HMI

معرفی و بررسی انواع اچ ام آی

در دنیای صنعتی امروز کارهای صنعتی به کمک محصولات اتوماسیون صنعتی بسیار راحت‌تر شده است. یکی از این محصولات که کار را هم برای کارفرما و هم اپراتور راحت کرده، اچ ام آی (HMI) است. اچ ام آی در حال حاضر به یکی از پر طرفدارترین محصولات اتوماسیون صنعتی تبدیل شده است و شرکت‌های زیادی در دنیا به تولید این محصول مشغول هستند. در ادامه و در ابتدا به بررسی این محصول پرداخته و بعد به سراغ معرفی دقیق کمپانی‌های تولید کننده و محصولاتشان خواهیم رفت.

اچ ام آی چیست؟

اگر بخواهیم به زبان ساده این ابزار را معرفی کنیم باید بگوییم که، اچ ام آی یک رابط انسانی برای ارتباط با دستگاه‌ها  است که امکان انجام کارها بدون تغییر در برنامه نویسی انجام شده در پی ال سی‌ها را فراهم می‌کند.  این اچ ام آی های صنعتی یا همان Human Machine Interface دارای انواع و اقسام گوناگونی هستند. یکی از انواع این ابزار به نمایشگر لمسی معروف است و در میان صنعتکاران بسیار طرفدار دارد. این نوع نمایشگرهای اچ ام آی علاوه بر امکان اجرای فرامین توسط اپراتور با لمس امکان نمایش گرافیکی فرآیند یا وضعیت دستگاه را نیز فراهم کرده است.

انواع اچ ام آی از نظر سایز

این ابزار صنعتی متناسب با نوع کاربردی  که دارند، دارای ابعاد مختلف هستند و صفحه نمایشگر آن در سایزهای مختلف تولید می‌شود. اچ ام آی‌ها را از نظر سایز می‌توان به موارد زیر تقسیم کرد:

• ۲ اینچ

• 7/3  اینچ

• 3/4 اینچ

• 5 اینچ

• 7 اینچ

• 8 اینچ

• 10 اینچ

• 12  اینچ

• 15 اینچ

انواع اچ ام آی از نظر عملکرد

این محصول اتوماسیون صنعتی از لحاظ عملکرد نیز تقسیم بندی می‌شود و عموما به دسته‌های اچ ام آی کیپد دار، اچ ام آی کنترل داده، اچ ام آی ناظر شناخته می‌شوند که در ادامه به بررسی بیشتر هر یک خواهیم پرداخت:

• اچ ام آی کیپد دار

همان طور که از نام این دستگاه مشخص است، یک پنل دارای تعدادی دکمه است و از صفحه نمایش در آن خبری نیست. کار با این ابزار برای اپراتور بسیار راحت است و با فشار دادن چند دکمه به راحتی می‌تواند فرمان‌هایی را به دستگاه ارسال کند.

• اچ ام آی ناظر

یکی از پرطرفدارترین و رایج‌ترین اچ ام آی مورد استفاده در دنیا همین مدل است. این ابزار دارای صفحه نمایش در ابعاد مختلف بوده و با ارائه تصاویر گرافیکی و اعداد و ارقام و بقیه موارد اجازه بررسی تمام فرایند کار را به اپراتور می‌دهد. کار با این دستگاه بسیار راحت بوده و علاوه بر این عموما با سیتم عامل ویندوز  همخوانی دارند

• اچ ام آی کنترل داده

این نوع از اچ ام آی ها قابلیت جمع اوری و انتقال داده را دارند و عموما برای دستگاه‌ها و مواردی که اطلاعات زیادی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مدل‌ها و برندهای اچ ام ای این امکان را برای کاربر فراهم کرده‌اند که بتوانند فلش، موس و کیبورد به اچ ام آی متصل کنند تا کار با آن راحت‌تر باشد.

