Hệ thống HMI là gì?
HMI (viết tắt của Human-Machine Interface) là giao diện giữa người vận hành và máy móc/hệ thống điều khiển, giúp hiển thị thông tin, giám sát và điều khiển quy trình công nghiệp. HMI thường kết hợp với SCADA hoặc PLC để tạo thành hệ thống tự động hóa hoàn chỉnh.
Chức năng chính của HMI
-
Hiển thị dữ liệu thời gian thực
-
Hiển thị trạng thái máy móc (đang chạy/dừng, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng…).
-
Hiển thị dưới dạng đồ họa (sơ đồ nhà máy, biểu đồ, đèn báo).
-
-
Điều khiển quy trình
-
Cho phép người dùng nhấn nút, cài đặt thông số (ví dụ: tăng tốc độ băng tải, thay đổi nhiệt độ lò).
-
-
Cảnh báo & xử lý sự cố
-
Hiển thị cảnh báo khi có lỗi (ví dụ: quá nhiệt, mất kết nối).
-
Ghi lại lịch sử sự cố để phân tích.
-
-
Tương tác đa phương tiện
-
Hỗ trợ màn hình cảm ứng, giọng nói, hình ảnh 3D.
-
Các loại HMI phổ biến
-
HMI độc lập (Standalone HMI)
-
Màn hình nhúng tích hợp sẵn phần mềm, dùng cho ứng dụng đơn giản (ví dụ: tủ điện, máy đóng gói).
-
Ví dụ: Siemens KTP, Allen-Bradley PanelView.
-
-
HMI trên máy tính (PC-based HMI)
-
Chạy trên Windows/Linux, kết nối với PLC/SCADA qua Ethernet.
-
Ví dụ: WinCC (Siemens), Ignition (Inductive Automation).
-
-
HMI di động (Mobile/Web HMI)
-
Truy cập qua smartphone/tablet, giám sát từ xa.
-
Ví dụ: Các ứng dụng HMI trên nền tảng IoT.
-
Thành phần cấu tạo HMI
-
Phần cứng:
-
Màn hình cảm ứng (TFT, LCD).
-
Bộ xử lý (CPU), bộ nhớ (RAM/ROM).
-
Cổng kết nối (USB, Ethernet, RS485).
-
-
Phần mềm:
-
Phần mềm lập trình (Ví dụ: TIA Portal, Proface GP-Pro).
-
Thư viện đồ họa (nút bấm, đồ thị, biểu tượng).
-
Ứng dụng của HMI
-
Công nghiệp sản xuất: Điều khiển dây chuyền lắp ráp, robot.
-
Năng lượng: Giám sát trạm biến áp, nhà máy điện.
-
Xử lý nước: Kiểm soát bơm, van trong hệ thống cấp thoát nước.
-
Y tế: Hiển thị thông số thiết bị y tế (máy MRI, máy thở).
So sánh HMI và SCADA
| Đặc điểm | HMI | SCADA |
|---|---|---|
| Phạm vi | Tương tác tại chỗ | Giám sát hệ thống lớn, từ xa |
| Chức năng | Hiển thị & điều khiển đơn giản | Thu thập dữ liệu, phân tích, báo cáo |
| Phần cứng | Màn hình nhúng, cảm ứng | Máy chủ, nhiều trạm điều khiển |
| Ví dụ | Màn hình điều khiển máy CNC | Hệ thống giám sát nhà máy điện |
Xu hướng phát triển HMI hiện đại
-
HMI đám mây: Kết nối IoT, truy cập dữ liệu từ xa.
-
HMI 3D/AR: Mô phỏng hệ thống bằng hình ảnh 3D, thực tế ảo.
-
AI tích hợp: Dự đoán lỗi bằng trí tuệ nhân tạo.
Tóm lại: HMI là công cụ trực quan giúp con người giao tiếp với máy móc dễ dàng hơn.
