Cấu tạo màn hình cảm ứng HMI và nguyên lý hoạt động

15/11/2024

Tin tức

Màn hình cảm ứng HMI là giao diện người-máy hiện đại, giúp người dùng tương tác trực tiếp với hệ thống. Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của loại màn hình này.

Màn hình cảm ứng HMI là một trong những giải pháp hiện đại không thể thiếu trong các quy trình tự động hóa. Thiết bị này cho phép con người dễ dàng tương tác và kiểm soát các hệ thống máy móc phức tạp chỉ bằng những thao tác chạm đơn giản.

Bài viết này sẽ giúp bạn khám phá cách các thành phần của màn hình cảm ứng HMI phối hợp để mang đến trải nghiệm điều khiển mượt mà và hiệu quả, từ đó hiểu được tại sao HMI lại đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.

1. Màn hình cảm ứng HMI là gì?

Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa như hiện nay màn hình cảm ứng HMI là thiết bị không thể thiếu.

Màn hình cảm ứng HMI (Human Machine Interface) là thiết bị giao tiếp giữa người dùng với hệ thống, thiết bị, máy móc.

Thiết bị này góp phần đẩy nhanh quá trình tự động hóa các công đoạn cũng như các quy trình sản xuất phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao.

*Màn hình cảm ứng HMI là thiết bị giao tiếp giữa người dùng với hệ thống*

1.1. Cấu tạo màn hình cảm ứng HMI

Cấu tạo của màn hình cảm ứng HMI bao gồm các thành phần chính là:

Phần cứng:

Màn hình: Bộ phận này có thể hiển thị các tín hiệu hoạt động của máy móc trên thiết bị và có thể chạm vào để điều khiển các thao tác giống như chúng ta sử dụng điện thoại cảm ứng hàng ngày.
Phím: Được dùng để thực hiện các thao tác điều khiển
Chip: Đây chính là màn hình CPU
Bộ nhớ trong/ngoài: ROM, RAM, EEPROM / FLASH,…

Phần mềm:

Đây là bộ phận viết chương trình, cấu hình phần cứng, cấu hình giao tiếp và thiết kế giao diện HMI.

Phần kết nối:

Bộ phận này bao gồm các cổng giao thức truyền thông như: USB, RS232 /22/85, Ethernet, CAN bus, MODBUS, MQTT, EtherNet / IP, CANopen, SNMP,... kết nối với hệ thống điều khiển hoặc máy móc để nhận và gửi dữ liệu.

1.2. Nguyên lý hoạt động màn hình HMI

Màn hình cảm ứng HMI là giao diện vận hành giữa người và máy thông qua PLC và được kết nối bằng cáp tín hiệu.

*Cách hoạt động của màn hình cảm ứng HMI*

Cụ thể, cách hoạt động của màn hình cảm ứng HMI sẽ như sau:

Màn hình cảm ứng HMI sẽ nhân dữ liệu từ hệ thống điều khiển hoặc máy móc qua các cổng giao tiếp.
Các thông tin này sẽ được xử lý chuyển đổi thành các lệnh với thông số kỹ thuật cụ thể.
Các lệnh tương tác đã xử lý sẽ được gửi đến hệ thống điều khiển PLC.
Lúc này PLC điều khiển máy móc dây chuyền hoạt động.
Ngược lại, hệ thống máy móc dây chuyền có thể gửi trạng thái hoạt động hoặc thông số hiện tại lên màn hình HMI thông qua hệ thống PLC giúp người dùng thực hiện quá trình giám sát và điều khiển.

Nhờ nguyên lý hoạt động này, màn hình cảm ứng HMI cung cấp cho người sử dụng một giao diện đơn giản và trực quan để dễ dàng điều khiển, giám sát và theo dõi quá trình sản xuất.