کاربرد اچ ام آی

هر ابزاری که ساخته می‌شود دارای کارکردی است که از جمله کارکردهای اچ ام آی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تجهیزات پرتابل دستی

• ماشین آلات

• اتوماسیون صنعتی و ساختمانی

• نشانگرهای دیجیتال

• ماشین های خودکار فروش کالا

• صنایع دارویی

• اتاق های کنترل مرکزی

• فرآیندهای کنترلی

• صنایع اتومبیل سازی

• تجهیزات برقی خانگی

مزایای استفاده از HMI

HMI ها بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند به ویژه در پزشکی و دیگر صنایع تولیدی از جمله مزایای این ابزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابل اطمینان بودن

• کاربری آسان

• امکان استفاده در شرایط محیطی سخت

• امکان استفاده در دما و رطوبت بالا و بسیاری موارد دیگر

اچ ام ای و پی ال سی (PLC)

شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که پی ال سی و اچ ام آی چه رابطه‌ای باهم دارند. در پاسخ باید بگوییم که وقتی اطلاعاتی را برای اچ ام آی تعریف می‌کنیم هر اطلاعات به یک لینک در پی ال سی متصل می‌شود. این اتصال به اپراتور این امکان را می‌دهد تا به کمک اچ ام آی تغییرات لازم برای انجام کار را اعمال کند. با یک مثال ساده می‌توان به راحتی رابطه این دو را با هم بیان کرد.

در گذشته اگر خط تولیدی در روز محصولی مانند تن ماهی تولید می‌کرد و می‌خواست برای شیفت بعدی کارکرد خط تولید را تغییر دهد و محصول دیگری تولید کند باید برنامه پی ال سی را تغییر می‌داد. که این کار هم زمان بر بود و هم امکان اشتباه وجود داشت. اما با وجود اچ ام آی نیاز به چنین کاری نیست و تنها با استفاده از چند دکمه این کارکرد تغییر می‌کند.

تفاوت اسکادا (SCADA) و اچ ام آی

بسیاری این دو را با هم اشتباه گرفته و از اسکادا به جای اچ ام آی در برخی موارد استفاده می‌کند. در صورتی که این دو از نظرظاهر فقط شبیه به هم بوده و از نظر کارکرد متفاوت هستند. از جمله تفاوت آن‌ها در این است که اسکادا یک سیستم برای جمع‌آوری داده است و برای کنترل سیستم ظرفیت بیشتری دارد. در صورتی که HMI یک نمایشگر است که با ارائه اطلاعات بصری بر نظارت فرایند صنعت کمک می‌کند.

برندهای معتبر تولید کننده اچ ام آی

همان طور که گفته شد به دلیل اهمیت اچ ام آی تولید کنندگان مختلفی شروع به تولید این محصول و عرضه آن به بازار کرده‌اند. در این بخش به معرفی برخی از برندهای پر طرفدار این محصول خواهیم پرداخت.

• اچ ام آی دلتا (HMI DELTA)

اولین برندی که به معرفی آن خواهیم پرداخت برند دلتا است. این کمپانی انواع محصولات اتوماسیون صنعتی را تولید کرده و به دلیل کیفیت و قیمت مناسب در حال حاضر بسیار مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است. اچ ام آی دلتا دارای سری‌های مختلف است که در ادامه به بررسی هر یک خواهیم پرداخت.

اچ ام آی های دلتا سری DOP100

اچ ام آی دلتا سری DOP100 در سایزهای مختلف تولید و عرضه می‌شود و برخی از مدل‌های این سری دارای پورت اترنت نیز هستند. اگر بخواهیم ویژگی‌های این مدل از HMI DELTA را شرح دهیم می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• عملکرد تشخیصی دارای نرم افزار قابل نصب بر روی پی سی (PC)

• قابل اتصال توسط کابل پرینتری به لپتاب و کامپیوتر شخصی

• دارای ساعت و تاریخ داخلی

• صفحه نمایش LCD رنگی TFT با روشنایی و کنتراست بالا

• دارای صفحه نمایش در سایزهای 4.3، 7 و 10 اینچ

• ولتاژ تغذیه 24 ولت DC

• دارای رزولوشن حداکثر 1024*600

• دارای پردازنده به روز ARM Cortex-A8

• دارای درجه حفاظتIP65 در مقابل محیط های آلوده صنعتی

• ورودی 16 زبان مختلف برای عملیات آسان (زبان: انگلیسی، چینی سنتی، چینی ساده شده، فرانسوی، آلمانی، روسی، ژاپنی، کره ای، اسپانیایی، پرتغالی، هندی، ترکی، عربی، فارسی، ایتالیایی و لهستانی)

• پخش دوربین و ویدیو ،توابع چند رسانه ای

اچ ام آی استاندارد دلتا

این مدل از اچ ام ای دلتا دارای دو پورت کام بوده و دارای ویژگی‌هایی به شرح زیر است:

• دارای دو مجموعه پورت، پورت COM  و پورت داخلی COM

• دارای دریافت کننده USB

• دارای سرویس گیرنده USB

• دارای گواهینامه CE/UL

• دارای اترنت داخلی

• دارای دو مجموعه پورت، پورت COM  و پورت داخلی COM

• مناسب برای دمای عملیات  0 تا 50 درجه سانتی‌گراد

• دمای ذخیره سازی  20 تا 60 درجه سانتی‌گراد

اچ ام آی دلتا سری DOP-W

این سری از اچ ام آی دلتا دارای صفحه نمایش بزرگ تری بوده و کارایی بیشتری برای صنایع سنگین دارد. از جمله ویژگی‌های اچ ام آی دلتا سری DOP-W می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• سازگار با eRemote

• پشتیبانی از سرور  VNC

• امکان انجام مانیتورینگ توسط نرم افزار eRemote و مرورگر وب روی کامپیوتر

• علاوه بر انگلیسی و اعداد، 16 زبان دیگر را نیز پشتیبانی می‌کند

• دارای ولتاژ تغذیه 24VDC

• دارای پورت ارتباطی اترنت

• پشتیبانی از پورت USB Host

•   امکان استفاده از پورت‌های سریال COM2 و RS232/485/422 : COM3

• دارای درجه حفاظت IP65

• دمای عملکردی محیط برابر است از 0 تا 50 درجه سانتی‌گراد

• رطوبت محیطی مناسب برابر است با 10 درصد تا 90 درصد  RH

• برنامه‌های eRemote یا VNC Client برای پشتیبانی از دستگاه‌های  Android

• پشتیبانی از برنامه‌های کاربردی VNC Client در دستگاه‌های iOS

• حافظه خارجی : 1 SDHC

• پردازنده با سرعت بالا برای عملکرد محاسباتی بالاتر ARM Cortex-A8(1GHz)

• دارای حافظه داخلی یا همان Flash ROM: 256MB

• دارای رم (RAM): 256MB

•   خروجی صدا : WAV ،MP3

• پنل لمسی بسیار قابل اعتماد با حداقل 10000000 لمس

• صفحه نمایش 1024×768 پیکسل با وضوح بالا و روشنایی بالا

• محفظه آلومینیومی مقاومت در برابر لرزش و تحمل بالاتر در مقایسه با محفظه پلاستیکی (W127B: 500 cd/m²، W157B: 450 cd/m²)

• پخش فیلم : WMV ،MPEG1 ،MPEG2

سری TP70P (اچ ام آی پی ال سی داخلی دار)

مزیت بزرگ این سری این است که دارای پی ال سی داخلی است و دارای ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال است. از جمله ویژگی‌های سری TP70P (اچ ام آی پی ال سی داخلی دار) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

• صفحه نمایش لمسی LCD با 65535 رنگ

• انواع مختلفی از اشکال گرافیکی، از جمله منحنی های X-Y، متر دایره ای، نمودار میله ای، لغزنده، و هشدارهای تاریخی، زمان واقعی را ارائه می‌دهد.

• از PLC Link پشتیبانی می کند

• دو پورت ارتباطی سریال ارائه می دهد: یکی از ارتباطات PLC و دیگری از ارتباطات پنل متنی پشتیبانی می کند

• پورت USB داخلی برای اتصال به کامپیوتر، پشتیبانی از آپلود و دانلود برنامه و مانیتور اتصال با نرم افزار WPLsoft/ISPsoft/TPEditor

• چهار مدل با تنظیمات ورودی و خروجی مختلف ارائه می‌کند که از انواع خروجی‌های مختلف پشتیبانی می‌کنند.

• از کنترلرهای دلتا پشتیبانی کرده و می تواند به تمام سری های سروو درایوهای AC دلتا، درایوهای موتور AC و کنترل کننده های دما متصل شود.

اچ ام ای دلتا سری DOP- B

این مدل جز آن سری از تولیدات دلتا است که دیگر تولید نمی‌شود و تولید آن متوقف شده است. اما هنوز مخاطبان خاص خود را دارد. ازجمله ویژگی‌های اچ ام ای دلتا سری DOP- B عبارت است از:

 

• صفحه نمایش LCD رنگی TFT با روشنایی و کنتراست بالا

• دارای صفحه نمایش در سایزهای 4.3، 7 و 10 اینچ

• ولتاژ تغذیه 24 ولت  DC

• دارای درجه حفاظت   IP65/NEMA4

• دمای عملکردی محیطی مناسب برابر است با 0 تا 50 درجه سانتی‌گراد

• دارای رزولوشن بالا

• دارای درجه حفاظتIP65  در مقابل محیط های آلوده صنعتی

• ورودی 16 زبان مختلف برای عملیات آسان (زبان: انگلیسی، چینی سنتی، چینی ساده شده، فرانسوی، آلمانی، روسی، ژاپنی، کره ای، اسپانیایی، پرتغالی، هندی، ترکی، عربی، فارسی، ایتالیایی و لهستانی)

اچ ام آی متنی دلتا

اچ ام آی متنی دلتا دارای صفحه نمایش گرافیکی تک رنگ که به صورت 2 خطی یا 4 خطی عرضه می‌شود دارای ویژگی‌هایی به شرح زیر است:

• رزولوشن تصویر

• پورت های ارتباطی سریال و اترنت

• حافظه بیرونی SDHC

• خروجی صدا

• قابلیت پخش فیلم

• پورت USB

• امکان اتصال به اینورتر، سرودرایوها، و هر وسیله‌ای که دارای پورت 485-RS باشد.

• قابلیت نمایش اطلاعات بصورت منحنی یا نمودار

• 11توانایی نمایش انیمیشن.

• 12دارای RTC به منظور عملکرد در تاریخ و ساعات معین

• ساعت داخلی

• امکان اتصال به انواع PLC ها.

• اچ ام آی فتک (FATEK HMI)

یکی دیگر از برندها به نام در زمینه تولید انواع اتوماسیون صنعتی برند فتک است. اچ ام آی‌های تولید شده توسط این کمپانی دارای سری‌های مختلف با ابعاد صفحه نمایش مختلف هستند. از جمله ویژگی‌های اچ ام آی فتک می‌توان موارد زیر را نام برد:

 

• دارای کارایی بالا و رابط ماشین با کیفیت

• محیط نرم افزاری مناسب با ویژگی‌های برنامه نویسی قدرتمند

• پورت‌های ارتباطی ایزوله شده برای محافظت از مدارهای داخلی

• امکان ایجاد یک رابط کاربری ظریف

• برقراری ارتباط کابلی

• صفحه نمایش TFT-LCD

• قابلیت پشتیبانی از همه فونت‌های ویندوز و فونت فارسی

• قابلیت نصب کنترلر یکپارچه قابل برنامه ریزی

• قابلیت یکپارچه سازی با  PLC

• امکان پشتیباتنی از پورت‌های RS232/422/485

• دارای اندصفحه نمایشگرهای 4، 7 و 10 اینچی

• دارای نمایشگر گرافیکی عالی

• اچ ام آی زیمنس (HMI SIEMENS)

یکی از بزرگ‌ترین و به نام‌ترین برند در زمینه تولید محصولات اتوماسیون صنعتی، برند زیمنس است. برند زیمنس در زمینه تولید اچ ام آی نیز حرفی برای گفتن دارد و تاکنون 4 سری از اچ ام آی خود را روانه بازار کرده است. در ادامه به بررسی بیشتر سری‌های اچ ام آی زیمنس خواهیم پرداخت:

 

اچ ام آی زیمنس سری بیسیک (Basic)

از جمله ویژگی‌های سری بیسیک عبارت است از:

• مهندسی‌شده در پورتال TIA

• سازگاری با سایر پنل‌های سری کامفورت پنل

• بهره‌مندی از رابط برای اتصال به PLCهای مختلف

• برخورداری از امکان ذخیره داده‌ها روی USB درایو

• انواع اچ ام آی زیمنس سری ktp  از نمایش‌گرهای برخوردار از کلاس حفاظتی IP65 برخوردار هستند و گزینه بسیار مناسبی برای محیط‌های سخت برشمرده می‌شوند.

