Tóm tắt kỹ thuật – HMI
Tóm tắt kỹ thuật – HMI
Con người là sinh vật thị giác. Người ta tin rằng não của chúng ta có thể xử lý thông tin thị giác nhanh hơn 60.000 lần so với văn bản, với 90 phần trăm thông tin được truyền đến não là thông tin thị giác và hơn một nửa não được dành trực tiếp hoặc gián tiếp cho thị giác. Biết được điều đó, thật dễ dàng để thấy cách biểu diễn trực quan của một hệ thống tự động sẽ cho phép nhận dạng nhanh hơn các biến hệ thống. Đó chính xác là nơi HMI xuất hiện
HMI là gì?
HMI hoặc Giao diện người máy cho phép người vận hành “giao diện” với hệ thống mà họ giám sát. Nó cung cấp tổng quan trực quan về trạng thái của hệ thống tự động và kiểm soát trực tiếp hoạt động của hệ thống. Màn hình đồ họa của HMI có thể được lập trình để hiển thị thông tin hiệu suất và kiểm soát quan trọng cho
người vận hành. Hình ảnh, biểu tượng, âm thanh và màu sắc đều có thể được HMI sử dụng để biểu diễn trực quan các điều kiện vận hành khác nhau và nhiều HMI triển khai công nghệ màn hình cảm ứng để người dùng tương tác với các thành phần hiển thị trên màn hình.
HMI có thể làm gì cho bạn?
Giả sử bạn cần giảm nhiệt độ của lò công nghiệp điều khiển bằng PLC trong nhà máy của mình. Bạn có thể kết nối với PLC bằng phần mềm lập trình và thực hiện các thay đổi chương trình trực tuyến, bạn có thể cài đặt một biến trở để điều chỉnh điểm đặt nhiệt độ một cách mù quáng hoặc bạn có thể nhập giá trị mới trực tiếp trên màn hình HMI. HMI cũng có thể hiển thị nhiệt độ hiện tại của lò, biểu đồ lịch sử về biến động nhiệt độ theo thời gian và sẽ cảnh báo bạn nếu bạn đặt nhiệt độ quá thấp. Trong trường hợp này, sự tiện lợi và chức năng của HMI chiến thắng hoàn toàn, và đó chỉ là một tình huống. Hãy nghĩ về những gì cần có để cài đặt ba nút nhấn mới trên bảng điều khiển. Với HMI, tất cả đều nằm trong chương trình. Việc thêm hoặc xóa các đối tượng, như nút, trên màn hình không mất thời gian chút nào và không tốn thêm bất kỳ chi phí nào. Trên thực tế, hầu hết các HMI đều có thư viện đối tượng bao gồm nhiều nút, công tắc, mặt số, v.v. có thể dễ dàng chèn vào vị trí trên màn hình HMI – thường chỉ cần kéo và thả đơn giản. Với nhiều đối tượng đồ họa trong một HMI nhỏ, bạn có thể thay thế hàng trăm thiết bị điều khiển cơ học xung quanh nhà máy của mình
Lựa chọn phần cứng HMI
Có nhiều loại HMI có sẵn trên thị trường hiện nay, từ thiết bị đầu cuối giao diện người dùng (OIT) đơn giản với màn hình hai dòng, đến thiết bị đầu cuối đồ họa HMI nhúng có nhiều khả năng hơn (HMI nhúng là thiết bị mà phần mềm điều khiển và giám sát chạy trên hệ điều hành (OS) nhúng) cho đến HMI mạnh mẽ dựa trên PC.
Khi lựa chọn HMI cho một máy nhỏ, OIT thường được chấp nhận—và chắc chắn là dễ cấu hình, dễ sử dụng và chi phí thấp. OIT sẽ kết nối trực tiếp với bộ điều khiển máy và cung cấp chức năng giao diện người vận hành cục bộ phù hợp. Đây cũng là lựa chọn tốt khi thêm màn hình hiển thị của người vận hành vào các dây chuyền lắp ráp lớn để người vận hành có thể xem trạng thái thiết bị và hoạt động của dây chuyền tốt hơn.
