hmi & plc

[Behzad AZ]

hmi & plc

سلام . مقاله اي كه در زير مي خوانيد درباره سيستم هاي hmi است كه در زمينه صنعت بسيار پركاربرد است.من به شخصه تازه در اين زمينه اقدام كردم و از شما دوستاني كه در زمينه برنامه نويسي و طراحي سيستم هاي مبتني بر hmi و plc تجربه و اطلاعاتي داريد ، ممنون مي شم كه در اختيار من و بقيه دوستان بگذاريد .
ممنون
:

HMI مخفف عبارت Human Machine Interface است و به معناي واسطه بين انسان و ماشين مي باشد. از آن براي مانيتور كردن و مشاهده پارامترهاي دستگاههاي صنعتي مثل PLC و اينورتر و.... استفاده مي شود. HMIدر واقع يك مانيتور LCD است كه مي توان آن را برنامه ريزي نمود و همچنين به كمك آن مي توان پارامترهاي مختلف را تغييرداد و سيستم را كنترل نمود.

چرا براي مانيتورينگ و كنترل خطوط توليد و دستگاههاي صنعتي بجاي كامپيوتر از HMI استفاده مي گردد؟

تا مدتي پيش براي امور فوق از كامپيوتر استفاده مي شد ولي نرم افزارهاي كامپيوتري آسيب پذير هستندو هر از گاهي دچار ويروس مي گردند كه اين امر باعث صدور فرامين اشتباه گشته و ميليون ها دلار ضرر اقتصادي براي كمپاني هاي آمريكايي و اروپايي به همراه داشته است. لذا براي كنترل و مانيتورينگ دستگاه ويژه اي به نام HMI طراحي شد.

در يك زمان چند وسيله را مي توان به HMI وصل نمود؟

HMI ها اين توانايي را دارند كه در يك زمان به 255 وسيله متصل شوند و پارامترهاي آنها را نمايش دهند.

آيا مي توان HMI را به انواع مختلف PLC وصل كرد؟

بله . قبل از برنامه ريزي كردن HMI مي توان تعيين كرد كدام مارك PLC مثل ,VIGOR DELTA,SEMENS,OMRON و يا.... بايد با آن ارتباط برقرار كند.

مشخصات كلي HMI :

1- داراي صفحه تاچ اسكرين و LCD نوع TFT در مدل 10 اينچ

2- ارتباط سريال از طريق دو پورت بصورت همزمان (RS-232,RS-485)

3- شبيه سازي (سيمولاتور) on-line/off line

4- پورت USB براي ارسال و دريافت برنامه

5- امكان ذخيره سازي اطلاعات بصورت record

6- قابليت slave بودن در يك شبكه مانيتورينگ

7- داراي ماكرو جهت انجام محاسبات و اعمال منطقي

8- قابل اتصال به انواع PLC

9- قابل اتصال به اينورتر، سرو درايوو هر وسيله داراي پورت RS-485

10- قابليت نمايش اطلاعات بصورت منحني يا نمودار

11- توانايي نمايش انيميشن

12- داراي RTC به منظور عملكرد در تاريخ و ساعت معين

[Behzad AZ]

سلام ، HMI یا MMI يا operator panel که به op هم معروف است. دقیقا همین است که فرمودید. یک رابط گرافیکی بین اپراتور و سیستم کنترل. ببینید یک سری تنظیمات در یک پروسه کنترلی وجود دارد که می بایست اپراتور قبل یا حین عملکرد سیستم آن را تنظیم کند. یک سری تایمر، مقادیر و ... . و نیز یک سری پارامترها هم هست که PLC دارد اندازه گیری می کند و یک توالی را دارد اجرا می کند. شما با صفحه نمایشگر می توانید این وضعیت سیستم را نیز مشاهده نمائید ، به تصاویر زیر توجه فرمائید.


Click here to view the original image of 662x402px.
.


خوب در این تصاویر که نمونه هایی از پروژه های صنعتی نیز بودند . و پر کاربرد هم هستند. دیدیم که هم مانیتورینگ داشتند و هم تنظیمات.
یه کم از خود HMI هم بدانیم . اینکه معمولا از 4 قسمت تشکیل شده است: اول قاب جلویی و پشتی آن است.
یا پلاستیکی ( ترکیبی ) یا فلزی است . دوم LCD آن است. یک پکیج کریستال که در مورد آن اطلاعات زیادی می توانید کسب نمائید. رزولوشن و رنگی بودن آن یا سایر موارد کیفی آن در این قسمت مشخص می گردد. سوم برد اصلی یا main board آن است. که به بخش های تغذیه ، بخش پورت ها ، بخش پردازشگر می توان تفکیکش نمود. و در آخر صفحه تاچ آن است. که تاچ می تواند خازنی یا مقاومتی و یا ... باشد. برای ملموس تر شدن قضیه می روم یک HMI می آورم . بازش می کنم. تا شما هم از نزدیک ببینید.

[Behzad AZ]

خوب . یه hmi باز کردم . چهار قسمتش را هم برایتان عکس گرفتم .

