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HMI

HMI技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

2025China.cn   2011年08月04日

引言:

          人機(jī)界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介。

 

什么是HMI?
  HMI是Human Machine Interface 的縮寫,“人機(jī)接口”,也叫人機(jī)界面。人機(jī)界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等,其中處理器的性能決定了HMI 產(chǎn)品的性能高低,是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同,處理器可分別選用8 位、16 位、32 位的處理器。HMI 軟件一般分為兩部分,即運(yùn)行于 HMI 硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。使用者都必須先使用H M I 的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”,再通過P C機(jī)和HMI 產(chǎn)品的行通訊口,把編制好的“工程文件”下載到HMI 的處理器中運(yùn)行。

什么是工業(yè)觸摸屏?
  工業(yè)觸摸屏,是通過觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面。它是替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。它可以用來設(shè)置參數(shù),顯示數(shù)據(jù),監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),以曲線/ 動(dòng)畫等形式描繪自動(dòng)化控制過程。更方便、快捷、表現(xiàn)力更強(qiáng),并可簡化為P L C的控制程序,功能強(qiáng)大的觸摸屏創(chuàng)造了友好的人機(jī)界面。觸摸屏作為一種特殊的計(jì)算機(jī)外設(shè),它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。

工業(yè)觸摸屏的原理
  觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器(卡)和觸摸檢測裝置兩個(gè)部分。其中,觸摸屏控制器(卡)的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,它同時(shí)能接收CPU 發(fā)來的命令并加以執(zhí)行:觸摸檢測裝置一般安裝在顯示器的前端,主要作用是檢測用戶的觸摸位置,并傳送給觸摸屏控制卡。工業(yè)觸摸屏具有很強(qiáng)的靈活性,可以按照設(shè)計(jì)要求更或增加功能模塊,擴(kuò)展性強(qiáng),可以滿足復(fù)雜的工藝控制過程,甚至可以直接通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和PLC通訊,大大方便了控制數(shù)據(jù)的處理與傳輸,減少了維護(hù)量。

HMI 技術(shù)的廣泛應(yīng)用
  HMI可以幫助工藝工程師直接變更參數(shù),無需變更設(shè)備結(jié)構(gòu)或者控制程序。觸摸屏是通過外部物體接觸面板上的按鈕開關(guān)或參數(shù)設(shè)置來完成工藝流程的控制,面板上的操作內(nèi)容可以人為的通過編程軟件來進(jìn)行編輯,同時(shí)可以把完成的工藝狀態(tài)顯示在觸摸屏上,所以它既是一個(gè)輸入設(shè)備,也是一個(gè)輸出設(shè)備,其操作靈活,功能強(qiáng)大。PLC系統(tǒng)只需通過DP網(wǎng)絡(luò)即可和觸摸屏連接起來,減少了外部信號傳輸線路,實(shí)現(xiàn)了資源的有機(jī)整合。

紡織行業(yè):HM I 可以幫助工藝工程師直接變更參數(shù),無需變更設(shè)備結(jié)構(gòu)或者控制程序。HMI產(chǎn)品幾乎適用于所有的紡織機(jī)械,如開棉機(jī),梳棉機(jī),粗紗機(jī),細(xì)紗機(jī),絡(luò)筒機(jī),高檔織機(jī),染整機(jī)械。
電力行業(yè):電力行業(yè)近兩年的快速增長,是HM I 市場上的一個(gè)亮點(diǎn)。但是,目前電力行業(yè)的HMI 市場的整體規(guī)模并不大。未來HMI 產(chǎn)品在電力行業(yè)的增長主要體現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)中。電網(wǎng)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)都會(huì)用到HMI產(chǎn)品。
市政工程:城市供水以及水處理領(lǐng)域的HMI主要用作PLC的上位機(jī)顯示操作或者控制系統(tǒng)的工作站顯示工作狀態(tài)。
化工行業(yè):整體上來看,低端的文本終端產(chǎn)品用量最大,少量觸摸屏和平板電腦會(huì)被應(yīng)用在設(shè)備或者控制系統(tǒng)中。在化工行業(yè)的各個(gè)單元操作過程中,HMI 產(chǎn)品用于設(shè)備上,監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)。
塑料機(jī)械行業(yè):目前中國的塑料機(jī)械廠商在人機(jī)界面的使用主要分為高端和普通兩種。普通塑料機(jī)械通常采用專用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),集成液晶顯示,多數(shù)屬于MCU+文本終端。絕大多數(shù)的注塑機(jī)采用這種控制/ 顯示方式。
高端的塑料機(jī)械產(chǎn)品通常采用PLC 來控制設(shè)備,以觸摸屏作為人機(jī)界面。
觸摸屏有著良好的抗干擾特性與應(yīng)用穩(wěn)定性,在工業(yè)生產(chǎn)線乃至日常生活的不同應(yīng)用環(huán)境下都有著廣闊的應(yīng)用前景,是目前電腦微型化應(yīng)用的替代品。相信在不久的將來觸摸屏一定會(huì)在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用。
 
 

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