, και λόγω της ισχυρής απόδοσης της πλατφόρμας υλικού του υπολογιστή (κυρίως αντιδρά στην ταχύτητα και την χωρητικότητα αποθήκευσης), το λογισμικό γενικής διαμόρφωσης είναι επίσης πολύ ισχυρή λειτουργία, που εφαρμόζεται στο σύστημα παρακολούθησης μεγάλης{1} κλίμακας.
5. Εάν ο εξοπλισμός με λειτουργία επικοινωνίας μπορεί να συνδεθεί με προϊόντα HMI;
Έτσι θα έπρεπε να είναι. Επειδή τα κοινά προϊόντα HMI παρέχουν έναν μεγάλο αριθμό προγραμμάτων οδήγησης επικοινωνίας συσκευών που χρησιμοποιούνται συνήθως για επιλογή. γενικά, εφόσον το λογισμικό διαμόρφωσης οθόνης στη διεπαφή HMI για να επιλέξετε και να συνδέσετε τη συσκευή που αντιστοιχεί στο πρόγραμμα οδήγησης επικοινωνίας, μπορείτε να ολοκληρώσετε τη σύνδεση επικοινωνίας μεταξύ HMI και συσκευής. Εάν το λογισμικό διαμόρφωσης του επιλεγμένου προϊόντος HMI δεν διαθέτει πρόγραμμα οδήγησης επικοινωνίας για τη συνδεδεμένη συσκευή, ο χρήστης μπορεί να ενημερώσει τον κατασκευαστή του προϊόντος HMI για τον τύπο της θύρας επικοινωνίας και το περιεχόμενο του πρωτοκόλλου της συσκευής που πρόκειται να συνδεθεί και να ζητήσει από τον κατασκευαστή HMI να προετοιμάσει ένα πρόγραμμα οδήγησης επικοινωνίας για τη συσκευή εκ μέρους του κατασκευαστή.
6. PC συν οθόνη αφής, μπορεί να επικοινωνήσει απευθείας με το PLC για να ολοκληρώσει τη λειτουργία HMI;
Φυσικά. Ωστόσο, πρέπει επίσης να προετοιμάσουμε το αντίστοιχο λογισμικό HMI για να κάνουμε τον υπολογιστή να γίνει πραγματικό προϊόν HMI.
7. Το HMI μπορεί να συνδεθεί μόνο με άλλες συσκευές μέσω της τυπικής σειριακής θύρας επικοινωνίας;
Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό συμβαίνει. Ωστόσο, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών και ψηφιακών κυκλωμάτων, η ικανότητα διεπαφής των προϊόντων HMI γίνεται όλο και ισχυρότερη. Εκτός από την παραδοσιακή σειριακή διεπαφή επικοινωνίας (RS232, RS422/RS485), ορισμένα προϊόντα HMI διαθέτουν θύρα δικτύου, παράλληλη θύρα, θύρα USB και άλλες διεπαφές δεδομένων, μπορούν να έχουν θύρα δικτύου, παράλληλη θύρα, θύρα USB και άλλες διεπαφές συνδεδεμένες με τον εξοπλισμό βιομηχανικού ελέγχου για την επίτευξη της ανθρώπινης-αλληλεπίδρασης του εξοπλισμού.
8. Ποια είναι η μελλοντική εξέλιξη της διεπαφής ανθρώπινης-μηχανής;
Με την ανάπτυξη των ψηφιακών κυκλωμάτων και της τεχνολογίας υπολογιστών, το μέλλον των προϊόντων ανθρώπινης-διασύνδεσης μηχανής σε λειτουργία υψηλής, μεσαίας και χαμηλής διαίρεσης θα είναι όλο και λιγότερο προφανές, οι λειτουργίες HMI θα είναι όλο και πιο πλούσιοι. 5,7 ίντσες πάνω από τα προϊόντα HMI θα έχουν έγχρωμη οθόνη, η διάρκεια ζωής της οθόνης θα είναι μεγαλύτερη. Λόγω της μείωσης του κόστους του υλικού υπολογιστών, τα προϊόντα HMI θα είναι υπολογιστές επίπεδων-υπολογιστών PC για υλικό HMI για προϊόντα υψηλού-τελικού, επειδή αυτά τα προϊόντα υψηλού-τελικού στην ταχύτητα του επεξεργαστή, τη χωρητικότητα αποθήκευσης, τον τύπο και τον αριθμό των διεπαφών επικοινωνίας, τις δυνατότητες δικτύωσης, την κοινή χρήση πόρων λογισμικού έχουν μεγαλύτερο πλεονέκτημα στη μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης προϊόντων HMI. Φυσικά, τα προϊόντα HMI μικρού μεγέθους (μέγεθος οθόνης μικρότερο από 5,7 ίντσες), λόγω των πλεονεκτημάτων του σε μέγεθος και τιμή, με την περαιτέρω βελτίωση της λειτουργικότητας (όπως η αύξηση της λειτουργίας IO), θα χρησιμοποιούνται ευρέως σε μικρά μηχανήματα και εξοπλισμό για εφαρμογές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή.