دانش عمومی رابط انسان و ماشین برای مبتدیان اولین کسی است که دانش را درک می کند، محصول از دو بخش سخت افزار و نرم افزار، بخش سخت افزار پردازنده، واحدهای نمایشگر، واحدهای ورودی، رابط های ارتباطی، واحدهای ذخیره سازی داده تشکیل شده است. نرم افزار HMI به طور کلی به دو قسمت تقسیم می شود، یعنی اجرا بر روی سخت افزار HMI در نرم افزار سیستم و اجرا بر روی کامپیوتر تحت نرم افزار پیکربندی صفحه نمایش سیستم عامل ویندوز. این مقاله مقدمه ای مفصل برای 10 دانش عمومی رابط انسان و ماشین ارائه می دهد.
اول، توابع اساسی محصولات رابط انسان و ماشین و شاخص های انتخاب
(1)توابع اساسی:
نمایش وضعیت عملکرد تجهیزات، مانند نشانگرها، دکمه ها، متن، گرافیک، منحنی ها و غیره؛
داده ها، عملیات ورودی متن، چاپ.
ذخیره سازی فرمول تولید، سوابق داده های تولید تجهیزات؛
منطق ساده و عملیات عددی؛
می تواند به انواع شبکه های تجهیزات کنترل صنعتی متصل شود.
(2)شاخص های انتخاب:
اندازه و رنگ صفحه نمایش، وضوح؛
عملکرد سرعت پردازنده HMI؛
روش ورودی - صفحه کلید لمسی یا صفحه کلید غشایی.
ظرفیت ذخیره سازی صفحه - واحد ظرفیت بایت یا بیت است.
نوع و تعداد پورت های ارتباطی، پشتیبانی از عملکرد چاپ و غیره.
(3) طبقه بندی محصول:
محصولات اولیه: نوع ورودی کلید غشایی، اندازه نمایشگر معمولا کمتر از شش اینچ است
محصولات میانی: نوع ورودی صفحه لمسی، اندازه نمایشگر معمولاً بزرگتر از شش اینچ است.
محصولات پیشرفته: نوع ورودی کامپیوتر، اندازه نمایشگر معمولاً بزرگتر از ده اینچ است.
دوم، استفاده روتین از مراحل HMI
(1)الزامات کار را به وضوح نظارت کنید، محصولات مناسب HMI را انتخاب کنید.
(2) "فایل پروژه" را با نرم افزار پیکربندی صفحه در رایانه شخصی ویرایش کنید.
(3) "فایل پروژه" ویرایش شده را تست و ذخیره کنید.
(4)کامپیوتر متصل به سخت افزار HMI، "فایل پروژه" را در HMI دانلود کنید.
(5)HMI و کنترلرهای صنعتی (مانند PLC، ابزار دقیق و غیره) را برای دستیابی به تعامل انسان و کامپیوتر متصل کنید.
سوم، تفاوت بین رابط انسان و ماشین با آنچه اغلب "صفحه نمایش لمسی" نامیده می شود چیست؟
به بیان دقیق، این دو اساساً متفاوت هستند. از آنجا که "صفحه نمایش لمسی" تنها یک رابط انسان و ماشین است که ممکن است در بخش سخت افزاری استفاده شود، جایگزینی برای بخش ماوس و صفحه کلید از عملکرد است که در جلوی نمایشگر دستگاه ورودی نصب شده است.
محصول رابط انسان و ماشین نوعی تجهیزات تعامل انسان و ماشین است که شامل سخت افزار و نرم افزار می باشد. در صنعت، مردم اغلب دارای عملکرد ورودی لمسی محصولات رابط انسان و ماشین به نام "صفحه نمایش لمسی" هستند، اما این علمی نیست.
