HMI là gì?

HMI viết tắt của “Human-Machine Interface” là giao diện giữa người dùng và máy móc, thường được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. HMI thường cung cấp một giao diện trực quan để người dùng có thể tương tác, giám sát, và điều khiển quá trình hoạt động của máy móc hoặc toàn bộ hệ thống.

HMI
HMI

Cấu tạo HMI

Cấu tạo của một HMI (Human-Machine Interface) có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, nhưng có một số thành phần chung thường xuất hiện trong hầu hết các HMI. Các thành phần chính gồm:

  1. Màn hình hiển thị: Màn hình hiển thị (LCD, LED, OLED, vv.) là phần chính của HMI, giúp người dùng quan sát trạng thái của hệ thống và thực hiện các tác vụ điều khiển. Màn hình có thể là cảm ứng hoặc không cảm ứng.
  2. Các thiết bị nhập liệu: Để tương tác với hệ thống, người dùng cần sử dụng các thiết bị nhập liệu, như bàn phím, nút bấm, cảm biến, hay bút cảm ứng. Thiết bị nhập liệu được chọn phụ thuộc vào yêu cầu của ứng dụng và sự tiện lợi cho người dùng.
  3. Đèn báo và còi báo: Đèn báo và còi báo giúp người dùng nhận biết trạng thái hoạt động của hệ thống, cảnh báo sự cố, và hỗ trợ trong việc giám sát và điều khiển.
  4. Bộ xử lý và bộ nhớ: HMI cần có một bộ xử lý (CPU) và bộ nhớ (RAM, bộ nhớ trong) để xử lý dữ liệu, lưu trữ các ứng dụng, và điều khiển hệ thống.
  5. Kết nối: HMI cần được kết nối với các thiết bị và hệ thống khác để trao đổi dữ liệu và điều khiển. Kết nối có thể được thực hiện thông qua cáp, không dây (Wi-Fi, Bluetooth), hoặc các giao thức truyền thông công nghiệp khác (Modbus, Ethernet/IP, Profibus, vv.).
  6. Phần mềm HMI: Phần mềm HMI đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra giao diện người dùng, xử lý dữ liệu, và điều khiển các thiết bị liên quan. Phần mềm có thể được lập trình bằng nhiều ngôn ngữ, như C++, Java, Python, hoặc các ngôn ngữ lập trình đặc biệt cho HMI.
  7. Vỏ bọc và nguồn điện: HMI thường được đặt trong vỏ bọc để bảo vệ các thành phần bên trong khỏi bụi, nước, và tác động môi trường. Nguồn điện cung cấp năng lượng cho HMI hoạ

Phân loại HMI

HMI (Human-Machine Interface) có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm kích thước, tính năng, công nghệ, và ứng dụng. Dưới đây là một số phân loại thông thường:

  1. Theo kích thước màn hình:
    • HMI nhỏ: Màn hình kích thước từ 3.5 inch đến 7 inch, thường được sử dụng trong các ứng dụng đơn giản và không yêu cầu nhiều thông tin hiển thị.
    • HMI trung bình: Màn hình kích thước từ 7 inch đến 15 inch, phù hợp cho các ứng dụng cần nhiều thông tin hiển thị và tính năng tương tác.
    • HMI lớn: Màn hình kích thước lớn hơn 15 inch, thường được sử dụng trong các hệ thống giám sát lớn, điều khiển trung tâm, và các mục đích đặc biệt.
  2. Theo tính năng:
    • HMI cơ bản: Cung cấp các tính năng cơ bản như hiển thị thông tin, điều khiển đơn giản, và giao tiếp với một số thiết bị. Thường được sử dụng trong các ứng dụng ít phức tạp.
    • HMI nâng cao: Bao gồm các tính năng nâng cao như màn hình cảm ứng đa điểm, kết nối không dây, hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông, và khả năng lập trình linh hoạt. Thích hợp cho các ứng dụng phức tạp hơn và yêu cầu tương tác cao.
  3. Theo công nghệ màn hình:
    • HMI LCD (Liquid Crystal Display): Sử dụng công nghệ màn hình tinh thể lỏng, phổ biến trong nhiều ứng dụng HMI.
    • HMI LED (Light Emitting Diode): Sử dụng công nghệ màn hình LED, có tuổi thọ cao và tiết kiệm năng lượng hơn so với LCD.
    • HMI OLED (Organic Light Emitting Diode): Sử dụng công nghệ màn hình OLED, cung cấp chất lượng hình ảnh cao, màu sắc tươi sáng, và độ phân giải cao.
  4. Theo ứng dụng:
    • HMI công nghiệp: Dành cho các ứng dụng trong công nghiệp, như tự động hóa sản xuất, điều khiển hệ thống, và giám sát trạng thái thiết bị.
    • HMI dân dụng: Dành cho các ứng dụng trong dân dụng.

Ứng dụng HMI

Một số tính năng và ứng dụng chính của HMI:

  1. Tương tác trực quan: HMI thường hiển thị thông tin qua đồ họa, biểu đồ, và văn bản, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt tình hình hoạt động của hệ thống.
  2. Điều khiển và cấu hình: Người dùng có thể thực hiện các thao tác điều khiển, cấu hình thiết bị hoặc thay đổi các thiết lập thông qua giao diện HMI.
  3. Giám sát và báo cáo: HMI thường kết hợp với các hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) để giám sát và thu thập dữ liệu từ các thiết bị trong hệ thống.
  4. Cảnh báo và thông báo: Khi có sự cố hoặc tình trạng không bình thường, HMI có thể hiển thị cảnh báo hoặc thông báo cho người dùng biết.

HMI có thể được thực hiện trên nhiều nền tảng, từ các màn hình cảm ứng, máy tính công nghiệp, đến các thiết bị di động như máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh. Sự phát triển của công nghệ HMI đã giúp tăng hiệu quả, độ tin cậy và an toàn trong việc điều hành và giám sát các hệ thống tự động hóa công nghiệp.