산업 자동화 분야에서 HMI는 Human Machine Interface의 약자입니다. HMI는 산업계에서 기계를 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다. HMI가 없으면 업계에서 우수한 자동화 프로세스를 갖추기가 어렵습니다.
휴먼 머신 인터페이스의 정의
HMI(Human-Machine Interface)는 인간 운영자가 기계 또는 프로세스와 상호 작용할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스입니다. HMI는 일반적으로 산업 환경에서 운영자가 공장이나 발전소에서 볼 수 있는 프로세스를 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.
HMI는 컴퓨터의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI), 터치 스크린, 버튼과 디스플레이가 있는 물리적 제어판 등 다양한 형태를 취할 수 있습니다. 이는 운영자에게 프로세스 데이터를 제공하고, 운영자가 명령 및 설정값을 입력할 수 있도록 하며, 알람 및 기타 정보를 제공하는 데 사용됩니다.
HMI는 일반적으로 HMI 및 현장 센서의 입력을 기반으로 프로세스를 제어하는 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)에 연결됩니다. HMI는 단순히 운영자에게 정보를 제공하고 명령을 입력할 수 있도록 한 다음 구현을 위해 PLC로 전송됩니다.
HMI 유형
그래픽 사용자 인터페이스(GUI):이는 그래픽 인터페이스를 사용하여 프로세스 데이터를 표시하고 운영자가 명령을 입력할 수 있는 컴퓨터 기반 HMI입니다. GUI는 Microsoft Windows 또는 특수 HMI 소프트웨어 패키지와 같은 소프트웨어를 사용하여 생성할 수 있습니다.
터치 인터페이스(터치스크린 인터페이스):화면을 터치하여 상호 작용하며 간단하고 직관적인 상호 작용을 가지며 스마트폰, 태블릿 PC, 대화형 화이트보드와 같은 장치에서 일반적으로 사용됩니다.
음성 인터페이스(음성 인터페이스):음성 인식 기술을 통한 상호 작용을 통해 사용자는 스마트 스피커, 자동차 시스템 및 기타 장치에서 일반적으로 사용되는 음성 명령을 통해 컴퓨터를 제어할 수 있습니다.
물리적 패널:이는 버튼, 스위치 및 디스플레이를 사용하여 프로세스 데이터를 표시하고 운영자가 명령을 입력할 수 있도록 하는 물리적 HMI입니다. 진동이나 먼지가 많은 환경과 같이 GUI나 터치스크린이 실용적이지 않은 산업 환경에서 자주 사용됩니다.
웹 기반 인터페이스:이러한 HMI는 웹 브라우저를 사용하여 프로세스 데이터를 표시하고 운영자가 명령을 입력할 수 있도록 합니다. 웹 브라우저를 통해 모든 장치에서 액세스할 수 있으므로 운영자는 프로세스를 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다.
HMI 선택
산업 공정이나 시스템을 위한 인간-기계 인터페이스(HMI)를 선택할 때 HMI가 특정 응용 분야에 가장 적합한지 확인하기 위해 몇 가지 요소를 고려해야 합니다.
호환성:제어할 장비 및 시스템과 호환되는 HMI를 선택하는 것이 중요합니다. 여기에는 장치에서 사용되는 제어 시스템, 통신 프로토콜 및 데이터 형식과의 호환성이 포함됩니다.
하드웨어:HMI는 견고하고 설치 환경에 적합하도록 설계되어야 합니다. 온도, 습도, 진동을 견딜 수 있어야 합니다.
표시하다:HMI에는 명확하고 읽기 쉽고 탐색하기 쉬운 디스플레이가 있어야 합니다. 화면은 고품질 디스플레이와 백라이트를 갖춘 좋은 해상도를 가져야 합니다.
유용성:HMI는 직관적인 탐색과 명확하고 간결한 디스플레이를 통해 작동하고 이해하기 쉬워야 합니다. 다양한 수준의 전문 지식을 갖춘 운영자가 사용하고 이해하기 쉬워야 합니다.
데이터 시각화:HMI는 운영자가 프로세스를 이해하고 정보에 기초한 결정을 내릴 수 있도록 그래프, 차트 및 기타 유형의 시각적 표현을 사용하여 명확하고 의미 있는 방식으로 데이터를 표시할 수 있어야 합니다.
맞춤화 가능성:HMI는 프로세스나 장비의 특정 요구 사항은 물론 운영자 선호도에 맞게 맞춤화할 수 있어야 합니다.
원격 액세스:HMI는 운영자가 원격 위치에서 프로세스를 모니터링하고 제어할 수 있도록 원격 액세스를 허용하도록 설계되어야 합니다.
확장성:HMI는 확장 가능하도록 설계되어야 하며 프로세스나 장비가 발전함에 따라 더 많은 복잡성과 데이터를 처리할 수 있어야 합니다.
지원하다:HMI 공급업체는 우수한 기술 지원과 문서는 물론 소프트웨어 업데이트와 업그레이드도 제공해야 합니다.
