HMI (اچ ام آی) چیست؟ کاربردها + مزایا
کارخانه‌ها و خطوط تولید پر از ماشین‌آلات هوشمند هستند که به صورت خودکار کار می‌کنند. اما سؤال اصلی اینجاست: انسان چطور با این ماشین‌ها ارتباط برقرار می‌کند؟ پاسخ ساده است: از طریق HMI یا Human Machine Interface — رابطی که مغز انسان را به مغز ماشین وصل می‌کند.
اگر بخواهیم ساده بگوییم، HMI همان نمایشگر صنعتی است که اپراتور از طریق آن می‌تواند وضعیت دستگاه‌ها و به طور کلی تجهیزات اتوماسیون صنعتی را ببیند، فرمان بدهد، خطاها را بررسی کند و فرآیند تولید را کنترل نماید.
HMI چیست؟ (Human Machine Interface)
HMI مخفف Human Machine Interface به معنی رابط انسان و ماشین است. این سیستم در واقع یک پنل لمسی یا نمایشگر گرافیکی است که بین انسان (اپراتور) و کنترل‌کننده صنعتی (مثل PLC) قرار می‌گیرد.
اپراتور از طریق HMI می‌تواند:
- وضعیت ماشین‌ها و سنسورها را به صورت لحظه‌ای ببیند.
- دکمه‌ها و کلیدهای مجازی روی صفحه را لمس کند تا فرمان صادر شود.
- هشدارها (Alarm) یا خطاهای سیستم را مشاهده کند.
- داده‌ها و پارامترها را تنظیم یا ذخیره نماید.
به بیان دیگر، HMI نقش پل ارتباطی بین انسان و کنترلرها (PLC, Drives, Robots) را دارد.
ساختار و اجزای HMI
یک سیستم HMI معمولاً شامل بخش‌های زیر است:
- سخت‌افزار (Hardware)
- نمایشگر لمسی (Touch Screen)
- پردازنده (CPU)
- درگاه‌های ارتباطی (Ethernet, RS232, RS485, USB)
- نرم‌افزار (Software)
- محیط طراحی صفحات گرافیکی
- تنظیم پارامترهای ارتباط با PLC
- ایجاد دکمه‌ها، گراف‌ها و هشدارها
کاربردهای HMI در صنعت
HMI تقریباً در تمام صنایع اتوماسیون استفاده می‌شود. از کوچک‌ترین کارخانه‌ها تا بزرگ‌ترین خطوط مونتاژ. در ادامه برخی از مهم‌ترین کاربردها را ببینید:
۱. خطوط تولید و بسته‌بندی
در خطوط اتوماتیک، HMI به اپراتور کمک می‌کند تا سرعت، دما، زمان توقف و سایر تنظیمات دستگاه را تغییر دهد.
۲. کنترل موتور و درایو
با HMI می‌توان وضعیت درایوها (اینورتر) (مثل Delta, Siemens, Schneider) را مشاهده و پارامترهای سرعت و جهت چرخش را کنترل کرد.
۳. سیستم‌های تهویه و انرژی
در صنایع نفت، گاز یا ساختمان‌های هوشمند برای مانیتورینگ دما، فشار و جریان هوا از HMI استفاده می‌شود.
۴. تجهیزات CNC و رباتیک
در ماشین‌آلات CNC و بازوهای رباتیک، HMI به‌عنوان واسط اصلی برای برنامه‌ریزی، تست و اجرای حرکت‌ها عمل می‌کند.
انواع HMI
HMIها با توجه به کاربرد و امکاناتشان انواع مختلفی دارند:
| نوع HMI | ویژگی‌ها | موارد استفاده |
|---|---|---|
| Text HMI | فقط نمایش متن و عدد | دستگاه‌های ساده |
| Graphic HMI | نمایش تصاویر و گرافیک رنگی | خطوط تولید صنعتی |
| Advanced HMI (PC Based) | قابلیت اتصال به شبکه و دیتابیس | مانیتورینگ‌های بزرگ و کارخانه‌ها |
برندهای معروف HMI شامل Delta، Siemens، Weintek، Omron، Allen Bradley، Kinco و … هستند.
خرید اچ ام آی HMI دلتا از نمایندگی
مزایای استفاده از اچ ام آی HMI
- سادگی در کنترل و نظارت
اپراتور بدون نیاز به کامپیوتر پیچیده، می‌تواند به‌صورت لمسی با سیستم کار کند. - نمایش داده‌های زنده (Real-Time Data)
تغییرات دما، فشار یا سرعت موتور را لحظه‌به‌لحظه می‌توان دید. - کاهش خطای انسانی
چون تمام عملیات به‌صورت گرافیکی و ساده انجام می‌شود، احتمال خطا کاهش می‌یابد. - صرفه‌جویی در زمان و هزینه تعمیرات
هشدارها و خطاها روی صفحه نمایش داده می‌شوند و تعمیرکار سریع‌تر علت را پیدا می‌کند. - افزایش بهره‌وری و دقت
با نظارت دقیق‌تر، عملکرد ماشین‌ها بهینه می‌شود.
تفاوت HMI و SCADA چیست؟
سؤال رایج دیگر این است که تفاوت HMI و SCADA در چیست؟
به طور خلاصه:
| ویژگی | HMI | SCADA |
|---|---|---|
| کاربرد | ارتباط اپراتور با دستگاه | نظارت و کنترل گسترده چند دستگاه |
| محدوده کاری | محلی (Local) | شبکه‌ای (Centralized) |
| ذخیره داده | محدود | پیشرفته با دیتابیس |
| هزینه | کمتر | بیشتر |
بنابراین می‌توان گفت HMI زیرمجموعه‌ای از سیستم SCADA است که بیشتر در سطح محلی استفاده می‌شود.
جمع‌بندی اچ ام آی
در یک جمله، HMI مغز تصویری سیستم اتوماسیون صنعتی است.
بدون آن، اپراتور نمی‌تواند به‌درستی با PLC یا اتوماسیون صنعتی ارتباط برقرار کند.
HMIها باعث افزایش بهره‌وری، کاهش خطا، و ساده‌سازی فرآیند تولید می‌شوند. امروزه تقریباً در همه‌ی صنایع از آن‌ها استفاده می‌شود، از خطوط مونتاژ خودروسازی گرفته تا دستگاه‌های بسته‌بندی مواد غذایی.