HMI (اچ ام آی)

HMI برای صنایع متفاوتی چون الکترونیک، سرگرمی­، ارتش، پزشکی و غیره کاربرد دارند. این واسط­ ها به یکپارچکی و یکنواختی کار انسان و ماشین در سیستم­ های تکنولوژیکی پیچیده کمک می کنند. اچ ام ای نرم افزاری، اغلب بر روی سخت افزارهایی مانند: ترمینال واسط اپراتور (Operator Interface Terminal)، کامپیوترهای شخصی جاساز شده (Embedded PC) و یا سخت افزار PC اجرا می ­شوند. گاهی انتخاب سخت افزار، توسعه نرم افزار را ساده ­تر می­ کند.

در صورتی که تمایل دارید در مورد PLC اطلاعات بیش تری کسب کنید به برگه PLC مراجعه کنید.

تعاریف گسترده ای از HMI وجود دارد. به طور کلی به هر ابزاری که با یک صفحه نمایش گرافیکی امکان ارتباط انسان با سیستم و کنترل آن را فراهم می کند؛ HMI گفته می شود. در بسیاری از موارد زمانی که سخت افزار واسط انسان و ماشین برای یک عملکرد مخصوص ساخته می­ شود، نرم افزار آن نیز به صورت پیش فرض برای آن سخت افزار ارائه می­ شود. در ادامه فروشنده ­های این ابزار برای بهبود محصولات خود نسخه ­های جدید نرم افزاری متناسب با آن سخت افزار را ارائه می ­دهند. نرم افزار­های واسط انسان و ماشین محرک نرم افزارها هستند. واسط ­های انسان-ماشین همچنین با نام­ هایی چون MMI، CHI و HCI شناخته می­ شوند.

برای شناخت و اطلاع از انواع قطعات صنعتی به صفحه اتوماسیون صنعتی برق مراجعه فرمایید.

انواع واسط ­های انسان-ماشین

واسط ­­های انسان-ماشین اساساً در دو نوع موجود هستند:

• واسط ­های انسان به ماشین (HMI):

به واسط­ هایی اتلاق می ­شود که داده ­ها و اعمال انسان را به صورت سیگنال ­های قابل درک برای ماشین تبدیل می­کنند.

• واسط­ های ماشین به انسان:

این واسط ­ها اطلاعات سیستم و سیگنال­ های ارسالی آن را به صورت قابل درک برای انسان تبدیل و به او نمایش می­دهد.

این واسط ­ها شامل سنسورهای حرکتی، کیبوردها و تمامی دستگاه ­های خارجی مشابه هستند. واسط­ های تشخیص صدا و هر نوع ابزاری که اطلاعات گرما، نور، صدا و تمامی حالت ­های فیزیکی و حرکتی را به داده برای ماشین تبدیل می­ کنند؛ بخشی از واسط­ های انسان و ماشین به شمار می­ آیند.

با وجود اینکه تکنولوژی HMI به عنوان یک حوزه مستقل در نظر گرفته شده است. این تکنولوژی می ­تواند به عنوان یک تنظیم کننده در باقی تکنولوژی ­ها استفاده شود. اساس ساخت واسط­ های انسان  به ماشین به طور گسترده وابسته به شناخت قابلیت­ های رفتاری، ذهنی و تشخیصی انسان است. به عبارت دیگر ارگونومی اصول اولیه ساخت واسط ­های انسان-ماشین را تشکیل می ­دهد. علاوه بر انجام اعمال با کارایی بهتر، اچ ام ای به عنوان یک واسط­ انسان به ماشین، قابلیت­ هایی چون افزایش تجربه و یادگیری را نیز برای کاربران به همراه می­ آورند.