[Behzad AZ]

بله . این از سخت افزار یک صفحه نمایشگر. دیدید که هیچی نداشت ! . حالا این HMI می آید با یک ارتباط سریال یا ارتباط اترنت یا ... به کنترلر خودش که اغلب PLC است . وصل می شود. ولی در مورد بحث های ویژگی های یک صفحه نمایشگر خوب کمی صحبت کنیم . بعد می رویم به بحث نرم افزارهای آن و اینکه یک نرم افزار باید چگونه باشد .
1- صفحه کریستالی می تواند مونو کروم ( 8 یا 16 رنگ خاکستری یا آبی ) باشد و یا می تواند رنگی باش . این رنگی بودن می تواند 256 رنگ باشد . می تواند 65000 ( 64 کیلو کالر ) باشد . می تواند...
2- این صفحه نمایشگر می تواند 3 اینچ باشد می تواند 5.7 اینچ یا 7 یا 8 یا 10.4 باشد یا 12.1 یا 15 اینچ . این ابعاد قطر lcd است .
3- تعداد پیکسل های یک صفحه نمایشگر ( LCD ) هم موضوع بس مهمی است !. چرا که اگر شما قصد انجام امور گرافیکی زیاد هستید، نیاز به LCD با رزولوشن بالا دارید. این رزولوشن می تواند 320 در 240 پیکسل باشد. می تواند 600 در 800 باشد . می تواند 640 در 480 باشد. و ...
4- قدرت پردازشگر هم یکی از آن پارامترهای مهم است. البته پردازشگری که برای یک صفحه نمایشگر انتخاب می شود . تا حد امکان گرافیکی است و کمتر قدرت پردازش دارد. ولی از پردازشگرهای ARM RISK 32 بیتی تا پردازشگرهای جدید شرکت اینتل ( حتی ) استفاده می شود.
5- حافظه فلش و رم یک HMI هم مورد بعدی است . خیلی از HMI ها به دلیل نداشتن حافظه رم کافی نمی توانند انتخاب خوبی برای پروژه ما باشد. ممکن است حجم پروژه بیشتر از حافظه باشد.
6- داشتن باتری بک آپ هم نکته ای است سخت افزاری . بعضی از سازندگان HMI می آیند برای اینکه قیمت بعضی مدلهای HMI تولیدی شان را پائین تر بیاورند. می آیند و روی مدل هایی باتری بک آپ نمی گذارند. این طوری وقتی تغذیه صفحه نمایشگر خاموش می شود. لیست آلارم ها و لاگین بافر های HMI و نیز پارامترهای دیگری مثل ساعت HMI پاک می شود.
7- پورت های خروجی هم نکته ای است . در مدل های کوچکتر ، روی هر برد اصلی یک پورت سریال حداقل هست. پورت سریال می تواند دارای یک لایه RS232 باشد. هم می تواند علاوه بر این لایه، لایه RS485 و حتی RS422 نیز داشته باشد. ولی HMIهای بزرگتر و قوی تر دارای تعداد پورت های سریال بیشتری هستند. این پورت های می تواند علاوه بر سریال ، پورت اترنت و USB نیز باشد. Usb می تواند هاست و دیوایس باشد. در کل محدودیت خاصی نیست.

[Behzad AZ]

ویژگی های نرم افزاری

... تا چند سال توقع یک ماشین ساز، صاحب کارخانه یا خط تولید، اتوماسیون کار یا هر شخص دیگری از صفحه نمایشگر های صنعتی پائین بود. طرف همین که می دید می تونه به جای قرار دادن 60 تا کلید و سلکتور روی تابلوی کنترلش ، یک hmi بگذارد و با افزایش صفحات داخلی hmi تمام این 60 تا کلید را در 5 اینچ صفحه جای دهد، ذوق مرگ می شد! . تازه اینکه می توانست با یه کم پول بیشتر این صفحه نمایشش برایش تاچ هم باشد!. کلی روی کلاس دستگاهش یا کارخانه اش می رفت.
.
.
.
دیروز رفتم یه کارخانه برای شروع یک پروژه جدید. صاحب کارخانه توقعات خود را از hmi ای که می خواهم برایش بگذارم این چنین تعریف نمود:
ببین می خوام هر وقت که می یام کارخونه . یه راست بیام سراغ این hmi، یه جا روی تابلو واسم در بیار که بتونم یه فلش مموری به hmi بزنم و تمام اطلاعات دستگاه رو از ساعت کاریش گرفته تا تعداد تولیدی و فشار و ... یه راست بریزه تو فلش .
یه طوری باشه یه سری تنظیمات مثل پاک کردن لیست آلارم ها رو و یه تعداد از این زمان های خاص رو فقط من بتونم وارد کنم. یعنی کارگرم نتونه . مثلن به من یک پسوردی چیزی بده!.
یه قابلیت دیگه می خوام حتما داشته باشه می خوام بتونم از طریق اینترنت به hmi ای که دارم وصل بشم. مانیتورش کنم. می فهمی !
آره داشتم می گفتم. یه قابلیت دیگه که می خوام داشته باشه، اینه که اپراتور بتونه بهم ایمیل بزنه یا sms بزنه . با همین hmi !.
خوب یه خواسته دیگه هم داشتم . منحنی !. منحنی فشار بر حسب دما و فشار بر حسب زمان رو برام بکشه . خودم می خوام کالیبرش کنم.
.
.
.
به نظر شما برآورده کردن این همه توقع از یک صفحه نمایشگر ، شدنی است؟