עשרה ממשקי אדם-מכונה שכל ישר

הידע הכללי של HMI למתחילים הוא הראשון שמבין את הידע, המוצר מורכב משני חלקים, חומרה ותוכנה, חלק החומרה של המעבד, יחידות תצוגה, יחידות קלט, ממשקי תקשורת, יחידות אחסון נתונים וכו'. תוכנת HMI היא בדרך כלל מחולק לשני חלקים, כלומר, ריצה בחומרת ה-HMI בתוכנת המערכת והפעלה במחשב תחת תוכנת תצורת מסך מערכת ההפעלה Windows. מאמר זה מספק מבוא מפורט ל10 הידע הכללי של ממשק אדם-מכונה.

ממשק מכונה אנושית (אינטראקציה של מכונה אנושית, בקיצור HMI)

מונחים נפוצים: מסך מגע, HMI, ממשק מכונה אנושית

הפונקציות הבסיסיות של מוצרי ממשק אדם-מכונה ומחווני בחירה

(1) פונקציות בסיסיות:
תצוגת מצב עבודה של ציוד, כגון מחוון, כפתור, טקסט, גרפיקה, עקומות וכו'; נתונים, פעולת הזנת טקסט, תדפיס;

אחסון נוסחת ייצור, רשומות נתוני ייצור ציוד;

פעולות לוגיות ומספריות פשוטות;

ניתן לחבר למגוון רשתות ציוד בקרה תעשייתי.

(2) אינדיקטורים לבחירה:
גודל וצבע תצוגה, רזולוציה;

ביצועי מהירות המעבד של HMI;

שיטת קלט - מסך מגע או מקלדת ממברנה;

קיבולת אחסון מסך - יחידת הקיבולת היא בייט, או ביט;

סוג ומספר יציאות תקשורת, האם לתמוך בפונקציית ההדפסה וכו'.

(3) סיווג מוצרים:
מוצרים עיקריים: סוג קלט של מפתח ממברנה, גודל התצוגה הוא בדרך כלל פחות משישה אינץ'

מוצרי ביניים: סוג קלט מסך מגע, גודל התצוגה בדרך כלל גדול משישה אינץ'.

מוצרים מתקדמים: סוג קלט מחשב, גודל התצוגה בדרך כלל גדול מעשרה אינץ'.

השימוש השגרתי בצעדי HMI

(1) הגדר את הדרישות של משימות הניטור ובחר מוצרי HMI מתאימים;

(2) ערוך את "קובץ הפרויקט" עם תוכנת תצורת המסך במחשב;

(3) בדוק ושמור את "קובץ הפרויקט" הערוך;

(4) מחשב המחובר לחומרת ה-HMI, הורד את "קובץ הפרויקט" ל-HMI;

(5) חבר HMI ובקרים תעשייתיים (כגון PLC, מכשור וכו') כדי להשיג אינטראקציה בין אדם למחשב.

מה ההבדל בין ממשק אדם-מכונה (HMI) לבין מה שמכונה לעתים קרובות "מסך מגע"?

למען האמת, השניים שונים במהותם. מכיוון ש"מסך מגע" הוא רק ממשק אדם-מכונה ניתן להשתמש במוצרים בחלק החומרה, מהווה חלופה לחלק העכבר והמקלדת של הפונקציה, המותקן בחזית התצוגה של התקן הקלט.

מוצר ממשק אדם-מכונה הוא סוג של ציוד אינטראקציה בין אדם למכונה המכיל חומרה ותוכנה. בתעשייה, לאנשים יש לעתים קרובות פונקציית קלט מגע של מוצרי ממשק אדם-מכונה הנקראים "מסך מגע", אבל זה לא מדעי.

מה ההבדל בין HMI לתוכנת תצורה?

מוצרי ממשק אדם-מכונה, הנקראים לעתים קרובות "מסך מגע", כולל חומרת HMI ותוכנת תצורת המסך המיוחדת המתאימה, באופן כללי, יצרנים שונים של חומרת HMI להשתמש בתוכנות שונות לתצורת מסך, המחוברים לסוגים העיקריים של ציוד הוא PLC.

תוכנת תצורה פועלת על פלטפורמת החומרה של PC, מערכת ההפעלה Windows תחת כלי נפוץ מוצרי תוכנה, ו-PC או מכונת בקרה תעשייתית יכולים להיות מורכבים גם ממוצרי HMI; תוכנת תצורה כללית לתמיכה במגוון רחב מאוד של מכשירים, כגון מגוון PLCs, לוחות PC, מונים, ממירים, מודולים והתקנים אחרים, ובגלל פלטפורמת החומרה של המחשב האישי עם ביצועים חזקים (בעיקר מגיבה למהירות ולקיבולת אחסון) , תוכנת תצורה כללית. ובגלל הביצועים החזקים של פלטפורמת החומרה של המחשב (בעיקר במהירות ובקיבולת האחסון), גם הפונקציה של תוכנת התצורה הכללית חזקה הרבה יותר, שמתאימה למערכת הניטור בקנה מידה גדול.

האם יש מערכת הפעלה במוצר HMI?

לכל מוצר HMI יש חלק בתוכנת מערכת, תוכנת המערכת פועלת במעבד של ה-HMI, התומך בפונקציית ריבוי משימות, וצריכה להיות מערכת הפעלה קטנה במעבד לניהול פעולת תוכנת המערכת. מוצרי HMI בעלי הביצועים הגבוהים המבוססים על מחשבי לוח משתמשים בדרך כלל ב-WinCE, Linux ומערכות הפעלה משובצות נפוצות אחרות.