کابرد HMI (واسط انسان به ماشین)

واسط ­های انسان ماشین برای بسیاری از فعالیت ­های موجود در ارتباط به انسان و ماشین و در تمامی حوزه­ های فعالیتی انسان کاربرد دارند. چند مورد از کاربرد­­های HMI در تنظیمات صنعتی در ادامه ذکر شده اند:

• نمایش داده های مجازی
• نظارت بر KPI ها
• دنبال کردن روند،زمان و برچسب های تولید
• نظارت بر ورودی و خروجی های ماشین ها

تکنولوژی HMI در بسیاری ار سازمان­ای صنعتی و تعداد عظیمی از کمپانی ­ها برای تعامل با ماشین آلات و بهینه سازی فرآیند­های صنعتی کاربرد دارند. کابرد­های صنعتی واسط­ های انسان به ماشین به شرح زیر هستند:

یکی از نقش­ هایی که بیشترین تعامل را با واسط­ های کاربری دارند. اپراتورها، جمع­ کننده­­­ های سیستم­ ها  و مهندسان (مخصوصاً مهندسان کنترل سیستم) هستند. HMI یک منبع ضروری برای متخصصانی که از آنها برای بررسی و نظارت بر فرآیندهای تشخیص مشکلات و مجازی سازی داده ه­ا استفاده می­ کنند، به شمار می­ آیند.

روند توسعه تکنولوژی HMI

در دهه های گذشته تغییر در کسب و کارها موجب تغییر و توسعه فناوری اچ ام ای شده است. این واسط­ های مدرن قابلیت­ ها و فرصت­ های زیادی برای ارتباط و تحلیل تجهیزات ایجاد کرده­ اند. با گذشت زمان حرکت کابران و اپراتور­ها به سمت واسط­­ های با عملکرد بالا افزایش یافته است. توجه به شاخص­های بحرانی و ضروری در واسط ­ها، یک متد طراحی برای رسیدن به سرعت مطمئن و فعل و انفعالات مؤثر بوده است. این تکنیک ­های طراحی به ناظر برای مشاهده و پاسخگویی به مشکلات کمک می ­کنند و امکان اخذ تصمیم به بهترین نحو را فراهم می ­آورند. از جمله شاخصی های عملکرد HMI ها، سادگی و همچنین عاری بودن از هرگونه مشکل در تصاویر و کنترل آن ها است. المان های دیگر طراحی مانند رنگ، سایز و جایگذاری برای بهینه کردن آن برای کاربران بسته به نوع کاربرد هم از دیگر ویژگی های این قطعات الکترونیکی است.

HMI، صفحه ­های لمسی و ابزار موبایل

صفحه­ های لمسی و واسط ­های موبایل دو نمونه از پیشرفت­ های تکنولوژیکی هستند. که همزمان با ظهور تلفن ­­های هوشمند گسترش­ یافته اند. به جای کلید­ها و دکمه های فشاری، واسط ­های انسان-ماشین پیشرفته شده­ اند و به اپراتور اجازه می ­دهند با فشار دادن و یا لمس فیزیکی صفحه نمایش به کنترل مورد نظر خود دست یابند. صفحه های لمسی زمانی که با واسط ­های کابری که از طریق واسط­ های وب بیس و یا نرم افزارها توسعه، استفاده می ­شوند. اهمیتشان بیشتر خواهد شد. واسط ­های انسان-ماشین تلفن­­ های همراه مزیت­ های فراوانی ارائه می­ کنند که از جمله آن می­ توان یه دسترسی سریع به اطلاعات و همچنین نظارت از راه دور اشاره کرد.  

HMI لبه شبکه و ابر

نیاز به این واسط ­ها نیز زیاد است زیرا­ آن­ها به اپراتور اجازه دسترسی به داده ­ها و مجازی سازی را می ­دهند. به علاوه این خیلی معمول است که از یک مکان محلی و از طریق یک واسط انسان-ماشین محلی داده­ا به ابر ارسال شوند که می­توان در هر مکان و از راه دور به آن دسترسی پیدا کرد. در حالی که قابلیت ­های کنترل در محل همچنان حفظ خواهد شد.

نگاهی به آینده HMI ها

در حقیقت مهندسان در جستجوی راه­هایی برای تحقق واقعیت افزوده و واقعیت مجازی برای تجسم عملکرد­های تولید هستند. همانطور که داد­ها در زمینه تولید به طور فراینده­ای نقش اساسی ایفا می­ کنند به نظر می ­رسد برای واسط­ های انسان-ماشین آینده روشنی در پیش است. ممکن است این تکنولوژی راه دوری در پیش داشته باشد، اما پتانسیل رشد آن تقریباً بی حد و حصر است.