• صفحه‌نمایش عریض با وضوح بالا و پشتیبانی از 64000 رنگ

• برخورداری از رابط کاربری نوآورانه و قابلیت استفاده بهبودیافته به‌لطف کنترل‌ها و گرافیک‌های جدید

• قابلیت لمسی و کلیدی برای عملیات بصری

• امکان اتصال موس و کیبورد و بارکد خوان

• مناسب برای کار در کنار پی ال سی 1200

اچ ام آی زیمنس سری کامفورت (Comfort)

ازجمله ویژگی‌های سری کامفورت به شرح زیر است:

• دارای صفحه نمایش عریض

• دارای رابط‌های کاربری یک‌پارچه متعدد

• دارای صفحه نمایش 7 اینچ به بالا

• مناسب برای برنامه‌های تجسمی با کارایی بالا

• امکان سپورت IP65

• دارای پنج سری استاندارد، پرو، INOX، نصب بیرونی و C+

اچ ام آی زیمنس سری موبایل (Mobile)

این سری نصبت به سری‌های دیگر اختصاصی‌تر بوده و برای کار در مورادی که نیاز به حرکت دارد مناسب است. این محصول زیمنس بدون کنترلر و پورت مرکزی کارایی ندارد و به نسبت از قیمت بالایی نیز برخوردار است.

اچ ام آی زیمنس سری کیپد (Kepad)

این سری دیگر به مانند گذشته کاربرد ندارد زیرا نه صفحه نمایشی دارد و نه گرافیکی اما کار برای اپراطور با این اچ ام آی بسیار راحت است.

• اچ ام آی وکن

اچ ام آی برند وکن داری 4 سری پر کاربرد از جمله: WECON مدلPI3102H، WECON مدل LEVI2043E INCH (4.3)”، WECON مدل PI3070N 7 INCH است. از جمله ویژگی‌های این مدل اچ ام آی وکن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ذخیره و پشتیبانی از ذخیره سازی داده، کارت SD، دیسک U

• پشتیبانی از برنامه‌های موبایل، پشتیبانی از مانیتور ابری، پشتیبانی از چندین کاربر، ارتباطات رمزگذاری شده.

• برنامه ریزی شده توسط PI Studio

• امکان برنامه نویسی از طریق پورت USB

• امکان استفاده از تمامی فونت‌ھای ویندوز و فارسی

• پشتیبانی از فرمت‌های تصویری مختلف bmp وgif ،Png ، Jpg

• اچ ام آی پنل مستر

اچ ام آی پنل مستر دارای سری‌های گوناگونی است که از جمله آن می‌توان به مواردی مانند: اچ ام آی پنل مستر سری PL، اچ ام آی پنل مستر سری PK، اچ ام آی پنل مستر  PT، اچ ام آی پنل مستر PV، اچ ام آی پنل مستر  PM اشاره کرد. از جمله ویژگی‌های این مدل می‌توان موارد زیر را نام برد:

 

• دارای حافظه پشتیبان 128 کیلوبایتی SRAM

• دارای پردازنده مبتنی بر ARM9

• امکان پشتیبانی از ابزار توسعه PM Designer در ویندوز 7/10

• امکان پشتیبانی بیش از 500 پروتکل ارتباطی صنعتی  PLC

• پنل جلویی سازگار با NEMA Type 4X / IP66

• امکان برقراری ارتباط با حداکثر شش نوع دستگاه

• امکان نصب پانل برای ماشین آلات

• امکان تنظیم عملکرد قابل اعتماد watch dog

• امکان پشتیبانی PM Designer از دانلود داده ها از طریق سریال، پورت  USB

• امکان پشتیبانی از کنترل‌های روشنایی قابل تنظیم از طریق صفحه لمسی

• امکان تغییر آسان یک برنامه به اندازه‌های مختلف در چند ثانیه

• اچ ام آی فلکسم

برند فلکسم تاکنون سری‌های مختلفی از اچ ام آی را روانه بازار کرده است. از جمله اچ ام آی فلکسم می‌توان به سری اقتصادی (Economic)، سری خازنی (Capasitive)، سری  روکش فلزی (Metal)،  سری کیپدی و پرتابل اشاره کرد. از جمله ویژگی این سری‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:

