Bảng điều khiển HMI

Tiêu chuẩn áp dụng

UL 508A

IEC61000-4 《Sửa đổi 1-Tương thích điện từ (EMC)》

Chức năng & Ưu điểm của Hệ thống điều khiển HMI

Tổng quan về kiến ​​trúc hệ thống điều khiển HMI
Các hệ thống HMI là một thành phần quan trọng của tự động hóa công nghiệp, cung cấp giao diện đồ họa để các nhà khai thác tương tác với máy móc và hệ thống điều khiển. Thông thường, một HMI giao tiếp với các bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) và các đơn vị kiểm soát công nghiệp khác. HMI dịch dữ liệu phức tạp từ máy móc thành biểu diễn trực quan có thể truy cập, cho phép các nhà khai thác giám sát các quy trình, lệnh nhập và quản lý hệ thống một cách hiệu quả. Kiến trúc này có thể bao gồm từ một thiết bị đầu cuối độc lập duy nhất điều khiển một máy đến một hệ thống phân tán giám sát một mạng lưới quy trình phức tạp.

Các tính năng chính của bộ điều khiển HMI

Bộ điều khiển HMI hiện đại được trang bị một loạt các tính năng được thiết kế để tối ưu hóa các hoạt động công nghiệp:

Trực quan hóa dữ liệu thời gian thực: HMIS cung cấp cho các nhà khai thác dữ liệu trực tiếp từ các máy và cảm biến, được trình bày thông qua đồ họa trực quan như biểu đồ, đồ thị và bảng điều khiển. Phản hồi tức thì này là rất quan trọng để giám sát hiệu suất hệ thống và đưa ra các quyết định nhanh chóng, sáng suốt.

Giao diện thân thiện với người dùng: Với giao diện người dùng đồ họa (GUI), thường kết hợp màn hình cảm ứng, HMIS đơn giản hóa sự tương tác giữa toán tử và máy móc phức tạp. Thiết kế trực quan này làm giảm đường cong học tập cho các nhà khai thác mới.

Bảng điều khiển có thể tùy chỉnh: Các kỹ sư có thể điều chỉnh màn hình HMI để hiển thị thông tin phù hợp nhất cho một hoạt động cụ thể, giúp giảm thiểu sự lộn xộn và giảm nguy cơ lỗi của người vận hành.

Hệ thống báo động và thông báo: HMI được thiết kế để cảnh báo các nhà khai thác về bất kỳ vấn đề hoạt động hoặc các mối nguy tiềm ẩn nào trong thời gian thực, giúp ngăn ngừa tai nạn và giảm thiểu thời gian chết.

Ghi nhật ký và phân tích dữ liệu: Các hệ thống này có thể thu thập và lưu trữ dữ liệu hiệu suất, là vô giá để khắc phục sự cố, tối ưu hóa quy trình và đảm bảo tuân thủ quy định.

Nâng cao năng suất và an toàn trong hoạt động

Các hệ thống kiểm soát HMI tăng đáng kể năng suất bằng cách hợp lý hóa các quy trình và giảm khả năng lỗi của con người. Bằng cách tự động hóa các tác vụ phức tạp, các nhà khai thác có thể quản lý nhiều máy và quy trình từ một vị trí tập trung, dẫn đến hiệu quả cải thiện và quản lý quy trình làm việc. Giám sát thời gian thực và khả năng cảnh báo sớm giúp phát hiện và giải quyết các vấn đề một cách nhanh chóng, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của máy.

An toàn là một mối quan tâm tối quan trọng khác trong các thiết lập công nghiệp mà HMI giải quyết hiệu quả. Các hệ thống này cung cấp cho các nhà khai thác cảnh báo thời gian thực về các mối nguy tiềm ẩn, chẳng hạn như quá nóng hoặc thất bại hệ thống, cho phép hành động khắc phục ngay lập tức. HMI cũng có thể được lập trình với các phản hồi an toàn tự động, như tắt máy khi đạt đến ngưỡng tới hạn. Hơn nữa, họ có thể thực thi các giao thức an toàn bằng cách hạn chế quyền truy cập vào các điều khiển hệ thống nhạy cảm chỉ cho nhân viên được ủy quyền.

