HMI là gì? Điểm danh 10 hãng sản xuất HMI hàng đầu hiện nay

HMI không chỉ là cầu nối trực tiếp giữa người vận hành và hệ thống tự động hóa, mà còn nâng cao sự tiện lợi và linh hoạt trong quản lý công nghiệp. Vậy HMI là gì? 

Bài viết này sẽ bắt đầu với việc giải thích chi tiết về khái niệm HMI là gì? Cũng như tầm quan trọng và 10 hãng sản xuất HMI hàng đầu hiện nay, những cái tên đóng góp đáng kể vào sự phát triển của công nghiệp tự động hóa và điều khiển nhé

HMI là gì?

HMI là viết tắt của "Human-Machine Interface" (Giao diện Người-Máy). Đây là một thành phần quan trọng trong các hệ thống tự động hóa và điều khiển công nghiệp, như SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Giao diện Người-Máy (HMI) là nơi mà người sử dụng có thể tương tác với hệ thống, theo dõi thông tin, và thực hiện các hoạt động kiểm soát. HMI thường có giao diện đồ họa và trực quan để người sử dụng dễ dàng theo dõi và điều khiển các quy trình.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hiện nay, HMI đang được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là cấu tạo và cách thức hoạt động của hệ thống này:

Cấu tạo của HMI

HMI (Human-Machine Interface) thường bao gồm các thành phần sau:

1. Màn Hình Hiển Thị: Là phần trực tiếp tương tác với người sử dụng. Màn hình này có thể là màn hình cảm ứng hoặc màn hình sử dụng các nút nhấn và bảng điều khiển.

2. Bộ Xử Lý (Processor): Chịu trách nhiệm xử lý các lệnh và dữ liệu từ hệ thống điều khiển và hiển thị chúng lên màn hình.

3. Chuẩn Giao Tiếp: Các cổng kết nối hoặc chuẩn giao tiếp như Ethernet, RS-232, RS-485 được tích hợp để kết nối với các thiết bị và hệ thống khác nhau.

4. Nút Nhấn và Bảng Điều Khiển: Cho phép người sử dụng thực hiện các lệnh và kiểm soát quy trình sản xuất.

5. Bộ Nhớ (Memory): Lưu trữ dữ liệu và thông tin về giao diện người-máy.

6. Phần Mềm HMI: Là phần mềm chạy trên bộ xử lý, quản lý hiển thị, tương tác, và giao tiếp với hệ thống điều khiển.

Nguyên lý hoạt động của HMI

• Thu thập dữ liệu: HMI thu thập dữ liệu từ các cảm biến, thiết bị, và hệ thống khác nhau trong quy trình sản xuất.

• Xử lý dữ liệu: Bộ xử lý của HMI xử lý dữ liệu thu thập được và chuẩn bị nó để hiển thị trên màn hình.

• Hiển thị thông tin: Dữ liệu được hiển thị trực quan trên màn hình, thường thông qua các biểu đồ, đồ thị, và các phần trực quan khác để người sử dụng dễ dàng theo dõi trạng thái của hệ thống.

• Tương tác người-máy: HMI cho phép người sử dụng tương tác với hệ thống bằng cách sử dụng màn hình cảm ứng, nút nhấn, hoặc các phương tiện điều khiển khác.

• Gửi lệnh và dữ liệu: Dựa trên lựa chọn và tương tác của người sử dụng, HMI gửi các lệnh và dữ liệu tới hệ thống điều khiển và các thiết bị khác.

• Giao tiếp với hệ thống điều khiển: HMI sử dụng các chuẩn giao tiếp để liên lạc với hệ thống điều khiển, đảm bảo truyền thông liền mạch và chính xác.

HMI đóng vai trò quan trọng trong việc làm cho thông tin từ hệ thống tự động hóa trở nên trực quan và dễ hiểu cho người sử dụng. Điều này giúp nâng cao khả năng quản lý, theo dõi quy trình sản xuất, và đưa ra quyết định hiệu quả.

Phân loại

HMI (Human-Machine Interface) có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí. Bao gồm loại hiển thị, cách tương tác, và tính năng. Dưới đây là một số phân loại phổ biến:

Theo loại hiển thị

• Màn Hình Cảm Ứng (Touchscreen): Cho phép người sử dụng tương tác trực tiếp với màn hình bằng cách sử dụng ngón tay hoặc bút cảm ứng.

• Màn Hình Không Cảm Ứng: Sử dụng nút nhấn, bảng điều khiển, hoặc bàn phím để tương tác.

Theo cách tương tác

• Online HMI: Kết nối trực tiếp với hệ thống điều khiển và nhận dữ liệu thời gian thực.

• Offline HMI: Tích hợp với hệ thống điều khiển và chỉ nhận dữ liệu khi được kích hoạt.

Theo mục đích sử dụng

• HMI công nghiệp: Dành cho môi trường công nghiệp, có khả năng chống nước, chống bụi, và chịu được điều kiện làm việc khắc nghiệt.

