Innanzitutto, introduzione all'HMI
HMI è l'abbreviazione di HumanMachineInterface, "interfaccia uomo-macchina", detta anche interfaccia uomo-macchina. L'interfaccia uomo-macchina (nota anche come interfaccia utente o interfaccia utente) è il mezzo di interazione e scambio di informazioni tra il sistema e l'utente, che realizza la conversione tra la forma interna dell'informazione e la forma accettabile per gli esseri umani. Ovunque sia coinvolto nello scambio di informazioni tra uomo e computer nel campo dell'interfaccia uomo e computer.
In secondo luogo, il tipo di interfaccia dell'HMI
L'HMI dispone di molti tipi di interfacce, RS232, RS485, CAN, interfaccia di rete RJ45.
Ad esempio, in una fabbrica, dobbiamo raccogliere la temperatura, l'umidità e lo stato dei macchinari in ogni area della fabbrica, oltre ad altre informazioni. Attraverso un controller principale è possibile monitorare e registrare questi parametri e gestire eventuali condizioni impreviste. Questo è un utilizzo SCADA/HMI molto tipico.
In generale, i sistemi HMI devono avere diverse funzionalità di base:
Visualizzazione della tendenza dei dati in tempo reale-- per catturare le informazioni immediatamente visualizzate sullo schermo.
Registrazione automatica dei dati- memorizza automaticamente i dati in un database per visualizzarli successivamente.
Visualizzazione dell'andamento dei dati storici- visualizza i dati nel database.
Generazione e stampa di report- I dati possono essere convertiti in un formato di report e stampati.
Controllo dell'interfaccia grafica- l'operatore può controllare direttamente la macchina e altri dispositivi tramite l'interfaccia grafica.
Generazione e registrazione degli allarmi- l'utente può definire le condizioni per generare alcuni allarmi, come temperatura eccessiva o pressione superiore al valore di soglia, in tali condizioni il sistema genererà un allarme per avvisare l'operatore di occuparsene.
HMI interfaccia uomo-macchina Riepilogo HMI degli otto principali punti di conoscenza
In terzo luogo, la composizione e il principio di funzionamento dei prodotti HMI di interfaccia uomo-macchina
I prodotti HMI sono composti da due parti: hardware e software. La parte hardware comprende processore, unità di visualizzazione, unità di input, interfaccia di comunicazione, unità di memorizzazione dati, ecc. Le prestazioni del processore determinano le prestazioni dei prodotti HMI e costituiscono l'unità principale dell'HMI. A seconda dei diversi livelli di prodotti HMI, il processore può essere selezionato a 8 bit, 16 bit, 32 bit, il software HMI è generalmente diviso in due parti, ovvero in esecuzione nell'hardware HMI nel software di sistema e in esecuzione su un PC tramite il software di configurazione dello schermo del sistema operativo Windows. Gli utenti devono prima utilizzare il software di configurazione dello schermo HMI per creare un "file di progetto", quindi, attraverso la porta di comunicazione seriale del PC e dei prodotti HMI, preparare il "file di progetto" scaricato sul processore HMI per essere eseguito.
In quarto luogo, le funzioni di base dei prodotti HMI di interfaccia uomo-macchina
(1) visualizzazione dello stato dell'apparecchiatura
(2) dati, operazione di immissione di testo, stampa; (3) stoccaggio della formula di produzione, produzione di attrezzature.
(3) memorizzazione della formula di produzione, registrazione dei dati di produzione dell'attrezzatura.
(4) Semplici operazioni logiche e numeriche.
(5) Può essere collegato a una varietà di reti di apparecchiature di controllo industriale.
In quinto luogo, indicatori di selezione dei prodotti HMI per l'interfaccia uomo-macchina
(1) dimensioni e colore del display, risoluzione.
2) Prestazioni in termini di velocità del processore dell'HMI.
(3) Modalità di input: touch screen o tastiera a membrana;
(4) capacità di archiviazione dello schermo, prestare attenzione all'unità di capacità etichettata dal produttore è byte o bit.
(5) il tipo e il numero di porte di comunicazione, se supportare la funzione di stampa.
Sei, la conoscenza dell'interfaccia uomo-macchina HMI 8
1. L'HMI può connettersi solo al PLC?
Non è così. I prodotti HMI sono progettati per risolvere i problemi di interazione uomo-computer PLC che si presentano, ma con lo sviluppo della tecnologia informatica e della tecnologia dei circuiti digitali, molte apparecchiature di controllo industriale sono dotate di funzionalità di comunicazione seriale, quindi finché esiste una capacità di comunicazione seriale delle apparecchiature di controllo industriale, come convertitori di frequenza, controller di velocità CC, strumentazione di controllo della temperatura, modulo di acquisizione digitale, ecc. possono essere collegati ai prodotti HMI per raggiungere la funzione di interazione uomo-computer.