چهارم، تفاوت بین HMI و نرم افزار پیکربندی چیست؟
محصولات HMI، اغلب به عنوان "صفحه نمایش لمسی" نامیده می شود، از جمله سخت افزار HMI و نرم افزار پیکربندی صفحه نمایش ویژه مربوطه، به طور کلی، سازندگان مختلف سخت افزار HMI برای استفاده از نرم افزارهای مختلف پیکربندی صفحه نمایش، متصل به انواع اصلی تجهیزات PLC هستند.
نرم افزار پیکربندی بر روی پلت فرم سخت افزار رایانه شخصی در حال اجرا است، سیستم عامل ویندوز تحت یک ابزار نرم افزاری مشترک محصولات نرم افزاری، و رایانه شخصی یا ماشین کنترل صنعتی نیز می تواند از محصولات HMI تشکیل شده باشد. نرم افزار پیکربندی کلی برای پشتیبانی از طیف بسیار گسترده ای از دستگاه ها، مانند انواع PLC، برد رایانه شخصی، متر، اینورتر، ماژول و سایر دستگاه ها، و به دلیل پلت فرم سخت افزاری رایانه شخصی با عملکرد قوی (عمدتا در واکنش به سرعت و ظرفیت ذخیره سازی) ، نرم افزار پیکربندی کلی. و به دلیل عملکرد قوی پلت فرم سخت افزار رایانه شخصی (عمدتاً در سرعت و ظرفیت ذخیره سازی)، عملکرد نرم افزار پیکربندی عمومی نیز بسیار قوی تر است که برای سیستم نظارت در مقیاس بزرگ مناسب است.
V. آیا سیستم عاملی در محصولات HMI وجود دارد؟
هر محصول HMI دارای یک بخش نرم افزاری سیستم است، نرم افزار سیستم در پردازنده HMI اجرا می شود، از عملکرد چند وظیفه ای پشتیبانی می کند، پردازنده باید یک سیستم عامل کوچک برای مدیریت عملکرد نرم افزار سیستم داشته باشد. محصولات HMI با کارایی بالا مبتنی بر رایانه لوحی، معمولاً از WinCE، Linux و سایر سیستمعاملهای تعبیهشده همه منظوره استفاده میکنند.
ششم، رابط انسان و ماشین فقط می تواند به PLC متصل شود؟
اینطور نیست. محصولات HMI برای حل مشکلات ناشی از تعامل انسان و رایانه PLC طراحی شده اند، اما با توسعه فناوری رایانه و فناوری مدارهای دیجیتال، بسیاری از تجهیزات کنترل صنعتی به قابلیت های ارتباط سریال مجهز شده اند، بنابراین تا زمانی که قابلیت های ارتباط سریال وجود داشته باشد. تجهیزات کنترل صنعتی مانند مبدل های فرکانس، کنترل کننده های سرعت DC، ابزار دقیق کنترل دما، ماژول اکتساب دیجیتال و غیره را می توان به محصولات HMI متصل کرد تا عملکرد تعامل انسان و کامپیوتر را تحقق بخشد.
هفت، HMI فقط از طریق پورت ارتباط سریال استاندارد به دستگاه های دیگر متصل می شود؟
نه، اینطور نیست. اما با توسعه فناوری کامپیوتر و مدار دیجیتال، قابلیت رابط محصولات HMI قویتر و قویتر میشود. علاوه بر رابط ارتباطی سریال سنتی (RS232، RS422 / RS485)، بسیاری از محصولات رابط انسان و ماشین دارای پورت شبکه، پورت موازی، پورت USB و سایر رابط های داده هستند، آنها می توانند یک پورت شبکه، پورت موازی، پورت USB و سایر رابط های متصل به تجهیزات کنترل صنعتی برای دستیابی به تعامل تجهیزات انسان و ماشین.
