HMI در اتوماسیون صنعتی

HMI (Human Machine Interface) یا «رابط انسان و ماشین» یکی از عناصر کلیدی اتوماسیون صنعتی است که امکان تعامل مستقیم اپراتور با ماشین‌آلات، PLC و سیستم‌های پنوماتیک را فراهم می‌کند. HMI همان صفحه‌نمایشی است که اپراتور از طریق آن وضعیت دستگاه را می‌بیند، تنظیمات را تغییر می‌دهد، دستور شروع یا توقف صادر می‌کند و خطاها را بررسی می‌کند.

HMI چیست؟

HMI یک پنل دیجیتالی است که روی ماشین‌آلات صنعتی، خطوط تولید، تابلو برق یا دستگاه‌های پنوماتیکی نصب می‌شود و وظیفه دارد:

• نمایش وضعیت لحظه‌ای سیستم
• ارتباط با PLC و دریافت اطلاعات
• نمایش آلارم‌ها و خطاهای سیستم
• امکان تغییر تنظیمات توسط اپراتور
• اجرای دستورات کنترلی (Start / Stop / Reset)

در سیستم‌های پنوماتیک، HMI نقش حیاتی در کنترل جک‌ها، شیرهای برقی، فشار، دما، تایمرها و توالی‌های حرکتی دارد.

ساختار و اجزای HMI

• صفحه‌نمایش (LCD یا TFT): 4 تا 15 اینچ
• تاچ‌پنل: مقاومتی یا خازنی برای فرمان‌گیری
• پورت‌های ارتباطی: RS485, RS232, Ethernet, Modbus
• حافظه داخلی: برای ذخیره صفحات و تنظیمات
• CPU داخلی: اجرای گرافیک و دریافت داده از PLC

نقش HMI در اتوماسیون سیستم‌های پنوماتیک

HMI رابط اصلی بین اپراتور و **PLC کنترل‌کننده پنوماتیک** است. کاربردهای اصلی:

• نمایش وضعیت جک‌ها و شیرهای برقی
• نمایش دما، فشار، تایمرها و تعداد سیکل
• شروع سیکل کاری یا توقف اضطراری
• ثبت آلارم‌ها و هشدارهای سیستم
• تنظیم سرعت حرکت جک‌ها یا زمان نگه‌داری
• قابلیت اتصال به شبکه برای مانیتورینگ

مزایای استفاده از HMI

• صرفه‌جویی در زمان اپراتور
• کاهش خطای انسانی
• تشخیص سریع‌تر خطاها و آلارم‌ها
• سادگی استفاده بدون نیاز به دانش تخصصی PLC
• امکان ایجاد محیط گرافیکی و شماتیک
• افزایش ایمنی و دقت عملیات

انواع HMI

۱. HMI ساده (Text Based)

• نمایش متن و فرمان‌های ساده
• اقتصادی و مناسب دستگاه‌های کوچک

۲. HMI گرافیکی (Graphic)

• نمایش گرافیکی سیستم
• قابلیت رسم نقشه‌های پایپینگ و جریان‌هوا

۳. HMI صنعتی پیشرفته

• پشتیبانی از Ethernet و Modbus TCP
• دارای Data Logging و ثبت گزارشات
• مناسب خطوط تولید بزرگ

کاربرد HMI در صنایع

• ماشین‌آلات پنوماتیک
• خطوط بسته‌بندی
• ماشین‌سازی
• اتوماسیون کارخانه‌ها
• رباتیک و Pick & Place
• سیستم‌های کنترل فشار و دما
• تجهیزات CNC و هیدرولیک

نکات مهندسی در انتخاب HMI

• سایز مناسب: 4.3، 7 یا 10 اینچ
• نوع تاچ: مقاومتی یا خازنی
• درگاه ارتباطی: Modbus، Ethernet، CAN
• سازگاری با PLC موجود
• درجه حفاظت IP: مناسب محیط صنعتی
• برند: Weintek، Siemens، Delta، Kinco، Omron

جمع‌بندی

HMI یکی از مهم‌ترین بخش‌های اتوماسیون صنعتی است که امکان مشاهده وضعیت لحظه‌ای، کنترل توالی‌های حرکتی و مدیریت سیستم‌های پنوماتیک را فراهم می‌کند. بدون HMI هرگونه تغییر تنظیمات یا عیب‌یابی بسیار دشوار می‌شود و مهندسان مجبور به استفاده مستقیم از PLC هستند. HMI رابط کاربر پسند، امن و قابل‌اطمینانی برای کنترل تجهیزات صنعتی است.