האם ניתן לחבר את ה-HMI רק ל-PLC?

לא כך. מוצרי HMI נועדו לפתור את בעיית האינטראקציה בין אדם למחשב PLC, אך עם התפתחות טכנולוגיית המחשב וטכנולוגיית המעגלים הדיגיטליים, התקני בקרה תעשייתיים רבים מצוידים ביכולות תקשורת טורית, כך שכל עוד יש יכולות תקשורת טורית של תעשייתית ניתן לחבר ציוד בקרה, כגון ממירי תדרים, בקרי מהירות DC, מכשור לבקרת טמפרטורה, מודול רכישה דיגיטלי למוצרי HMI כדי לממש את פונקציית האינטראקציה בין אדם למחשב.

האם ניתן לחבר את HMI רק למכשירים אחרים באמצעות יציאות תקשורת טוריות סטנדרטיות?

לא כך. עם זאת, עם התפתחות טכנולוגיית המחשבים והמעגלים הדיגיטליים, יכולת הממשק של מוצרי HMI הולכת ומתחזקת. בנוסף לממשק התקשורת הטורי המסורתי (RS232, RS422 / RS485), למוצרי ממשק אדם-מכונה רבים יש יציאת רשת, יציאה מקבילה, יציאת USB וממשקי נתונים אחרים, ניתן לחבר אותם עם יציאת רשת, יציאה מקבילה, USB נמל וממשקים אחרים של ציוד בקרה תעשייתי כדי להשיג את האינטראקציה של הציוד אדם-מכונה.

האם זה נכון שתמיד אפשר לחבר מכשירים עם יכולות תקשורת למוצרי HMI?

זה צריך להיות כך. מכיוון שמוצרי HMI נפוצים מספקים מספר רב של מנהלי התקנים לתקשורת נפוצים לבחירה; באופן כללי, כל עוד תוכנת תצורת מסך HMI לבחור ולחבר את ההתקן המתאים למנהל התקן התקשורת, אתה יכול להשלים את חיבור ה-HMI ותקשורת ההתקן. אם לתוכנת התצורה של מוצר HMI שנבחר אין את מנהל ההתקן לתקשורת עבור המכשיר המחובר, המשתמש יכול ליידע את יצרן מוצר ה-HMI לגבי סוג יציאת התקשורת ותוכן הפרוטוקול של המכשיר המחובר, ולבקש מיצרן HMI הידור את מנהל ההתקן לתקשורת עבור ההתקן.

האם מחשב עם תצוגה יכול לתקשר ישירות עם PLC כדי למלא את הפונקציה של HMI?

כַּמוּבָן. עם זאת, המחשב צריך להיות מתוכנת עם תוכנת התצורה המתאימה על מנת להפוך את המחשב למוצר HMI אמיתי.

מהי מגמת הפיתוח העתידית של HMI?

עם התפתחות המעגלים הדיגיטליים וטכנולוגיית המחשב, העתיד של מוצרי HMI בתפקוד של חלוקה גבוהה, בינונית ונמוכה יהיה פחות ופחות ברור, פונקציות HMI יהיו עשירות יותר ויותר; 5.7 אינץ' מעל מוצרי HMI יהיו כולם תצוגה צבעונית, חיי המסך יהיו ארוכים יותר.

בשל הוזלת עלות חומרת המחשב, מוצרי HMI יהיו מחשבי PC שטוחים עבור חומרת HMI למוצרים מתקדמים, כי זה מוצרים מתקדמים במהירות המעבד, קיבולת האחסון, סוג ומספר ממשקי התקשורת , ליכולות הרשת, לשיתוף משאבי תוכנה יש יתרון גדול יותר בכיוון העתידי של פיתוח מוצרי HMI. כמובן שמוצרי HMI בגודל קטן (גודל תצוגה פחות מ-5.7 אינץ'), בשל יתרונותיו בגודל ובמחיר, עם שיפור נוסף של הפונקציונליות שלו (כגון הגדלת פונקציית ה-IO), יהיו בשימוש נרחב במכונות וציוד קטנים עבור יישומי אינטראקציה בין אדם למחשב.

כמה תעשיות מכניות כמו כלי מכונות, מכונות טקסטיל, ציוד אלקטרוני ותעשיות נוספות מפותחות בארץ כבר עשרות שנים, יחסית, שייכת לענף בוגר יותר, בטווח הארוך, ענפים אלו קיימים גם בביקוש ל שדרוג ציוד. בתהליך השדרוג הזה, נכון שיהיו כמה קטנים, האם השימוש במוצרים נמוך יחסית בוטלו יצרני, אבל יש גם הרבה חברות בתהליך של חידוש ציוד, הביקוש יושם מחדש כדי לחפש אלה שמסוגלים לעמוד בתוכניות הפיתוח שלהם, כדי לעזור להם לשפר את הפרודוקטיביות שלהם של ספקי הציוד.

לאור דרישה זו, עתידו של ממשק אדם-מכונה ישתנה בצורתו, במושגים, ביישומים והיבטים נוספים של השינוי, אשר יביאו לשינוי בטכנולוגיית הליבה של מכונות בקרה תעשייתיות. באופן כללי, מגמת הפיתוח העתידית של ממשק אדם-מכונה היא שש מודרניזציה: מוטמעת פלטפורמה, הלאמת מותג, מודיעין ציוד, אופנה ממשק, רשת תקשורת וחיסכון באנרגיה והגנת הסביבה.