هشت، آیا یک تابع ارتباطی دستگاه باید قادر به اتصال با محصولات رابط انسان و ماشین وجود دارد؟
این باید باشد. از آنجا که محصولات HMI عمومی تعداد زیادی از تجهیزات پرکاربرد را برای انتخاب درایورهای ارتباطی ارائه می کنند. به طور کلی، تا زمانی که نرم افزار پیکربندی صفحه نمایش در رابط HMI برای انتخاب و اتصال به دستگاه مربوط به درایور ارتباطی، می توانید اتصال HMI و تجهیزات ارتباطی را تکمیل کنید. در صورتی که نرم افزار پیکربندی محصول انتخابی HMI دارای درایور ارتباطی برای اتصال دستگاه نباشد، کاربر می تواند سازنده محصول HMI را از نوع درگاه ارتباطی و محتوای پروتکل دستگاهی که قرار است متصل شود مطلع کند. و از سازنده HMI بخواهید یک درایور ارتباطی برای دستگاه از طرف سازنده تهیه کند.
Nine، PC پلاس صفحه نمایش، آیا می تواند به طور مستقیم با PLC برای تکمیل عملکرد HMI ارتباط برقرار کند؟
البته. با این حال، رایانه شخصی باید نرم افزار پیکربندی مربوطه را نیز آماده کند تا بتواند رایانه شخصی را به یک محصول HMI واقعی تبدیل کند.
X. روند توسعه آینده HMI چیست؟
با توسعه مدارهای دیجیتال و فناوری رایانه، آینده محصولات HMI در عملکرد تقسیم بالا، متوسط و پایین کمتر و کمتر آشکار خواهد شد، عملکردهای HMI بیشتر و بیشتر غنی خواهد شد. 5.7 اینچ بالاتر از محصول HMI تمام رنگی خواهد بود، عمر صفحه نمایش طولانی تر خواهد بود.
با توجه به کاهش هزینههای سختافزار کامپیوتر، محصولات HMI رایانههای PC صفحه تخت برای سختافزار HMI برای محصولات پیشرفته خواهند بود، زیرا این محصولات سطح بالا از نظر سرعت پردازنده، ظرفیت ذخیرهسازی، نوع و تعداد رابطهای ارتباطی ، قابلیت های شبکه، اشتراک منابع نرم افزاری مزیت بیشتری در جهت آینده توسعه محصولات HMI دارند. البته سایز کوچک (اندازه نمایشگر کمتر از 5.7 اینچ) محصولات HMI با توجه به مزیت هایی که در اندازه و قیمت دارند، با ارتقای بیشتر عملکرد آن (مانند افزایش عملکرد IO)، در ماشین آلات کوچک و ... تجهیزات برای برنامه های کاربردی تعامل انسان و کامپیوتر
برخی از صنایع مکانیکی مانند ماشینابزار، ماشینآلات نساجی، تجهیزات الکترونیکی و سایر صنایع، دههها است که در کشور توسعه یافتهاند، به طور نسبی به صنعت بالغتری تعلق دارند، در درازمدت نیز این صنایع در تقاضا برای ارتقاء تجهیزات در این روند ارتقاء، درست است که وجود خواهد داشت برخی از کوچک، شده است با استفاده از محصولات نسبتا پایین پایان تولید کنندگان حذف شدند، اما همچنین بسیاری از شرکت ها در روند تجدید تجهیزات وجود دارد، تقاضا تغییر موقعیت خواهد شد به دنبال کسانی که می توانند برنامه های توسعه خود را برآورده کنند تا به آنها کمک کنند تا بهره وری خود را از تامین کنندگان تجهیزات بهبود بخشند.
با توجه به این تقاضا، آینده رابط انسان و ماشین از نظر شکل، مفاهیم، کاربردها و سایر جنبههای این تغییر تغییر خواهد کرد که باعث تغییر در فناوری اصلی ماشینهای کنترل صنعتی خواهد شد. به طور کلی، روند توسعه آینده رابط انسان و ماشین شش نوسازی است: پلت فرم تعبیه شده، ملی کردن نام تجاری، هوشمندی تجهیزات، مد رابط، شبکه ارتباطی و صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست.