یکی از مهم ترین تجهیزات صنعتی که برای نمایش و مشاهده تنظیمات دستگاه های صنعتی استفاده می شود، اچ ام آی ها (HMI) هستند.
این تجهیزات کمک بسیار بزرگی به صنعتگران کرده اند تا به سادگی با برنامه ریزی آن ها سیستم کنترلی را پیش برد.
برای کار با این تجهیز مهم باید ابتدا به خوبی آن را بشناسید و تفاوت های آن را با سایر سیستم مانیتورینگ بدانید.
در این مقاله همراه ما باشید تا به تمام سوال های شما درباره HMI پاسخ دهیم.
۱- اچ ام آی چیست؟
اچ ام آی (HMI) مخفف عبارت (Human-Machine Interface) به معنی رابط انسان و ماشین است. همانطور که از اسم این تجهیز واضحا پیدا است از آن برای برقراری ارتباط و اتصال بین خواسته های انسان با ماشین، دستگاه یا سیستم مدنظر استفاده می شود. علی رغم اینکه نامگذاری این تجهیز گستره بسیار زیادی از دستگاه ها را در بر می گیرد؛ اما به صورت نرمال از این ابزار در سیستم های صنعتی استفاده می شود.
با مشاهده ویدیوی زیر به خوبی متوجه خواهیم شد HMI چیست.
۲- تفاوت مانیتورینگ با SCADA و HMI
خیلی از اوقات این 3 اصطلاح به جای یکدیگر در نظر گرفته می شوند که در ادامه به تفاوت آن ها خواهیم پرداختیم. یک HMI شکل و شمایلی مشابه با تصویر زیر دارد.
۲-۱- سیستم مانیتورینگ (Monitoring)
از مانیتورینگ صرفا برای نمایش مقادیر استفاده می کنیم و اپراتور نمی توان با انتخاب آیکون ها بر روی صفحه نمایش، تغییری را ایجاد کند.
در واقع می توان گفت سیستم های مانیتورینگ در سطح ساده و غیر قابل برنامه ریزی در مقابل اچ ام آی ها هستند.
۲-۲- اچ ام آی و اسکادا (HMI & SCADA)
اچ ام آی و اسکادا تقریبا از لحاظ کاربرد مشابه هم بوده و دارای خصوصیت های مشابه بسیاری هستند.
با این تفاوت که اچ ام آی به مراتب ارزان تر بوده و همچنین قابلیت های اسکادا به مراتب حرفه ای تر و بیش تر است.
بایستی دقت کنید که سیسم اسکادا بر روی PC پیاده سازی می شود.
که بر روی این PC ها، یک ویندوز داریم و دقیقا مشابه با یک ویندوز واقعی (که بر روی کامپیوتر شخصی تان هم نصب است) کار می کنند.
بنابراین متناسب با گستردگی و پیچیدگی کاری که دارید، یکی از این 2 روش را برای نمایش اطلاعات انتخاب کنید.
۳- آموزش اچ ام آی
اچ ام ای ها دارای برندهای مختلف و متعددی هستند که به همین علت گستردگی انتخاب بالایی را برای خرید یک HMI مناسب داریم.
اصول کلی و نحوه کار با اچ ام ای ها یکسان است؛ اما اگر از نظر برند بخواهیم آن ها را تقسیم بندی کنیم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
زیمنس، امرن، آلن برادلی، میتسوبیشی، دلتا، ال اس، کینکو، فتک، پنل مستر، دلتا
یک سوال متداول که در ذهن همه افرادی که می خواهند با اچ ام آی شروع به کار کنند شکل می گیرد این است که آموزش با چه برندی را یاد بگیریم؟
در پاسخ باید گفت هیچ فرقی نمی کند.
برای آموزش برنامه نویسی hmi شما نیاز دارید که مفاهیم اولیه HMI را به درستی یاد بگیرید و مفاهیم کلی کاملا مشترک و استاندارد هستند.
در فیلم بالا سعی کردیم که یک آشنایی مقدماتی با اچ ام آی های زیمنس داشته باشیم و کمی با قابلیت های HMI آشنا شویم.
ما در ادامه این مقاله با 2 مورد از متداول ترین اچ ام آی های صنعتی کار خواهیم کرد و شما آماده خواهید شد تا با هر مدل و هر برندی کار کنید.
۴- آموزش اچ ام آی زیمنس
برای برنامه نوسی HMI های زیمنس از نرم افزار WinCC استفاده می کنیم.
چند سال پیش، شرکت زیمنس نرم افزار تیا پورتال را ارائه کرد که یک نرم افزار یکپارچه بوده و در سطوح بالای خود، دارای WinCC های مناسب برای برنامه نویسی نرم افزار اچ ام آی و اسکادا هست که در ابتدای این مقاله هم به آن پرداختیم.
برای آشنایی با چگونگی برنامه نوشتن در این محیط برنامه نوسی، میتوانید به مقاله زیر مراجع کنید.
۴-۱- اچ ام آی 1200 زیمنس
یکی از خوبی هایی که نرم افزار تیاپورتال زیمنس دارد این است که فرقی نمیکند شما با چه مدل از اچ ام آی های 1200 یا دیگر مدل ها کار کنید.
برای تمامی این مدل ها، فقط کافی است که در نرم افزار TIA Portal کار کنید و یادگیری اصول کلی برنامه نویسی برای کار با تمامی این مدل ها کافی است.
در ادامه با برخی از تکنیک های برنامه نویسی در HMI ها آشنا می شویم.