Ứng dụng công nghiệp

Tính linh hoạt của các hệ thống kiểm soát HMI đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi của họ trong nhiều ngành công nghiệp:

Sản xuất: Trong sản xuất, HMI được sử dụng để giám sát và kiểm soát các dây chuyền sản xuất, máy móc và lắp ráp robot. Họ cung cấp dữ liệu thời gian thực về các số liệu sản xuất, cho phép các nhà khai thác tối ưu hóa các quy trình và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Năng lượng & Sức mạnh: Ngành năng lượng dựa vào HMI để quản lý lưới, kiểm soát nhà máy điện và giám sát các nguồn năng lượng tái tạo như gió và năng lượng mặt trời. Các hệ thống này giúp cân bằng tải trọng, thực hiện bảo trì chủ động và đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định.

Thực phẩm & Dược phẩm: Trong các ngành công nghiệp được kiểm soát cao này, HMI rất quan trọng để theo dõi các thông số quan trọng như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm để đảm bảo chất lượng và an toàn sản phẩm. Chúng được thiết kế với các bề mặt vệ sinh dễ làm sạch và có thể chịu được các chất làm sạch tích cực.

Các nhà máy thông minh & Công nghiệp 4.0: HMIS là một yếu tố chính của các nhà máy thông minh và Cách mạng Công nghiệp 4.0. Họ đóng vai trò là cửa ngõ để sản xuất thông minh bằng cách kết nối công nhân với các máy thông minh và các thiết bị internet công nghiệp (IIoT). Trong môi trường được kết nối với nhau này, HMIS thống nhất dữ liệu từ các nguồn khác nhau, bao gồm các cảm biến IoT và nền tảng đám mây, để tăng cường khả năng hiển thị và kiểm soát hoạt động.

Các nhu cầu đa dạng của các ngành công nghiệp hiện đại thường yêu cầu các giải pháp HMI phù hợp với các ứng dụng và môi trường cụ thể.

Tùy chỉnh bảng điều khiển công nghiệp HMI

Độ bền và hiệu suất của bảng điều khiển HMI công nghiệp

Các bảng cảm ứng HMI công nghiệp được thiết kế cho sự mạnh mẽ và độ tin cậy đối với các môi trường đòi hỏi đòi hỏi đặc trưng bởi nhiệt độ khắc nghiệt, rung động, bụi và độ ẩm. Chúng thường được đặt trong các vỏ bọc chắc chắn được làm từ các vật liệu như thép không gỉ hoặc polycarbonate gia cố và có thể có xếp hạng bảo vệ xâm nhập cao (IP) để bảo vệ chống bụi và nước. Bản thân màn hình cảm ứng có thể có điện trở, có thể được vận hành bằng găng tay, hoặc điện dung, và thường được làm bằng kính cấp công nghiệp hoặc tăng cường để tăng cường và chống trầy xước.

Yêu cầu bảng điều khiển tùy chỉnh trong các ngành công nghiệp

Các ngành công nghiệp khác nhau có các yêu cầu duy nhất cho các bảng cảm ứng HMI. Ví dụ, các ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm đòi hỏi các tấm có bề mặt hợp vệ sinh, liền mạch dễ khử trùng. Trong môi trường nguy hiểm, như sản xuất dầu khí, HMI có thể cần phải chống nổ. Các ứng dụng ngoài trời đòi hỏi màn hình có thể đọc được ánh sáng mặt trời và khả năng hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ rộng.

Hỗ trợ thiết kế & kỹ thuật

Thu thập các yêu cầu của khách hàng trong giai đoạn thiết kế

Bước đầu tiên trong việc tạo ra một giải pháp HMI tùy chỉnh là sự hiểu biết thấu đáo về nhu cầu của khách hàng. Điều này liên quan đến việc xác định các thách thức hoạt động cụ thể, điều kiện môi trường và yêu cầu của người dùng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng là một sự phù hợp hoàn hảo cho ứng dụng dự định.

Thiết kế giao diện UI/UX tùy chỉnh

Giao diện người dùng được thiết kế tốt (UI) và Trải nghiệm người dùng (UX) rất quan trọng cho hiệu quả của HMI. Thiết kế phải trực quan, với bố cục rõ ràng và điều hướng dễ dàng để giảm đường cong học tập và giảm thiểu lỗi của người vận hành. Tùy chỉnh cho phép tạo các giao diện phù hợp với các quy trình và ưu tiên cụ thể của một hoạt động cụ thể.

