Cấu Tạo Của Màn Hình Điều Khiển HMI (Bộ Vi Xử Lý, Bộ Nhớ, Giao Diện, V.V.)

Màn hình HMI (Human-Machine Interface) là thiết bị quan trọng trong hệ thống tự động hóa, giúp con người giám sát và điều khiển máy móc thông qua giao diện trực quan. Để hoạt động hiệu quả, màn hình điều khiển HMI được cấu tạo từ nhiều thành phần như bộ vi xử lý, bộ nhớ, màn hình hiển thị, giao diện kết nối và phần mềm điều khiển.

Bộ Vi Xử Lý Của màn hình điều khiển HMI

Bộ vi xử lý (CPU) đóng vai trò trung tâm trong màn hình HMI, giúp xử lý dữ liệu, thực hiện các tác vụ tính toán và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.

Chức năng của bộ vi xử lý

• Xử lý các lệnh điều khiển và truyền dữ liệu từ PLC hoặc cảm biến.
• Hiển thị dữ liệu theo thời gian thực trên màn hình HMI.
• Hỗ trợ thực hiện các tác vụ logic và tính toán điều khiển.

Các loại vi xử lý sử dụng trong màn hình điều khiển HMI

• Vi xử lý nhúng: Tối ưu hóa cho các hệ thống công nghiệp nhỏ gọn.
• Vi xử lý công suất cao: Dùng cho màn hình HMI có giao diện phức tạp và xử lý dữ liệu lớn.

Bộ Nhớ Của màn hình điều khiển HMI

Bộ nhớ giúp màn hình HMI lưu trữ chương trình điều khiển, dữ liệu vận hành và thông tin hệ thống.

Các loại bộ nhớ trong màn hình HMI

• RAM: Lưu trữ dữ liệu tạm thời khi màn hình HMI hoạt động.
• ROM/Flash: Chứa hệ điều hành và phần mềm điều khiển.
• Bộ nhớ mở rộng: Thẻ SD hoặc USB để lưu trữ dữ liệu lịch sử.

Vai trò của bộ nhớ trong màn hình điều khiển HMI

• Đảm bảo hiệu suất xử lý nhanh và ổn định.
• Lưu trữ thông tin quan trọng để hiển thị và phân tích.
• Giúp hệ thống vận hành mượt mà, tránh gián đoạn.

Màn Hình Hiển Thị Và Giao Diện Người Dùng

Màn hình hiển thị là phần quan trọng nhất của màn hình điều khiển HMI, giúp người vận hành tương tác trực tiếp với hệ thống.

Các loại màn hình trong HMI

• Màn hình LCD: Độ bền cao, hiển thị rõ nét.
• Màn hình TFT: Màu sắc sống động, phù hợp với giao diện đồ họa chi tiết.
• Màn hình cảm ứng: Điều khiển trực tiếp, không cần nút bấm vật lý.

Giao diện người dùng trên màn hình HMI

• Giao diện đồ họa (GUI): Hiển thị biểu đồ, thông số kỹ thuật, cảnh báo.
• Tùy chỉnh giao diện: Người dùng có thể thiết lập theo nhu cầu sử dụng.

Giao Diện Kết Nối Và Truyền Thông

màn hình điều khiển HMI cần có cổng kết nối và giao thức truyền thông phù hợp để giao tiếp với hệ thống điều khiển.

Các cổng kết nối phổ biến

• RS232/RS485: Kết nối với PLC hoặc bộ điều khiển khác.
• Ethernet: Hỗ trợ truyền dữ liệu qua mạng nội bộ.
• USB: Kết nối với thiết bị lưu trữ hoặc máy tính.

Giao thức truyền thông trong màn hình HMI

• Modbus RTU/TCP: Giao thức phổ biến trong công nghiệp.
• Profibus/Profinet: Dùng trong hệ thống điều khiển hiện đại.
• CAN Bus: Ứng dụng trong ngành ô tô và tự động hóa.

Phần Mềm Điều Khiển Và Chương Trình HMI

Phần mềm giúp màn hình điều khiển HMI vận hành và hiển thị dữ liệu từ hệ thống một cách trực quan.

Chức năng của phần mềm HMI

• Lập trình giao diện và cấu hình thiết bị.
• Xử lý dữ liệu, tạo báo cáo theo dõi hệ thống.
• Đồng bộ dữ liệu giữa màn hình HMI và PLC.

Các phần mềm lập trình màn hình HMI phổ biến

• WinCC (Siemens): Dành cho hệ thống Siemens.
• FactoryTalk View (Rockwell Automation): Dùng trong các ngành công nghiệp lớn.
• Weintek EasyBuilder: Phù hợp với các hệ thống tự động hóa vừa và nhỏ.

Kết Luận

Màn hình điều khiển HMI là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống tự động hóa, giúp con người giám sát và điều khiển máy móc một cách hiệu quả. Với cấu tạo gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, màn hình hiển thị, giao diện kết nối và phần mềm điều khiển, màn hình HMI đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình vận hành và nâng cao hiệu suất sản xuất.

***Bài viết liên quan: Màn Hình Điều Khiển HMI