2. Ưu điểm màn hình cảm ứng HMI

Màn hình cảm ứng HMI mang đến nhiều ưu điểm vượt trội, giúp nâng cao hiệu quả vận hành và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng trong các hệ thống công nghiệp hiện đại.

2.1. Tính dễ sử dụng

Trước hết, màn hình cảm ứng HMI được thiết kế với giao diện Người – Máy thân thiện và dễ sử dụng.

Người vận hành có thể tương tác trực tiếp với các thiết bị và hệ thống thông qua màn hình cảm ứng, thực hiện các thao tác điều khiển chỉ bằng vài lần chạm.
Điều này giúp giảm thiểu sự phức tạp trong quá trình kiểm soát, làm cho việc quản lý các hệ thống lớn trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.

Cầu dao tự động MCB có cấu tạo và nguyên lý hoạt động là gì?

2.2. Hiển thị thông tin, dữ liệu chi tiết

Một ưu điểm khác của màn hình cảm ứng HMI là khả năng hiển thị thông tin và dữ liệu chi tiết.

Khi kết hợp với công nghệ IoT (Internet of Things), HMI có thể cung cấp thông tin chính xác về trạng thái và hiệu suất của các thiết bị trong hệ thống.
Người dùng có thể theo dõi, đánh giá tình hình vận hành và đưa ra quyết định kịp thời nhờ vào các dữ liệu được cập nhật liên tục.
Khả năng này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả giám sát mà còn góp phần cải thiện quá trình bảo trì và quản lý tài nguyên.

*Màn hình cảm ứng HMI có khả năng hiển thị thông tin và dữ liệu chi tiết*

2.3. Tích hợp tính năng các thiết bị

Màn hình cảm ứng HMI còn nổi bật với tính năng tích hợp mạnh mẽ, cho phép đồng bộ nhiều chức năng như lập trình, điều khiển, giám sát, và ghi dữ liệu.

Giao diện HMI giúp hợp nhất các thao tác phức tạp, mang lại khả năng xử lý nhanh chóng và chính xác, từ đó cải thiện hiệu suất làm việc của toàn hệ thống.
Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn tạo điều kiện tối ưu hóa quy trình làm việc.

2.4. Di động và tiện lợi

Cuối cùng, màn hình cảm ứng HMI mang đến sự linh hoạt với các giải pháp di động và tiện lợi.

Một số màn hình cảm ứng HMI hiện đại có thể được kết nối với điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.
Điều này đặc biệt hữu ích trong bối cảnh tự động hóa, cho phép người dùng giám sát và điều khiển hệ thống từ xa, khi không có mặt trực tiếp tại hiện trường.

Nhờ những ưu điểm này, màn hình cảm ứng HMI đã giúp cho việc quản lý trở nên thuận tiện và hiệu quả hơn bao giờ hết.

3. Ứng dụng màn hình cảm ứng HMI trong đời sống

Màn hình cảm ứng HMI không chỉ ứng dụng trong công nghiệp mà con ứng dụng trong đời sống sinh hoạt của con người.

*Màn hình cảm ứng HMI ứng dụng trong công nghiệp và đời sống*

Dưới đây là một số ứng dụng của màn hình cảm ứng HMI trong đời sống, được phân loại theo từng ngành nghề:

3.1. Công nghiệp sản xuất

Giám sát và điều khiển dây chuyền sản xuất tự động.
Cảnh báo sự cố, giúp giảm thiểu thời gian dừng máy và bảo trì.

3.2. Quản lý tòa nhà thông minh

Điều khiển hệ thống chiếu sáng, điều hòa không khí, và an ninh.
Giám sát mức tiêu thụ năng lượng và quản lý các thiết bị trong tòa nhà.

3.3. Giao thông và ô tô

Hiển thị thông tin về tốc độ, định vị GPS và các cảnh báo an toàn cho người lái.
Điều khiển hệ thống giải trí và hệ thống hỗ trợ lái xe như cảnh báo va chạm, kiểm soát hành trình.