Là một thành phần quan trọng kết nối giữa một nhân viên nhà máy và một dây chuyền sản xuất tự động, HMI phải phù hợp với người sử dụng ở mọi cấp. Một công cụ tìm kiếm nhanh chóng, Google cho thấy trên 250 nhà sản xuất HMI từ A (Arbonne) tới Z (ZDAuto), và hầu hết đều cung cấp nhiều model khác nhau. Bạn lựa chọn như thế nào? Sau đây là 6 yếu tố có thể giúp bạn đưa ra quyết định.
Môi trường hoạt động
Một yếu tố quan trọng để xem xét phương pháp đúng đắn là môi trường hoạt động. Bất cứ điều kiện môi trường hoạt động khác thường sẽ làm giảm phạm vi lựa chọn HMI của bạn. Thí dụ, môi trường có nhiều tiếng ồn về điện và rung có thể đòi hỏi bạn phải lựa chọn một màn hình công nghiệp chịu va chạm hoặc rất cứng. Một HMI hoạt động trong môi trường áp lực cao như nhà máy chế biến thực phẩm có thể đòi hỏi cấp độ (IP) bảo vệ lối vào cao hơn. Còn với môi trường nhiệt độ cực cao như HMI đặt gần lò luyện gang? Nếu HMI được sử dụng bên ngoài, có cần một màn hình có thể đọc với ánh sáng ban ngày hay không? Tốt hơn là nên lập một kế hoạch và cân nhắc sử dụng một HMI với tác vụ nặng nề hơn là đi ngược lại và thay thế bởi nó không chịu đựng được.
Ứng dụng và những gì mà người sử dụng mong muốn ở HMI
Điều này nghe có vẻ là hiển nhiên nhưng trước đây thường không được bàn đến. Có bao nhiều người biết tất cả các yêu cầu của họ vào thời điểm khởi đầu một dự án? Tốt hơn hết là nên để lại một khoảng trống cho bộ nhớ bổ sung hay những phím chức năng, hoặc để cung cấp một hiển thị màu thậm chí dự án có thể không cần đến nó.
Để lựa chọn HMI, cần biết rằng khi có nhiều ứng dụng HMI khác nhau, hầu hết nằm trong 3 phạm trù rộng:
Sản phẩm thay thế nút bấm: Trước khi có sự xuất hiện của HMI và thậm chí đến ngày nay, rất nhiều máy móc được điều khiển bằng nút ấn và các chuyển công tắc lật. Tình trạng quá trình và dữ liệu khác được hiển thị bởi đèn chỉ thị và hiển thị BCD/LED. Rất nhiều các ứng dụng HMI hiện này về bản chất thay thế các đầu vào và đầu ra được kiểm soát bằng mạch điện điện tử, với HMI mô phỏng nút ấn và công tắc thông qua các phím cảm ứng hoặc thông qua một bộ phím, và một màn hình hiện thị tình trạng.
Loại hình ứng dụng đòi hỏi công suất tính toán nhỏ và có thể được xử lí dễ dàng bằng đầu cuối giả cấp thấp của bất kỳ nhà sản xuất nào. Bạn phải nhớ rằng số lượng phím và tình trạng được hiển thị sẽ được đưa ra cân nhắc khi quyết định kích thước của màn hình. Một số HMI giá thấp có màn hình 3,5 in. hoặc nhỏ hơn, tuy nhiên người sử dụng cuối có thể cảm thấy nản chí khi sử dụng nhiều màn hình để tiếp cận tới tất cả nút ấn và hiển thị.
Trong khi rất nhiều HMI nhỏ với phím và 2 đến 4 dòng văn bản được hiển thị có thể được sử dụng như một sản phẩm thay thế nút ấn, chúng có thể thiếu đi những đặc điểm có lợi mà người sử dụng mong muốn khi sử dụng. Thí dụ, rất nhiều hiển thị nhỏ hơn có màu đen trắng hoặc đơn sắc. Khách hàng có thể quyết định ngay sau đó nên chọn màu xanh cho trường hợp cho phép tiếp tục hoạt động hoặc đỏ để lưu tâm tới tình trạng cảnh báo.
Bộ xử lí dữ liệu: Các ứng dụng ở đây có thể bao gồm các chức năng như phương pháp, lập xu hướng dữ liệu, ghi dữ liệu, xử lí/ghi lại cảnh báo. Thí dụ, trong dây chuyền sản xuất linh hoạt chạy nhiều sản phẩm, HMI tầm trung sẽ phải thực hiện chức năng này, gần như chắc chắn với ít nhất một màn hình màu 6 in để hiển thị tất cả các dữ liệu và đồ thị cần thiết. Nên xem xét lượng dữ liệu được lưu trữ và kích cỡ cũng như số lượng các phương pháp.