2. Qual è la differenza tra l'HMI e quello che spesso viene chiamato "touch screen"?
A rigor di termini, i due sono fondamentalmente diversi. Poiché il "touch screen" è solo la parte hardware che può essere utilizzata nei prodotti di interfaccia uomo-macchina, è un'alternativa alla parte della funzione mouse e tastiera, installata nella parte anteriore del display del dispositivo di input; mentre i prodotti di interfaccia uomo-macchina sono un tipo di apparecchiatura per l'interazione uomo-computer che contiene hardware e software. Nel settore, le persone spesso hanno la funzione di input tattile dei prodotti di interfaccia uomo-macchina chiamata "touch screen", ma questo non è scientifico.
3. Esiste un sistema operativo nel prodotto HMI?
Tutti i prodotti di interfaccia uomo{0}}macchina dispongono di una parte software di sistema, il software di sistema viene eseguito nel processore HMI, supporto per funzioni multi-tasking, il processore deve disporre di un piccolo sistema operativo per gestire il funzionamento del software di sistema. I prodotti HMI ad alte prestazioni-basati su Tablet PC-utilizzano generalmente WinCE, Linux e altri sistemi operativi incorporati-per scopi generici.
4. Qual è la differenza tra HMI e software di configurazione?
I prodotti HMI, spesso definiti "touch screen", inclusi l'hardware HMI e il corrispondente software di configurazione dello schermo speciale, in generale, diversi produttori di hardware HMI utilizzano software di configurazione dello schermo diversi, collegati ai principali tipi di apparecchiature come PLC. Il software di configurazione è in esecuzione sulla piattaforma hardware PC, sul sistema operativo Windows sotto prodotti software di strumenti generali e il PC o la macchina di controllo industriale possono anche essere composti da prodotti HMI; software di configurazione generale per supportare una gamma molto ampia di dispositivi, come una varietà di PLC, schede PC, misuratori, inverter, moduli e altri dispositivi e, poiché le prestazioni della piattaforma hardware del PC sono elevate (reagisce principalmente alla velocità e alla capacità di archiviazione), anche il software di configurazione generale ha una funzione molto potente, applicabile al sistema di monitoraggio su larga-scala.
5. È possibile collegare l'apparecchiatura con funzione di comunicazione ai prodotti HMI?
Dovrebbe essere così. Poiché i comuni prodotti HMI forniscono un gran numero di driver di comunicazione dei dispositivi comunemente utilizzati tra cui scegliere; in generale, finché il software di configurazione dello schermo nell'interfaccia HMI seleziona e collega il dispositivo corrispondente al driver di comunicazione, è possibile completare la connessione di comunicazione tra l'HMI e il dispositivo. Se il software di configurazione del prodotto HMI selezionato non dispone di un driver di comunicazione per il dispositivo collegato, l'utente può comunicare al produttore del prodotto HMI il tipo di porta di comunicazione e il contenuto del protocollo del dispositivo da collegare e chiedere al produttore HMI di preparare per conto del produttore un driver di comunicazione per il dispositivo.
6. Il PC e il touch screen possono comunicare direttamente con il PLC per completare la funzione HMI?
Ovviamente. Dobbiamo però anche preparare il software HMI corrispondente per far sì che il PC diventi un vero prodotto HMI.
7. L'HMI può essere collegata ad altri dispositivi solo tramite la porta di comunicazione seriale standard?
Nella maggior parte dei casi è così. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia informatica e dei circuiti digitali, la capacità di interfaccia dei prodotti HMI sta diventando sempre più forte. Oltre alla tradizionale interfaccia di comunicazione seriale (RS232, RS422/RS485), alcuni prodotti HMI dispongono di una porta di rete, una porta parallela, una porta USB e altre interfacce dati, possono avere una porta di rete, una porta parallela, una porta USB e altre interfacce collegate all'apparecchiatura di controllo industriale per ottenere l'interazione uomo-macchina dell'apparecchiatura.
8. Qual è il trend di sviluppo futuro dell'interfaccia uomo-macchina?
Con lo sviluppo dei circuiti digitali e della tecnologia informatica, il futuro dei prodotti di interfaccia uomo-macchina nella funzione di divisione alta, media e bassa sarà sempre meno ovvio, le funzioni HMI saranno sempre più ricche; 5,7 pollici sopra i prodotti HMI saranno tutti display a colori, la durata dello schermo sarà più lunga. A causa della riduzione del costo dell'hardware del computer, i prodotti HMI saranno computer PC a schermo piatto-per hardware HMI per prodotti di fascia alta-perché questi prodotti di fascia alta-in termini di velocità del processore, capacità di archiviazione, tipo e numero di interfacce di comunicazione, capacità di rete e condivisione delle risorse software presentano un vantaggio maggiore nella direzione futura dello sviluppo dei prodotti HMI. Naturalmente, i prodotti HMI di piccole dimensioni (dimensioni del display inferiori a 5,7 pollici), grazie ai vantaggi in termini di dimensioni e prezzo, con l'ulteriore miglioramento della funzionalità (come l'aumento della funzione IO), saranno ampiamente utilizzati in piccoli macchinari e apparecchiature per applicazioni di interazione uomo-computer.