Cấu hình mô -đun và mở rộng chức năng

HMI hiện đại thường có thiết kế mô -đun, cho phép mở rộng và nâng cấp dễ dàng. Tính linh hoạt này đảm bảo rằng hệ thống HMI có thể thích ứng với nhu cầu sản xuất và tiến bộ công nghệ phát triển mà không cần phải đại tu hoàn toàn.

Bao vây & tùy chỉnh cấu trúc

Việc bao vây vật lý của một HMI là một thành phần quan trọng của độ bền của nó.
Chọn đúng vỏ: Một loạt các vật liệu có sẵn, bao gồm thép không gỉ cho các ứng dụng vệ sinh, nhôm cho các đặc tính nhẹ và chống ăn mòn, và các vỏ chống thấm nước và chống bụi chuyên dụng cho môi trường khắc nghiệt.
Thiết kế cho các môi trường cụ thể: HMI có thể được thiết kế cho một loạt các cài đặt đầy thách thức, từ các cài đặt ngoài trời tiếp xúc với các yếu tố đến môi trường phòng sạch với các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt.

Nhà cung cấp & Hợp tác chuỗi cung ứng

Chọn nhà cung cấp đáng tin cậy và đảm bảo quan hệ đối tác lâu dài

Chất lượng và độ tin cậy của một hệ thống HMI phụ thuộc rất nhiều vào các thành phần được sử dụng. Thiết lập quan hệ đối tác mạnh mẽ, lâu dài với các nhà cung cấp có uy tín là điều cần thiết để đảm bảo cung cấp nhất quán các bộ phận chất lượng cao.

Kiểm soát chất lượng và quản lý thời gian dẫn đầu

Một quy trình kiểm soát chất lượng mạnh mẽ trong toàn bộ chuỗi cung ứng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm cuối cùng. Quản lý chuỗi cung ứng hiệu quả cũng rất quan trọng để quản lý thời gian dẫn đầu và đảm bảo cung cấp kịp thời các giải pháp HMI tùy chỉnh.

Phát triển và xu hướng trong tương lai

Tích hợp thông minh với IoT

Việc tích hợp HMI với Internet of Things (IoT) là một xu hướng quan trọng, dẫn đến môi trường công nghiệp giàu dữ liệu và kết nối nhiều hơn. HMI hỗ trợ IoT có thể thu thập một lượng lớn dữ liệu từ một mạng lưới các cảm biến và thiết bị, cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về các hoạt động. Tích hợp này cho phép phân tích dữ liệu nâng cao, giám sát và kiểm soát từ xa và bảo trì dự đoán.

Tính toán cạnh kết hợp với bảng điều khiển HMI

Tính toán cạnh liên quan đến việc xử lý dữ liệu cục bộ, gần nguồn tạo dữ liệu, thay vì gửi nó đến một đám mây tập trung để xử lý. Khi kết hợp với HMI, tính toán cạnh có thể giảm độ trễ và cải thiện hiệu suất thời gian thực của các hệ thống điều khiển. Điều này đặc biệt có lợi cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng đáp ứng ngay lập tức.

Ứng dụng AI trong giao diện người máy

Trí tuệ nhân tạo (AI) được thiết lập để cách mạng hóa công nghệ HMI bằng cách làm cho các tương tác trực quan hơn, hiệu quả và thông minh hơn.

Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP): NLP sẽ cho phép các nhà khai thác tương tác với các máy bằng cách sử dụng các lệnh thoại, làm cho các hoạt động nhanh hơn và trực quan hơn, đặc biệt là trong môi trường rảnh tay.

Phân tích dự đoán: Các thuật toán AI có thể phân tích dữ liệu thời gian thực để dự đoán lỗi của máy, đề xuất lịch bảo trì và đề xuất các điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu quả.

AI thế hệ: Công nghệ này có thể được sử dụng để tạo bố cục giao diện tùy chỉnh và nội dung dựa trên sở thích của người dùng cá nhân và dữ liệu tương tác lịch sử.
Nhận dạng trực quan: HMI do AI cung cấp có thể phân tích dữ liệu trực quan từ máy ảnh để xác định lỗi sản phẩm, giám sát các điều kiện an toàn và tự động hóa các quy trình kiểm soát chất lượng.