۵- آموزش برنامه نویسی اچ ام ای امرن (Omron)
۵-۱- نرم افزار CX-Designer
شرکت امرن، تمامی نرم افزار های آموزشی خود را در قالب CX-One عرضه کرده است که برای برنامه نویسی PLC از نرم افزار CX-Programmer استفاده می کنیم و برای برنامه نویسی اچ ام ای ها از نرم افزارهای NB-Designer یا CX-Designer استفاده می کنیم.
در 2 فیلم بعدی، ابتدا با مفاهیم اولیه در برنامه نوسی با HMI ها آشنا می شویم و سپس چگونگی کار با نرم افزار NB-Designer را بررسی خواهیم کرد.
۵-۱-۱- نکات اولیه در آموزش برنامه نویسی hmi
برنامه نویسی HMI یکی از توانایی هایی است که شما پس از یادگیری PLC، باید در آن حرفه ای شوید.
برای این کار بایستی با محیط نرم افزاری HMI آشنا شوید و سپس با تکرار مداوم، از آیکون های مختلف در جای مناسب استفاده کنید.
۵-۱-۲- معرفی چندین آیکن مهم در HMI
از دیگر برندهای HMi می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دلتا
- وین تک
- پنل مستر
- بیجر
- اچ ام ای فتک
۶- کاربردهای HMI
همانطور که در بخش اول این مقاله اشاره شد HMI در لغت هم به معنای رابط کاربری است و اگر به صفحه گوشی خود هم نگاه کنید، دارای یک صفحه نمایش لمسی است که شما از طریق آن با گوشی خود کار می کنید.
اما در اینجا، یک تفاوت عمده وجود دارد و آن هم در قابلیت ها و تحمل شرایط مختلف است.
از HMI ها به علت قابلیت های بسیاری که دارند در کارهای صنعتی و کارخانه ها استفاده می کنیم.
۶-۱- کاربرد اچ ام ای در صنعت و کارخانه
از اچ ام آی در صنعت برای کاربردهای مختلفی استفاده می شود.
اپراتور با استفاده از HMI به راحتی به نظارت بر اتفاقاتی که بر روی خطوط می افتد، می پردازد.
در صنایع مختلفی نظیر رنگ، رزین و مواد غذایی از این تکنولوژی امروزی استفاده می شود.
خیلی اوقات اچ ام آی ها را از طریق شبکه های صنعتی به یکدیگر وصل می کنیم و در چند نقطه از کارخانه به کنترل پروسه ها می پردازیم.
۶-۲- استفاده از HMI و PLC در کنار هم
اما اچ ام ای به تنهایی کاربردی ندارد.
در صنعت معمولا از HMI و PLC در کنار هم استفاده می کنیم.
چون در مقاله بالا به طور کامل در مورد PLC ها صحبت کردیم، در اینجا به همین مقدار کفایت می کنم.
۷- مانیتورینگ صنعتی WinCC
برخی به اشتباه فکر می کنند که WinCC چیزی مجزا از اچ ام آی و اسکادا می باشد.
۷-۱- رابطه اچ ام آی و WinCC
WinCC عبارت است از سیستم و محیط برنامه نویسی زیمنس که برای برنامه نویسی بر روی اسکادا یا اچ ام آی های زیمنس کاربرد دارد.
جمله فوق به خوبی بیانگر رابطه HMI و WinCC هست.
همچنین رابطه اچ ام آی و اسکادا نیز به همین صورت می باشد.
۷-۲- انواع wincc
WinCC دارای انواع مختلفی هست که در ادامه به بررسی هریک از آن ها می پردازیم:
ابتدا به 2 سوال متداول پاسخ می دهیم و سپس با توجه به نمودار بالا، انواع WinCC را شرح می دهیم.
خیلی ها میپرسند که تفاوت WinCC با WinCC Flexible چیست؟
اصلا اینکه فرقی بین این دو وجود دارد یا خیر را نبایستی مطرح کنیم.
رابطه بین این 2 به صورت جزء و کل می باشد.
WinCC Flexible یکی از انواع WinCC می باشد که برای برنامه نویسی اچ ام آی ها و اسکادا ها به کار می روند.
همچنین بایستی اشاره کنیم که WinCC Flexible در پنل های قدیمی برای برنامه نویسی HMI ها استفاده می شد و امروزه کاربرد به نسبت کمتری دارد و جایگزین آن، WinCC TIA می باشد.
۷-۳- WinCC SCADA
این نوع WinCC هم، حال و روزی شبیه به WinCC Flexible دارد و امروزه از آن، استفاده کمتری می شود.
البته در برخی از پروژه ها هم هنوز کاربرد دارد؛ اما بهتر است که به سراغ WinCC TIA بروید.
۷-۴- اموزش WinCC TIA Portal
این نرم افزار که در قالب نرم افزار TIA Portal ارائه می شود بسیار کاربردی و دارای قابلیت های فراوانی می باشد.
همان طور که در نمودار هم به شما نشان داده ایم،
WinCC TIA دارای 4 سطح هست:
- Basic
- Comfort
- Advance
- Professional
که در این سطوح از بالا به پایین، قابلیت ها و ویژگی های نرم افزار بهبود پیدا می کنند و برای برنامه نویسی روی اچ ام آی ها، نصب WinCC TIA Comfort ضروری است.
۷-۵- تفاوت wincc با pcs7
نرم افزار pcs7 مربوط به سیستم dcs زیمنس می باشد و شکل و شمایل و چینشی کاملا متفاوت با موضوع WinCC دارد.
همان طور که دیدیم، WinCC برای کار بر روی HMI و SCADA می باشد.