Với các máy lớn hơn hoặc dây chuyền sản xuất phức tạp, có thể cần nhiều khả năng mở rộng hơn và đây là lúc HMI dựa trên PC có thể là lựa chọn tốt nhất. Với các loại HMI này, PC có thể được gia cố công nghiệp vì lý do môi trường hoặc đạt chuẩn văn phòng. Ngày nay, PC có nhiều bộ xử lý, ổ cứng lớn, nhiều bộ nhớ và bao gồm nhiều tùy chọn kết nối tích hợp. Các chức năng cao cấp như trình sử học và khả năng giám sát đồng thời nhiều quy trình sản xuất có thể nhanh chóng biện minh cho chi phí bổ sung của tùy chọn này.
Lựa chọn hiển nhiên cho các thiết bị và quy trình cỡ trung là HMI nhúng. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, khả năng của HMI này cũng có thể phù hợp với các ứng dụng từ nhỏ đến lớn. HMI nhúng hoạt động tốt trong nhiều cấu hình khác nhau, dù là độc lập hay kết nối mạng, và ngay cả các máy nhỏ hơn cũng có thể hưởng lợi từ khả năng truy cập từ xa do các HMI này cung cấp.
HMI nhúng có thể hoạt động độc lập, nhưng chúng cũng hoạt động tốt với các thiết bị khác. Trong thiết lập chuyên dụng, độc lập, HMI nhúng được kết nối với thiết bị tự động cỡ nhỏ hoặc trung bình là giải pháp tiết kiệm chi phí và đơn giản. Chỉ cần đảm bảo có giao thức chính xác để giao tiếp với bộ điều khiển máy, kết nối cứng với bộ điều khiển bằng cáp đi kèm và bạn đã sẵn sàng cấu hình phần mềm. Không giống như OIT, các HMI nhúng này có nhiều tính năng bao gồm khả năng giao tiếp với các thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng.
Tùy chọn mạng
Nếu bạn đang làm việc trong một thiết lập mạng, có hai tùy chọn kiến trúc mạng chính: một với nhiều HMI được kết nối với một bộ điều khiển và một với một HMI được kết nối với nhiều bộ điều khiển. Một số ứng dụng hoạt động tốt nhất khi cả hai tùy chọn được sử dụng đồng thời để nhiều HMI được kết nối với nhiều bộ điều khiển.
OIT và HMI nhúng phù hợp với tình huống đầu tiên, trong đó nhiều HMI được kết nối với một bộ điều khiển trên một thiết bị lớn duy nhất như máy in hoặc dây chuyền lắp ráp có nhiều ô làm việc thủ công và tự động. Trong cả hai cấu hình, giải pháp mạng này sẽ hỗ trợ nhiều HMI. Nếu một HMI bị lỗi, các HMI khác có thể cung cấp giao diện người vận hành dự phòng để giảm thiểu thời gian chết. HMI dự phòng có thể ở vị trí không tối ưu, nhưng nó có thể cung cấp chức năng cần thiết cho đến khi sửa chữa xong.
Trong tình huống thứ hai, khi một HMI được kết nối với nhiều bộ điều khiển, HMI dựa trên PC thường là điểm trọng tâm vì nó có thể kết nối với nhiều bộ điều khiển cùng lúc, thậm chí sử dụng các giao thức khác nhau nếu cần. HMI dựa trên PC có thể chứa nhiều màn hình, chỉ bị giới hạn bởi trí tưởng tượng của nhà thiết kế và bộ nhớ khả dụng, do đó mỗi bộ điều khiển có thể có bộ hiển thị riêng. Với tùy chọn này, OIT và/hoặc HMI nhúng thường được sử dụng để cung cấp giao diện người vận hành cục bộ, trong đó PC cung cấp chế độ xem tổng thể về hoạt động.
Vị trí HMI
Một cân nhắc lớn là vị trí và cách bố trí HMI. Điều rất quan trọng là phải cân nhắc đến vị trí lắp đặt thuận tiện và vị trí bình thường của người vận hành. Nếu người vận hành bị cong cổ do nhìn vào màn hình HMI được bố trí không hợp lý, họ có thể bắt đầu bỏ qua màn hình và làm theo bản năng. Nhìn chung, mỗi HMI nên được bố trí sao cho người vận hành không cần phải nhìn lên nhiều và chỉ cần nhìn xuống một chút.
Điều quan trọng nữa là phải cân nhắc xem người vận hành sẽ dành phần lớn thời gian ở đâu. Người vận hành sẽ phải đi bộ bao xa để xem HMI? HMI thường được lắp trong tủ điều khiển chính, nhiều lần nằm ở đầu dây chuyền sản xuất. Nhưng nếu có những vị trí có xu hướng xảy ra gián đoạn hoặc dừng dây chuyền, thì sẽ tiết kiệm được bao nhiêu thời gian nếu HMI được lắp gần nơi thường xảy ra những sự cố này? Để tối đa hóa hiệu quả, nên lắp HMI chính ở vị trí tập trung và dễ tiếp cận để giảm thiểu số bước chân của người vận hành. Giảm số bước chân kết hợp với các OIT bổ sung và/hoặc HMI nhúng tại các điểm có sự cố chiến lược có thể nhanh chóng mang lại lợi ích về mặt cải thiện hoạt động và an toàn.
Một cân nhắc khác về vị trí là HMI sẽ cách khu vực thiết bị thực tế quan tâm bao xa. Việc cách trạm gia công mà bạn đang cố gắng vận hành thủ công từ HMI 6m không bao giờ là trải nghiệm thú vị. Ngoài ra, hãy cân nhắc lắp HMI trên cánh tay đòn nếu diện tích máy cho phép, vì điều này sẽ giúp trải nghiệm xem trở nên gần gũi và trực quan hơn.
Có nhiều cân nhắc khi thiết kế và tích hợp OIT và HMI của hệ thống điều khiển. Sau khi đã chọn loại HMI và xác nhận các tính năng và chức năng giao tiếp, hãy cân nhắc cách người vận hành và kỹ sư sản xuất sẽ sử dụng OIT và HMI. Đảm bảo chúng dễ dàng truy cập và hãy nhớ rằng với OIT và HMI, nhiều hơn thường tốt hơn, đặc biệt là nếu nó dẫn đến hiệu quả được cải thiện.
Những cân nhắc về phần mềm HMI
Khi tìm kiếm một HMI nhúng, có rất nhiều lựa chọn. Khả năng phần cứng rất quan trọng nhưng khả năng của phần mềm HMI cũng vậy. Việc lựa chọn một HMI cung cấp phần mềm lập trình mạnh mẽ, dễ sử dụng có thể tạo ra sự khác biệt lớn cho dự án và mốc thời gian phát triển của bạn. Sau đây là danh sách các tính năng mà bất kỳ gói phần mềm HMI tốt nào cũng nên có.
- Trình mô phỏng tích hợp – một trình mô phỏng dễ sử dụng sẽ tạo ra một dự án đẹp hơn, hiệu quả hơn VÀ giảm thời gian phát triển của bạn. Bạn sẽ có thể mô phỏng toàn bộ dự án của mình trên PC (mọi đối tượng, mọi màn hình) trong khi dự án đang được phát triển mà không cần kết nối với bảng điều khiển cảm ứng hoặc PLC.
- Recipe Functions – Cài đặt công thức giúp bạn dễ dàng thực hiện nhiều thay đổi tag (giá trị dữ liệu) chỉ bằng một nút bấm. Công thức cực kỳ hữu ích, không chỉ đối với các ngành công nghiệp chế biến truyền thống (tức là trộn nguyên liệu), mà còn đối với các giá trị thiết lập máy và các nhóm dữ liệu khác. Ví dụ, Công thức có thể cho phép máy đóng gói “chuyển đổi” từ thanh kẹo cỡ lớn sang kích thước “vui nhộn” chỉ trong vài giây.
- Trình quản lý sự kiện hữu ích – Trình quản lý sự kiện phải cung cấp nhiều hơn là các chức năng báo động và thông báo đơn giản và phải cho phép HMI hoạt động dựa trên các sự kiện ngẫu nhiên như thay đổi giá trị thẻ hoặc các sự kiện định kỳ như ngày trong tuần, thời gian trong ngày hoặc thậm chí dựa trên một thay đổi màn hình cụ thể. Một Trình quản lý sự kiện tốt có thể đơn giản hóa mã PLC của bạn vì tất cả các chức năng mà HMI có thể cung cấp.