• قابلیت پروگرام از طریق پورت USB  و فلش مموری

• قابلیت ساپورت انواع زبان‌ها از جمله زبان فارسی

• آموزش رایگان

• دارای نرم افزار کابردی و آسان

• قیمت مناسب وکیفیت بالا

• قابلیت ارتباط با تمامی PLCهای موجود در بازار

• 1 سال گارانتی و 5 سال خدمات پس از فروش

• دارای کاتالوگ های آموزشی به زبان فارسی و انگلیسی

• اچ ام آی اشنایدر

وقتی از اچ ام ای صحبت می‌کنیم نباید از اچ ام آی اشتایدر قافل شد. این محصولات تولید شده توسط برند اشنایدر دارای صفحه نمایش با سایزهای مختلف و سری‌های گوناگون است. از جمله ویژگی‌های این محصول عبارت است از:

• نصب سخت افزاری بسیار آسان

• سیستم دارای باتری قابل تعویض RTC و ابزار تشخیص عیب است

• ماندگاری بالا

• سازگاری با محیط هایی فاقد سیم بندی استاندارد

• طراحی مقاوم برای به کارگیری در محیط‌های سخت

• راه اندازی آسان به دلیل راحتی کار با نرم افزار طراحی صفحات و برنامه نویسی

• امکان ارتباط آسان با خانواده کنترلرهای Modicon Easy M100/M200

• ارتباط با تجهیزاتی که پورت USB دارد و سهولت قفل پورت بدون هیچ ابزار دیگر

• اچ ام آی امرن

برند امرون اچ ام آی‌های گوناگونی را تولید و عرضه کرده است اما در کشور سه مدل از HMIهای تولید شده توسط این کمپانی محبوب‌تر هستند که عبارت‌اند از: سری NB7W-TW00B، سری NB7W-TW01B و سری NB10W-TW01B. از ویژگی‌های این محصول می‌توان موارد زیر را نام برد:

• USB Slave + USB Master + RS-232C*2 + Memory Card

• امکان دانلود یا پرینت

• جلوگیری از اتلاف زمان بهنگام پیکره بندی، راه اندازی و نگهداری دستگاه

• ضوح کامل و سوئیچینگ سریع صفحه نمایش

• عمر طولانی نور پس زمینه (حداکثر تا 5000 ساعت)

• پشتیبانی از تمام زبان های اروپایی، آسیایی و سیریلیک

• ظرفیت حافظه بالا

• پشتیبانی از پی ال سی های غیر امرن

• اچ ام آی دگ درایو

یکی از معتبرترین تولید کنندگان اچ ام آی برند دگ درایو است. محصولات تولید شده توسط این کمپانی دارای ویژگی‌های کاربردی بسیایر هستند که کار را برای کاربر آسان خواهد کرد. ازجمله ویژگی‌های اچ ام آی دگ درایو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• چندین عملیات و امکانات اتصال

• عملیات امنیتی پیشرفته

• تشخیص خرابی منبع تغذیه

• اتصال آسان

• برنامه نویسی آسان

• مطابق با استانداردهای CE و EMI (و UL برای مدل های iE)

• سیستم خنک کننده بدون فن

• قابلیت اطمینان بالا

• حفاظت IP65 (صفحه جلویی)

• اندازه جمع و جور

خرید انواع برندهای HMI (اچ ام آی)

آنچه در این مطلب به بررسی آن پرداختیم اچ ام آی و موارد استفاده‌اش در صنعت است. همان طور که در ابتدایی این مطلب بیان شد در حال حاضر اچ ام آی جز جدا ناپذیر صنعت به شمار رفته و برندهای مختلفی مانند زیمنس، اشنایدر، دلتا و… به تولید این محصول پرداخته‌اند. برای خرید انواع اچ ام آی می‌توانید به آزندکنترل مراجعه کنید.