• HMI thương mại: Dành cho ứng dụng thương mại, văn phòng, hoặc các môi trường không yêu cầu độ bền và chống nước cao.

Theo dạng hiển thị

• Màn hình đơn: Chỉ hiển thị một thông tin hoặc quy trình cụ thể.

• Màn hình đa: Hiển thị nhiều thông tin hoặc quy trình trên cùng một màn hình.

Theo kích thước

• HMI di động: Dùng trên các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng.

• HMI cố định: Lắp đặt trên các thiết bị cố định như màn hình chính của máy tính công nghiệp.

Theo cấp độ phức tạp

• HMI cơ bản: Dành cho ứng dụng đơn giản, có ít tính năng tương tác.

• HMI nâng cao: Có nhiều tính năng tương tác và khả năng hiển thị phức tạp.

Theo ngữ cảnh ứng dụng​

• HMI quy trình: Thiết kế đặc biệt cho việc quản lý và giám sát các quy trình sản xuất.

• HMI máy: Tập trung vào kiểm soát và giám sát máy móc hoặc thiết bị cụ thể.

Phân loại HMI giúp người sử dụng và kỹ sư lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu cụ thể của họ trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.

Ứng dụng của HMI là gì?

HMI có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp và tự động hóa. Có thể kể đến như:

• Quản lý dây chuyền sản xuất: HMI được sử dụng để giám sát và kiểm soát các quy trình sản xuất trên dây chuyền, theo dõi hiệu suất máy móc và cảnh báo về sự cố.

• Kiểm soát tự động hóa: HMI tích hợp với hệ thống điều khiển, như PLC (Programmable Logic Controller), để kiểm soát tự động các quy trình công nghiệp.

• Quản lý năng suất: Theo dõi và báo cáo về năng suất lao động và máy móc, giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và giảm lãng phí.

• Giám sát hệ thống: HMI cung cấp cái nhìn tổng quan về trạng thái và hoạt động của hệ thống, giúp người quản lý đưa ra quyết định dựa trên thông tin chính xác.

• Quản lý năng lượng: Theo dõi và kiểm soát sử dụng năng lượng trong các quy trình sản xuất, giúp giảm chi phí và hướng dẫn các biện pháp tiết kiệm năng lượng.

• Giám sát an toàn: HMI theo dõi các thông số liên quan đến an toàn như áp suất, nhiệt độ, và các điều kiện môi trường để đảm bảo an toàn trong môi trường làm việc.

• Bảo dưỡng dựa trên dữ liệu: Sử dụng dữ liệu từ HMI để dự đoán và lên lịch bảo dưỡng cho máy móc và thiết bị, giảm thiểu thời gian ngừng máy và chi phí bảo dưỡng.

• Kiểm soát chất lượng sản phẩm: HMI giúp giám sát và điều khiển các quy trình liên quan đến chất lượng sản phẩm, đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng. 

• Quản lý chuỗi cung ứng: Sử dụng HMI để theo dõi và kiểm soát quy trình trong chuỗi cung ứng, giúp dự đoán và giải quyết vấn đề nhanh chóng.

• Tương tác người-máy:

HMI tạo ra môi trường tương tác dễ sử dụng cho người vận hành, giúp họ dễ dàng kiểm soát và giám sát các quy trình. Những ứng dụng trên giúp HMI đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình sản xuất, cải thiện hiệu suất và an toàn, và giảm thiểu chi phí vận hành. 

Thậm chí, nhiều doanh nghiệp trong quá trình tuyển dụng kỹ sư nhà máy đều có thêm các yêu cầu về việc hiểu và sử dụng thành thạo HMI.

Điểm danh 10 hãng sản xuất HMI hàng đầu hiện nay

Hiện nay, có rất nhiều hãng HMI trên thế giới. Tùy theo nhu cầu thị trường và doanh nghiệp có thể sẽ lựa chọn sản phẩm sao cho phù hợp. Các doanh nghiệp có thể dựa vào tư vấn từ các kỹ sư chuyên ngành để sử dụng HMI thích hợp nhất. Dưới đây là danh sách những hãng sản xuất HMI được ưa chuộng tại nước ta hiện nay:

• Đức: Siemens, Beckhoff, Festo, Phoenix, Inovance

• Mỹ: Honeywell, Allen-Bradley (Rockwell), Automation Direct, Eaton

• Israel: Unitronics

• Thụy sĩ: ABB

• Pháp: Schneider

• Nhật bản: Omron, Mitsubishi, Keyence, Panasonic, IDEC, Hitachi, Fuji, Koyo, Yaskawa

• Hàn quốc: LS

• Đài loan: Delta, Weintek, Fatek, Shihlin

• Trung quốc: Samkoon, Kinco, Wecon, INVT,.

Trên đây là những chia sẻ của Vieclamnhamay.vn về HMI là gì? Và những thông tin liên quan. Hy vọng những chia sẻ trên đã mang đến cho đọc giả nhiều kiến thức bổ ích về lĩnh vực này. 

Ms. Công Nhân