HMI là một từ rất quen thuộc đối với những người làm trong ngành kỹ thuật. Đặc biệt là lĩnh vực điều khiển tự động hóa thông minh. Nhắc đến màn hình cảm ứng HMI. Chúng ta thường nghĩ về nó như một màn hình giao tiếp với bộ điều khiển. Thật vậy, đây là các loại màn hình ảm ứng HMI đang được nhiều người sử dụng hiện tại (tức là dòng HMI hiện đại). Nhưng trước đó đã có nhiều loại HMI cơ bản hơn (được gọi là HMI thế hệ truyền thống).

HMI viết tắt trong tiếng anh là Human Machine Interface. Tạm dịch là “giao diện người & máy”. HMI là một giao diện (màn hình) với các chức năng hiển thị và điều khiển. Được thiết kế để cho phép người dùng có thể dễ dàng vận hành và điều khiển thiết bị và máy móc.

Màn hình HMI xưa và nay.

HMI truyền thống

Màn hình HMI truyền thống bao gồm các thiết bị nhập dữ liệu, thông tin đầu vào (công tắc, nút bấm, v.v.) và  thiết bị truyền dữ liệu, thông tin đầu ra (đèn, còi, đồng hồ đo,, v.v.). Nhược điểm của HMI truyền thống là: thông tin không đầy đủ và chính xác. Khả năng lưu trữ thông tin hạn chế, độ tin cậy và ổn định thấp. Dể phát triển một hệ thống lớn  thì rất phức tạp và sẽ rất khó mở rộng.

Màn hình HMI hiện đại

HMI hiện đại được chia thành hai loại chính: HMI dựa trên  PC và Windows / MAC: SCADA, Citect … và HMI  nhúng: HMI chuyên dụng, hệ điều hành là Windows CE 6. Ngoài ra còn có một số loại màn hình HMI  phiên bản khác như: Mobile HMI sử dụng Palm, Pocket PC.

Ưu điểm của màn hình HMI hiện đại:

Tính toàn vẹn, kịp thời và chính xác của thông tin. Tính linh hoạt, dễ dàng thay đổi và bổ sung các thông tin cần thiết. Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ sử dụng và sửa chữa. “Tính mở”: Nó có khả năng kết nối mạnh mẽ, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức khác nhau. Dung lượng lưu trữ cao.

Phân loại màn hình HMI:

– Theo model màn hình: Màn hình cảm ứng HMI và màn hình  không cảm ứng ( chẳng hạn như TFT, LCD, Touch, …). Theo kích thước (inch): 3,5 inch, 4 inch, 7 inch, 10 inch, 12 inch, 15 inch ,…

– Theo dung lượng lưu trữ: 288KB, 1M, 2M, 10M, …

– Cổng giao tiếp: USB, RS232 / 422/485, Ethernet, CANbus, …

– Theo giao thức truyền thông như: MODBUS, MQTT, EtherNet / IP, CANopen, SNMP, FTP, BACnet, M-Bus, VNC, GSM (SMS, GPRS), KNX, …

– Theo chức năng mở rộng và tính năng nâng cao khác: SCADA, đám mây , server Web, SQL, Email và SMS, Remote, 3G / 4G / Wifi,…

Cấu tạo của màn hình HMI

Theo các cách phân loại HMI ở trên, chúng ta có thể nhận ra rằng cấu trúc HMI  gồm 3 phần chính:

– Phần cứng: Màn hình, Chip, Nút/phím nhấm, bộ thẻ nhớ và cổng kết nối.

– Phần mềm: viết chương trình, cấu hình phần cứng, thiết lập các cổng giao tiếp và thiết kế giao diện.

– Phần Giao tiếp, kết nối: bao gồm các cổng, giao thức truyền thông kết nối. Chẳng hạn như: USB, RS232 / 422/485, Ethernet, CANbus, MODBUS, MQTT, EtherNet / IP, CANopen, SNMP, … và các tính năng mở rộng nâng cao và tiên tiến.

Công dụng và các ứng dụng của màn hình HMI trong thực tế

– Trong sản xuất công nghiệp, cơ khí, chế tạo máy, nâng cấp máy móc và hệ thống tự động hóa.

– Sản xuất và hiện đại hóa dây chuyền hoạt động trong công nghiệp tự động hóa

– Tự động hóa tòa nhà, điều khiển, quản lý, giám sát BMS, HAVC, BTS, v.v.

– Quản lý và giám sát khí, gas, năng lượng điện, …

– Các trường đại học, trung tâm đào tạo và huấn luyện, dạy nghề nghiệp vụ.

– Smart Home (ngôi nhà thông minh).

– Giám sát môi trường: trực quan hóa, giám sát từ xa và thu thập dữ liệu.