工業自動化人機界面HMI實踐案例解析

什么是HMI人機界面？HMI在生活中有哪些應用

HMI是人機界面的縮寫，一般指人機接口。人機接口是計算機同人機交互設備之間實現信息傳輸的控制電路。它與人機交互設備一起完成兩個任務：(1)、信息形式的轉換；(2)、信息傳輸的控制。在人機交互設備與人機接口之間的信息傳輸中,目前大多采用：并行通信方式。我們在工業中使用HMI來控制和監視設備。

我們大多數人，作為日常消費者，都對人機界面HMI的外觀和使用形成了一些自己的看法。這是因為我們經常使用智能手機、ATM機、熱水器、洗衣機，甚至汽車上的控制裝置，其實都會涉及到數字化的人機界面。當我們與它們互動時，我們會直觀地理解什么是清楚的，什么是容易執行的，以及哪些是麻煩或困難的。

對于工廠設備和系統而言，專門的工業人機界面HMI已經存在了很多年。硬件和軟件經過改進，可以提供更多的選項，但有時會選擇太多，導致配置比實際需要的更復雜。另一方面，綜合標準最近得到了更好的發展。但是，標準并非總是適合每個行業、系統類型或偏好，并且對于人機界面HMI必須顯示的所有項目而言，它們可能不夠具體。

工業系統和原始設備制造商（OEM）開發人員，需要HMI并希望它們有用，但他們可能沒有時間或專職人員來創建自己的HMI標準和樣式。解決此問題的最佳選擇通常是簡單化、清晰化，這是一種行之有效的方法，可為HMI提供最佳的態勢感知和可用性。本文提供了規劃和實施有效的工廠自動化HMI的基本技巧和最佳實踐。

HMI開發環境通常提供許多表示物理設備（例如閥門和泵）和邏輯設備（例如模擬儀表）的設計元素。

工業HMI

現在讓我們談談工業HMI。沒有HMI，在行業中很難實現自動化控制。

HMI通常會以屏幕的形式出現，像計算機屏幕，而有時更多的是觸摸屏。

操作員或維護人員可以從HMI操作和監視設備。

它們可能包括溫度，壓力，工藝步驟和材料計數等信息。它們還可以顯示出罐中精確的高度和設備的精確位置。

現在可以在一個屏幕上查看多個設備的數據。具體實現僅限于特定的軟件和硬件。

工業HMI優勢

對于維護人員來說，許多HMI還可以連接到PLC，并將其數據顯示在屏幕上，開展故障檢修。相比每次連接計算機或筆記本電腦，這可以節省寶貴的時間。

擁有現代人機界面的另一個好處是，工廠和其他工業場所可以監視和控制多臺機器或其他設備。一個小型制造工廠甚至可以在一臺位于中心的HMI上監視整個工廠。

多年來，供水系統和廢水處理設施通過將HMI與PLC結合使用。能夠遠程監視位置，例如水泵以及工廠內部的設備。

現在，您可能已經明白HMI是操作面板和監視屏幕。但是HMI實際如何連接到機器進行控制和監視？讓我們來看看。

首先，HMI使用專用軟件，工程師可以對其進行編程。不同品牌的HMI使用不同的軟件。

工程師可以在該軟件上設計屏幕上實際看到的內容，可以在屏幕上監視數據，可以設計“按鈕”實現操作控制。

例如，HMI可能會在屏幕上顯示一個大水箱，并顯示液位。在水箱旁邊是一個水泵，用于控制液位。

HMI還可以在泵旁邊的屏幕上顯示啟動和停止按鈕，并可以使用該按鈕。

該按鈕能夠實現打開和關閉水泵。

但是，這并不像在屏幕上放置一個按鈕或在屏幕上放置一個帶有水準儀的儲罐那樣簡單。

HMI編程人員必須將每個指示器和按鈕編程到PLC的指定寄存器地址中。

這就提出了另一點，即HMI和PLC需要兼容。這意味著它們需要實現交互。它們根據所謂的協議來執行操作。不同的公司使用不同的協議。

常見協議為Modbus，以太網/ IP和Profibus。這些全都是工業通信網絡，有點像您家里有多臺計算機，電視或其他設備相互連接的網絡。

只要PLC和HMI能夠交互，就可以使用HMI中編程的指令數據來監視和控制PLC功能。

機器的監視器和控件讓操作員可以控制或監視機器。工程師可以對HMI進行編程，實現控制監視功能。HMI和PLC協同運行以監視和控制機器。這意味著它們必須兼容，并且還必須采用相同的數據指令。

它以協議的形式出現，只是一個工業網絡。

頂控科技IT系列HMI人機界面

頂控科技IT系列HMI人機界面是一款顯示豐富、內存龐大、組態功能強大、使用簡單的人機界面。可輕松實現工業自動化各領域的人機交互功能。

尺寸：7寸、10.2寸

型號：ITS-070A、ITS-070B、ITN-070A、ITN-070B、ITN-070C、ITN-070D

頂控科技IT系列人機界面，根據屏幕尺寸和通訊接口規格不同，分為數個型號，方便用戶的場景化選擇。

USB、高清屏（1024x600）、串行通訊接口、以太網1為標準配置。根據WIFI、4G和以太網2等互聯需求的不同，提供給用戶豐富的接口和業務形式。

同時，考慮到實際裝配環境的不同，IT系列人機界面，提供皓月和深空兩種配色選擇。