HMI là gì? Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động và Ứng dụng HMI trong đời sống

Bạn có biết, thiết bị nào giúp con người giao tiếp với các loại máy móc không? Đó là nhờ có HMI. Vậy HMI là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó trong đời sống như thế nào? Cùng Bình Dương AEC tìm hiểu qua bài viết dưới đây. 

HMI là gì?

HMI là chữ cái được hình thành từ cụm từ tiếng Anh Human Machine Interface. Đây là thiết bị để giúp con người có thể giao tiếp với bất cứ máy móc, thiết bị nào. Nói một cách dễ hiểu hơn thì bất kỳ  cách nào mà con người sử dụng để “giao tiếp” với các thiết bị máy móc thông qua màn hình giao diện giúp cả hai bên hiểu nhau thì đó được gọi là một HMI. 

Hiện nay HMI được con người sử dụng  rất phổ biến và rộng rãi ở nhiều thiết bị khác nhau. Dễ nhận thấy rằng HMI luôn xuất hiện trong các hệ SCADA hiện đại và nó thường nắm nhiệm vụ giám sát và điều khiển.

Đặc biệt, HMI đóng một vai trò quan trọng của quá trình tự động hóa các công đoạn hoặc trong quá trình sản xuất phức tạp yêu cầu cao về tính chính xác. Chúng ta có thể nhắc đến một số lĩnh vực hiện nay mà HMI được ứng dụng nhiều nhất như: Điện tử,ngành điện, ngành dầu khí, dệt may, ngành nước, sản xuất thép, ô tô, xe máy,… 

Phân loại HMI 

HMI được người ta phân loại rõ ràng  theo cách truyền thống và hiện đại, cụ thể HMI được chia như sau: 

• Thứ nhất: HMI truyền thống sẽ bao gồm các thiết bị, máy móc xuất thông tin như:  còi, các thiết bị nhập thông tin như nút bấm, đèn báo, các bộ ghi dùng giấy, đồng hồ đo; công tắc chuyển mạnh. 
• Thứ hai: HMI hiện đại được chia thành nhiều loại như HMI trên nền nhúng gồm có: hệ điều hành là Windows CE6.0, HMI dạng chuyên dụng; HMI máy tính và Windows/MAC như Citect, SCADA,… Ngoài ra cũng  có một số loại thiết bị mà HMI biến thể khác  như trên Mobile HMI dùng Pocket PC, Palm. 

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo HMI 

Cấu tạo của HMI gồm 3 phần: phần mềm, phần cứng và phần truyền thống, chúng ta hãy cùng tìm hiểu cấu tạo cụ thể của nó ở các phần này nhé!

• Phần cứng HMI bao gồm: bàn phím ngoài; màn hình hiển thị; bộ nhớ chương trình có Ram, Rom, Flash / EEPROM; bộ xử lý trung tâm.
• Phần mềm HMI gồm có: Object- đối tượng; thực hiện các lệnh và chức năng lập trình; phát triển phần mềm; công cụ kết nối, gỡ lỗi và tải chương trình; công cụ xây dựng và công cụ mô phỏng HMI.
• Truyền thống của HMI gồm: PPI, CANbus, MPI, Modbus, Profibus và các giao thức truyền thông khác; RS485, USB, RS232, Ethernet và các cổng giao tiếp khác. 

Nguyên lý hoạt động của một HMI 

HMI cho phép con người và máy móc giao tiếp với nhau thông qua các giao diện truyền tải và được vận hành bởi hoạt động của PLC, người dùng và máy được kết nối bằng cáp tín hiệu. Khi bạn sẽ có vai hoạt động như một nhà điều hành trên thiết bị, chẳng hạn như nhấn một nút trên màn hình hiển thị hoặc thực thi cài đặt tham số, các yêu cầu về hiệu suất của bạn sẽ được gửi đến PLC để điều khiển máy móc dây chuyền lắp ráp và vận hành máy như bạn muốn.

Ngược lại, các hệ thống cơ học cũng phản hồi bằng cách gửi hiển thị trạng thái hoạt động hoặc các thông số hiện tại trên màn hình HMI để bạn có thể xem qua PLC và giám sát,  điều khiển máy của bạn với vai trò của người vận hành máy trở nên đơn giản và dễ dàng hơn rất nhiều. 

Ứng dụng của HMI trong đời sống thực tiễn 

HMI là một trong những thiết bị không thể thiếu trong việc đẩy nhanh quá trình tự động hóa các bước và sản xuất phức tạp, khó đòi hỏi độ chính xác cao.Vì vậy, HMI được sử dụng vào hầu hết các khâu sản xuất trong mọi lĩnh vực đời sống.

• Trong lĩnh vực dầu khí, điện tử, thép, dệt may, điện, nước, ô tô, xe máy …
• Trong các thiết bị điện tử hay kỹ thuật số như đầu DVD, TV, loa đài, âm thanh… do các nút bấm tích hợp sẵn trên máy.
• Loại thiết bị thông minh, chẳng hạn như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính xách tay, v.v. Nhập thông qua màn hình cảm ứng và bàn phím. HMI được sử dụng trong lò vi sóng, lò vi sóng, máy giặt, v.v. với mục đích người sử dụng có thể điều chỉnh nhiệt độ và thời gian theo ý muốn.

Các hãng sản xuất HMI

HMI hiện đang là một sản phẩm phổ biến trên thị trường cả trong và ngoài nước, đặc biệt nó được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp cần đến kỹ thuật hiện đại cao.

Do đó, các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp lớn trên thế giới cũng lần lượt rót vốn đầu tư và sản xuất số lượng lớn các loại HMI để cung cấp ra thị trường. Tại thị trường Việt Nam chúng ta có thể kể đến các hãng sản xuất HMI lớn như:

• Flexem
• Siemens, Inovance, Beckhoff, Festo, Phoenix
• Automation Direct, Honeywell, Allen-Bradley,  Eaton
• Unitronics
• ABB
• Schneider
• Omron, Mitsubishi, Keyence, Panasonic, IDEC, Hitachi, Fuji, Koyo, Yaskawa
• LS
• Delta, Fatek, Weintek, Shihlin
•  INVT,Samkoon,Wecon,..

Trên đây, chúng tôi đã chia sẻ một số kiến thức tổng quan về HMI (Human Machine Interface) như: HMI là gì? Phân loại, cấu tạo, ứng dụng trong cuộc sống hay các hãng sản xuất HMI được biết tới tại Việt Nam. Hy vọng những kiến thức chia sẻ từ Bình Dương AEC trong bài viết này sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu, học tập và làm việc nhanh chóng, thuận tiện hơn.

BINH DUONG AEC là đơn vị chuyên tư vấn các giải pháp miễn phí về tự động hóa, vui lòng liên hệ HOTLINE 0931.101.388

Địa chỉ văn phòng: 87-89 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội

Địa chỉ xưởng sản xuất: Lô 25-D14, LK Geleximco, Hà Đông, Hà Nội

Fanpage: https://www.facebook.com/BinhDuongAECb

Email: info@binhduongaec.com.vn