HMI Là Gì? Khái Niệm, Cấu Tạo, Phân Loại Và ứng Dụng - Bkaii

Có thể nói ngày nay việc sử dụng những màn hình HMI là điều không còn xa lạ. Tại bất cứ đâu ta cũng có thể bắt gặp các loại máy móc có tích hợp HMI. Vậy có những thông tin cơ bản nào liên quan đến thiết bị này? Bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo, phân loại cũng như các ứng dụng hiện nay của HMI nhé!

HMI là cụm từ viết tắt của Human Machine Interface, là một thiết bị được tích hợp trong các loại máy móc hay thiết bị cho phép người sử dụng có thể giao tiếp với máy móc và thiết bị đó thông qua một màn hình cảm ứng hay là nút bấm. Nói một cách tổng quát hơn thì hầu hết các loại máy móc cho phép chúng ta tinh chỉnh, giao tiếp, ra lệnh và điều khiển thông qua 1 màn hình thì được gọi là HMI.

Cấu tạo của HMI

Các thành minh chính của HMI sẽ bao gồm 3 bộ phận cấu thành, cụ thể là:

• Phần cứng: bao gồm các loại màn hình, chíp, phím bấm, các loại thiết bị nhớ và lưu trữ như ROM, RAM, EPROM/Flash,…
• Phần mềm: gồm có các đối tượng, các hàm – lệnh, phần mềm để phát triển, các công cụ xây dựng HMI, các công cụ nạp xuất chương trình và kết nối, mô phỏng.
• Truyền thông: Bao gồm các cổng kết nối quen thuộc như RS232, RS485, Ethernet, USB thông qua các giao thức Modbus, CANbus, PPI, MPI, Profibus,…

Các thông số đặc trưng của HMI

• Kích thước màn hình: quyết định thông tin cần hiển thị cùng lúc của HMI.
• Dung lượng bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, Flash dữ liệu: quyết định số lượng tối đa biến số, số lượng Screen và dung lượng lưu trữ thông tin như: history data, Recipe, hình ảnh, backup…
• Số lượng các phím và các phím cảm ứng trên màn hình: khả năng mở rộng thao tác vận hành.
• Chuẩn truyền thông, các giao thức hỗ trợ.
• Số lượng các đối tượng, hàm lệnh mà HMI hỗ trợ.
• Các cổng mở rộng: Printer, USB, CF card, SD card…

Các loại HMI hiện nay

Thiết bị HMI truyền thống

• Nhập thông tin: công tắc chuyển mạch và nút bấm
• Xuất thông tin: còi, đèn báo, đồng hồ đo, các bộ tự ghi bằng giấy

Nhược điểm: Thông tin không đầy đủ và thiếu chính xác, độ tin cậy và ổn định thấp, khả năng lưu trữ thông tin bị hạn chế, độ phức tạp cao và rất khó để mở rộng hệ thống

Thiết bị HMI hiện đại

• HMI trên nền PC và WINDOWS/ MAC, SCADA, CITECT,…
• HMI trên nền các máy tính nhúng: HMI chuyên dụng, hệ điều hành là Windows CE 6.0
• Ngoài ra còn một số loại HMI biến thể khác như Mobile HMI dùng Palm, PoketPC.

Ưu điểm: thông tin kịp thời, đầy đủ và chính xác, dễ thay đổi, bổ sung thông tin khi cần thiết, hệ thống đơn giản, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa, khả năng lưu trữ thông tin cao, có khả năng kết nối mạnh, có thể kết nối được nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức khác.

Ứng dụng của HMI ngày nay

HMI là một thiết bị không thể thiếu góp phần đẩy nhanh quá trình tự động hóa các công đoạn cũng như các quy trình sản xuất phức tạp và khó đòi hỏi độ chính xác cao. Vì vậy HMI được ứng dụng ở hầu hết các công đoạn sản xuất trong các lĩnh vực.

• Trong các ngành dầu khí, điện tử, sản xuất thép, dệt may, ngành điện, ngành nước, ô tô, xe máy…
• Trong các thiết bị điện tử hay kỹ thuật số như đầu đĩa, tivi, loa, âm li,… thông qua các nút bấm được tích hợp trên thiết bị.
• Các loại thiết bị thông minh như điện thoại thông minh, ipad, máy tính bảng, laptop,… thông qua bàn phím và màn hình cảm ứng.
• HMI được ứng dụng trong các loại lò viba, vi sóng, máy giặt,… giúp điều chỉnh nhiệt độ và thời gian.

Một số lưu ý cần biết khi sử dụng HMI

HMI chính là nơi để người vận hành có thể nắm bắt được tất cả những thông tin một cách rõ nét và cụ thể nhất. Do đó, đòi hỏi về chất lượng hiển thị, độ bền, phản hồi nhanh của thiết bị sẽ quyết định chất lượng hoạt động của máy móc và thiết bị trong quá trình sản xuất.

Khi có bất kì một phát sinh hay sự cố nào xảy ra đều phải được cập nhật tức thời, đầy đủ. Để mà người vận hành có thể điều khiển và xử lý trước khi có sự cố ngoài ý muốn xảy ra.

Chất lượng sản phẩm và độ ổn định phải được đặt lên hàng đầu. Đặc biệt hơn khi người vận hành hệ thống phải giám sát nhiều HMI cùng lúc.

HMI thường được ứng dụng cho các hệ thống phức tạp. Vì thế chi phí đầu tư cao so với lắp ghép thiết bị truyền thống. Do đó, đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức cơ bản về lập trình và cách vận hành.

Trên đây là một vài tìm hiểu của BKAII về HMI. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

• Khái niệm về SCADA và HMI
• Giải đáp về RTU và những so sánh với PLC
• Lựa chọn PLC hay mạch vi xử lý vi điều khiển?
• Một số lỗi hay gặp khi sử dụng PLC và cách khắc phục

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"