Việc xử lí dữ liệu có thể rất đòi hỏi nhiều bộ nhớ, do đó lượng bộ nhớ của HMI sẽ là một yếu tố quan trọng trong lựa chọn của bạn — ít nhất RAM 4 MB cộng với khả năng truy cập card flash nhỏ gọn. Việc xóa hay chuyển dữ liệu vào và ra khỏi HMI cần được xem xét. Liệu các phương pháp có được lưu trên mạch hay được tải về từ PC SCADA (điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu)? Liệu dữ liệu được ghi có được lấy ra để phân tích và lưu trữ? Liệu việc xử lí dữ liệu sẽ được tự động hóa hay vẫn bằng tay?
Câu trả lời có cho những câu hỏi này sẽ đòi hỏi một HMI với kết nối mạng và các công cụ phần mềm tương ứng – và dẫn đến nhiều câu hỏi khác nữa. Thí dụ, là một cổng Ethernet có khả năng gửi và nhận tin nhắn theo yêu cầu, hay ứng dụng card flash được ủy nhiệm? Bên cạnh đó, một số HMI có thể chỉ hỗ trợ các file dữ liệu với các dạng khác nhau như KSV, CSV hay bộ đôi. Câu trả lời cho những câu hỏi này sẽ tùy thuộc vào các thành phần khác trong hệ thống và thông số kỹ thuật của công ty.
Đốc công: Ứng dụng có liên quan đến các chức năng của SCADA hay có thể thậm chí là MES (hệ thống thực hiện sản xuất) như lưu trữ dữ liệu, chuyển đổi cơ sở dữ liệu, tương tác với một hệ thống cấp doanh nghiệp. Với mục tiêu chính hiện tại là phân tích dữ liệu thời gian thực và giảm chi phí, HMI tương ứng có thể làm tăng giá trị đáng kể. Một ứng dụng“đốc công” thường đòi hỏi một PC công nghiệp có đầy đủ tính năng chạy WinXP hay một hệ điều hành tương đương. Nên xem xét những thiết bị nhiều cổng chạy ít nhất là 100 MB, cần cho việc chia mạng ra từng đoạn để điều khiển lưu tốc mạng.
Một điều đáng lưu tâm khác nữa ở đây là mong muốn có một HMI cầm tay hay di động. Một HMI cầm tay tiêu chuẩn được kết nối với máy thông qua cáp và có thể được chuyển tới một ưu điểm để giải quyết một vấn đề. Đối với các máy móc lớn, HMI di động có thể được rút phích cắm từ một bên và cắm vào bên khác. HMI di động có thể lưu tất cả chi phí bằng cách giảm số lượng HMI cần để vận hành thiết bị. Những hạn chế đối với HMI cầm tay thường liên quan tới chi phí cùng với nguy cơ tiềm ẩn hỏng hóc khi chuyển đi nơi khác. Cũng nên cần lưu ý rằng số lượng HMI sẽ giảm số lượng nhân công có thể làm việc trên máy tại cùng một thời điểm.
[Theo Hiện Đại Hóa]
Đọc tiếp...
Môi trường hoạt động
Một yếu tố quan trọng để xem xét phương pháp đúng đắn là môi trường hoạt động. Bất cứ điều kiện môi trường hoạt động khác thường sẽ làm giảm phạm vi lựa chọn HMI của bạn. Thí dụ, môi trường có nhiều tiếng ồn về điện và rung có thể đòi hỏi bạn phải lựa chọn một màn hình công nghiệp chịu va chạm hoặc rất cứng. Một HMI hoạt động trong môi trường áp lực cao như nhà máy chế biến thực phẩm có thể đòi hỏi cấp độ (IP) bảo vệ lối vào cao hơn. Còn với môi trường nhiệt độ cực cao như HMI đặt gần lò luyện gang? Nếu HMI được sử dụng bên ngoài, có cần một màn hình có thể đọc với ánh sáng ban ngày hay không? Tốt hơn là nên lập một kế hoạch và cân nhắc sử dụng một HMI với tác vụ nặng nề hơn là đi ngược lại và thay thế bởi nó không chịu đựng được.
Ứng dụng và những gì mà người sử dụng mong muốn ở HMI
Điều này nghe có vẻ là hiển nhiên nhưng trước đây thường không được bàn đến. Có bao nhiều người biết tất cả các yêu cầu của họ vào thời điểm khởi đầu một dự án? Tốt hơn hết là nên để lại một khoảng trống cho bộ nhớ bổ sung hay những phím chức năng, hoặc để cung cấp một hiển thị màu thậm chí dự án có thể không cần đến nó.
Để lựa chọn HMI, cần biết rằng khi có nhiều ứng dụng HMI khác nhau, hầu hết nằm trong 3 phạm trù rộng:
Sản phẩm thay thế nút bấm: Trước khi có sự xuất hiện của HMI và thậm chí đến ngày nay, rất nhiều máy móc được điều khiển bằng nút ấn và các chuyển công tắc lật. Tình trạng quá trình và dữ liệu khác được hiển thị bởi đèn chỉ thị và hiển thị BCD/LED. Rất nhiều các ứng dụng HMI hiện này về bản chất thay thế các đầu vào và đầu ra được kiểm soát bằng mạch điện điện tử, với HMI mô phỏng nút ấn và công tắc thông qua các phím cảm ứng hoặc thông qua một bộ phím, và một màn hình hiện thị tình trạng.