- Thư viện người dùng – sau khi bạn đã tạo một đối tượng, một nhóm đối tượng hoặc một màn hình, bạn sẽ có thể đặt tên cho đối tượng đó và lưu nó trong phần mềm HMI để sử dụng lại nhanh chóng và dễ dàng sau này. Bạn sẽ có thể lưu trữ đối tượng, đồ họa, âm thanh và thậm chí toàn bộ màn hình theo cách này. Bạn sẽ có tùy chọn lưu đối tượng/màn hình có hoặc không có thông tin thẻ PLC và dễ dàng chia sẻ đối tượng/màn hình từ thư viện của mình với các nhà phát triển khác mà bạn có thể làm việc cùng. Việc sử dụng lại các đối tượng và màn hình phổ biến không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn tạo ra giao diện hoặc chủ đề chung mà người vận hành của bạn sẽ được hưởng lợi.
- Object Layer List – nên kết hợp Object Layer List. Danh sách này cung cấp danh sách tóm tắt tất cả các đối tượng trên màn hình đang hoạt động và cho phép bạn nhanh chóng chọn một đối tượng từ danh sách để chỉnh sửa. Với danh sách này, bạn có thể mở rộng hoặc thu gọn các đối tượng được nhóm lại và truy cập các đối tượng riêng lẻ trong một nhóm mà không cần phải tách nhóm hoặc di chuyển các đối tượng trên màn hình.
- Chuyển dự án thuận tiện – phần mềm HMI tốt sẽ cho phép bạn chuyển dự án sang HMI bằng thẻ nhớ flash hoặc thẻ nhớ USB. Điều này cực kỳ tiện lợi, cho dù bảng điều khiển được lắp đặt tại nhà máy địa phương của bạn, ở bên kia thị trấn hay ở phía bên kia hành tinh. Chuyển dự án bằng giao tiếp Ethernet hoặc USB cũng nên được hỗ trợ.
- Công cụ cơ sở dữ liệu – các công cụ cơ sở dữ liệu như tìm kiếm (có lọc) cũng nên được cung cấp cũng như khả năng nhập và xuất tất cả các cơ sở dữ liệu khác nhau cho các dự án lớn. Cơ sở dữ liệu HMI có thể bao gồm tên thẻ, tin nhắn, giá trị công thức, sổ địa chỉ, Trình quản lý sự kiện, thư viện đối tượng và màn hình, thậm chí cả hình ảnh màn hình. Chỉ riêng những công cụ này có thể tiết kiệm vô số giờ phát triển.
- Văn bản đa năng – phần mềm HMI tốt phải cho phép tính linh hoạt rộng rãi trong việc sử dụng kiểu chữ, phông chữ và kích thước văn bản và phải cho phép hiển thị tất cả văn bản bằng nhiều ngôn ngữ. Việc lựa chọn ngôn ngữ cũng phải có thể lựa chọn bằng cách chạm vào một nút.
- Dễ sử dụng – môi trường lập trình phải cung cấp bố cục cửa sổ linh hoạt, có thể gắn và cung cấp chức năng kéo và thả cho tất cả các đối tượng màn hình. Nó phải cho phép dễ dàng truy cập vào tất cả các thành phần trên màn hình phát triển để sửa đổi nhanh chóng và dễ dàng.
- Ghi dữ liệu – bạn sẽ có thể lưu giữ cả dữ liệu thẻ, với khả năng ghi dữ liệu dễ sử dụng, và dữ liệu dự án, với chức năng tự động lưu và sao lưu.
- Truy cập từ xa – truy cập từ xa đang trở thành tính năng bắt buộc phải có đối với HMI và với tính năng này, bạn có thể truy cập và điều khiển HMI từ bất kỳ đâu, giống như bạn đang đứng trước màn hình vậy.
Dòng sản phẩm Kinco M2
Dòng M2 của Kinco là sản phẩm kế thừa của dòng G. Nó giống hệt nhau về kích thước và kích thước cài đặt, nhưng có phần cứng mạnh hơn. Bộ xử lý nhanh hơn đáng kể, bộ nhớ flash đã tăng gấp đôi lên 256 MB và thông số kỹ thuật hiển thị (độ ổn định và độ phân giải của góc nhìn trên thiết bị 4″) đã được cải thiện đáng kể.
Như trước đây, dòng M2 được lập trình bằng Kinco DTools. Các dự án có thể được tiếp quản trực tiếp và hoạt động như trước.
Chi tiết xin vui lòng liên hệ