휴먼 머신 인터페이스의 이점
HMI(Human Machine Interface)는 산업 프로세스를 제어하고 모니터링하는 데 여러 가지 이점을 제공합니다.
효율성 향상:HMI는 운영자가 쉽게 프로세스 데이터에 액세스하고 명령을 입력할 수 있도록 하여 제어되는 프로세스의 효율성을 높입니다. 명확하고 간결한 방식으로 데이터를 제시함으로써 운영자는 더 많은 정보를 바탕으로 결정을 내리고 필요할 때 적시에 조치를 취할 수 있습니다.
향상된 안전성:HMI는 경보 및 기타 중요한 정보를 운영자에게 표시하여 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 운영자는 잠재적인 문제가 심각해지기 전에 적시에 조치를 취해 잠재적인 문제를 해결할 수 있습니다.
원격 모니터링 및 제어:많은 HMI는 원격으로 액세스할 수 있으므로 운영자는 멀리서 프로세스를 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 이는 프로세스가 원격 또는 위험한 위치에 있는 응용 분야에서 특히 유용합니다.
사용 편의성:HMI는 기술적 전문 지식이 없는 운영자도 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 이를 통해 산업 프로세스를 제어하고 모니터링하기 위한 접근 가능한 도구가 됩니다.
HMI의 사용
HMI는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC) 및 입력/출력 센서와 통신하여 사용자가 볼 수 있는 정보를 획득하고 표시합니다. HMI 화면은 구현 방법에 따라 모니터링 및 추적과 같은 단일 기능 또는 기계 종료 또는 생산 속도 증가와 같은 보다 복잡한 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다.
HMI는 뷰어 데이터를 디지털화하고 중앙화하여 산업 프로세스를 최적화하는 데 사용됩니다. HMI를 활용하여 운영자는 그래프, 차트 또는 디지털 대시보드에 표시되는 중요한 정보를 보고, 알람을 보고 관리하며, SCADA, ERP 및 MES 시스템과 모두 하나의 콘솔에서 연결할 수 있습니다.
이전에는 작업자가 기계 진행 상황을 확인하고 이를 종이나 화이트보드에 기록하기 위해 계속해서 바닥을 돌아다녀야 했습니다. HMI 기술은 PLC가 실시간 정보를 HMI 디스플레이에 직접 전송할 수 있도록 함으로써 이러한 구식 관행이 필요하지 않게 함으로써 정보 부족이나 인적 오류로 인해 발생하는 많은 비용 손실 문제를 줄여줍니다.
휴먼 머신 인터페이스 애플리케이션
HMI(Human Machine Interface)는 제어되는 프로세스의 효율성, 안전성 및 접근성을 향상시키는 데 도움이 되는 다양한 산업 응용 분야에서 사용됩니다.
HMI의 몇 가지 일반적인 애플리케이션은 다음과 같습니다.
조작:HMI는 일반적으로 제조 환경에서 공장 현장과 같은 생산 프로세스를 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다. 이를 통해 작업자에게 프로세스 데이터를 제공하고 명령 및 설정값을 입력할 수 있을 뿐만 아니라 알람 및 기타 중요한 정보를 표시할 수 있습니다.
발전:HMI는 화석 연료나 재생 에너지를 사용하는 발전소 등에서도 보일러 작동, 터빈 제어, 발전 및 배전과 같은 프로세스를 모니터링하고 제어하는 데 사용됩니다.
물 및 폐수 처리:HMI는 물과 폐수 처리장에서 펌핑, 처리, 분배와 같은 프로세스를 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다.
석유 및 가스:HMI는 석유 및 가스 생산과 정제에 사용되어 시추, 펌핑, 정제와 같은 프로세스를 제어하고 모니터링합니다.
화학 처리:HMI는 화학 처리 공장에서 혼합, 반응, 증류와 같은 프로세스를 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다.
HMI 설계 도구
HTML5(Canvas/WebGL/WebVR) 표준 웹 기술을 기반으로 하는 DigitalView 소프트웨어는 크로스 플랫폼 클라우드 기반 배포 및 산업용 사물 인터넷 구현에 대한 요구를 충족하고 로우 코드 시각화 형태로 대형 화면 구성, UI 구성, 산업 구성 및 3D 구성을 자유롭게 구축합니다.
Sovit 소프트웨어 시각화 개발 플랫폼(Sovit2D, Sovit3D)은 B/S 아키텍처 기반의 HTML5 기술 사용, 2D/3D 그래픽 구성 지원, mqtt 프로토콜 액세스를 지원하는 강력한 웹 기반 구성 온라인 편집기입니다. 브라우저 측에서 편리한 인간-컴퓨터 상호 작용을 가능하게 하고 간단한 드래그 앤 드롭을 통해 시각화 페이지 배열 및 디자인을 완료하고 범산업 IoT 시나리오를 위한 SCADA, HMI, 대시보드 및 IIOT 시스템을 신속하게 구축할 수 있는 업계 표준 구성 요소와 다중 산업 템플릿 및 구성 요소의 풍부한 라이브러리를 제공합니다.