Loại hình ứng dụng đòi hỏi công suất tính toán nhỏ và có thể được xử lí dễ dàng bằng đầu cuối giả cấp thấp của bất kỳ nhà sản xuất nào. Bạn phải nhớ rằng số lượng phím và tình trạng được hiển thị sẽ được đưa ra cân nhắc khi quyết định kích thước của màn hình. Một số HMI giá thấp có màn hình 3,5 in. hoặc nhỏ hơn, tuy nhiên người sử dụng cuối có thể cảm thấy nản chí khi sử dụng nhiều màn hình để tiếp cận tới tất cả nút ấn và hiển thị.
Trong khi rất nhiều HMI nhỏ với phím và 2 đến 4 dòng văn bản được hiển thị có thể được sử dụng như một sản phẩm thay thế nút ấn, chúng có thể thiếu đi những đặc điểm có lợi mà người sử dụng mong muốn khi sử dụng. Thí dụ, rất nhiều hiển thị nhỏ hơn có màu đen trắng hoặc đơn sắc. Khách hàng có thể quyết định ngay sau đó nên chọn màu xanh cho trường hợp cho phép tiếp tục hoạt động hoặc đỏ để lưu tâm tới tình trạng cảnh báo.
Bộ xử lí dữ liệu: Các ứng dụng ở đây có thể bao gồm các chức năng như phương pháp, lập xu hướng dữ liệu, ghi dữ liệu, xử lí/ghi lại cảnh báo. Thí dụ, trong dây chuyền sản xuất linh hoạt chạy nhiều sản phẩm, HMI tầm trung sẽ phải thực hiện chức năng này, gần như chắc chắn với ít nhất một màn hình màu 6 in để hiển thị tất cả các dữ liệu và đồ thị cần thiết. Nên xem xét lượng dữ liệu được lưu trữ và kích cỡ cũng như số lượng các phương pháp.
Việc xử lí dữ liệu có thể rất đòi hỏi nhiều bộ nhớ, do đó lượng bộ nhớ của HMI sẽ là một yếu tố quan trọng trong lựa chọn của bạn — ít nhất RAM 4 MB cộng với khả năng truy cập card flash nhỏ gọn. Việc xóa hay chuyển dữ liệu vào và ra khỏi HMI cần được xem xét. Liệu các phương pháp có được lưu trên mạch hay được tải về từ PC SCADA (điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu)? Liệu dữ liệu được ghi có được lấy ra để phân tích và lưu trữ? Liệu việc xử lí dữ liệu sẽ được tự động hóa hay vẫn bằng tay?
Câu trả lời có cho những câu hỏi này sẽ đòi hỏi một HMI với kết nối mạng và các công cụ phần mềm tương ứng – và dẫn đến nhiều câu hỏi khác nữa. Thí dụ, là một cổng Ethernet có khả năng gửi và nhận tin nhắn theo yêu cầu, hay ứng dụng card flash được ủy nhiệm? Bên cạnh đó, một số HMI có thể chỉ hỗ trợ các file dữ liệu với các dạng khác nhau như KSV, CSV hay bộ đôi. Câu trả lời cho những câu hỏi này sẽ tùy thuộc vào các thành phần khác trong hệ thống và thông số kỹ thuật của công ty.
Đốc công: Ứng dụng có liên quan đến các chức năng của SCADA hay có thể thậm chí là MES (hệ thống thực hiện sản xuất) như lưu trữ dữ liệu, chuyển đổi cơ sở dữ liệu, tương tác với một hệ thống cấp doanh nghiệp. Với mục tiêu chính hiện tại là phân tích dữ liệu thời gian thực và giảm chi phí, HMI tương ứng có thể làm tăng giá trị đáng kể. Một ứng dụng“đốc công” thường đòi hỏi một PC công nghiệp có đầy đủ tính năng chạy WinXP hay một hệ điều hành tương đương. Nên xem xét những thiết bị nhiều cổng chạy ít nhất là 100 MB, cần cho việc chia mạng ra từng đoạn để điều khiển lưu tốc mạng.
Một điều đáng lưu tâm khác nữa ở đây là mong muốn có một HMI cầm tay hay di động. Một HMI cầm tay tiêu chuẩn được kết nối với máy thông qua cáp và có thể được chuyển tới một ưu điểm để giải quyết một vấn đề. Đối với các máy móc lớn, HMI di động có thể được rút phích cắm từ một bên và cắm vào bên khác. HMI di động có thể lưu tất cả chi phí bằng cách giảm số lượng HMI cần để vận hành thiết bị. Những hạn chế đối với HMI cầm tay thường liên quan tới chi phí cùng với nguy cơ tiềm ẩn hỏng hóc khi chuyển đi nơi khác. Cũng nên cần lưu ý rằng số lượng HMI sẽ giảm số lượng nhân công có thể làm việc trên máy tại cùng một thời điểm.
[Theo Hiện Đại Hóa]
