2

برق، کنترل، ابزار دقیق، مخابرات

مانیتورنیگ صنعتی و HMI

دی ۲۶, ۱۳۹۵ ۶:۳۳ ب.ظ

این پیام تبلیغاتی است

امروزه در کارخانه جات و واحد های بزرگ صنعتی راهبری سیستمها و ماشین آلات به صورت محلی و توسط اپراتور خاص برای هر قسمت،به علت گستردگی سایت فاصله بین یونیت ها،حجم بالای تجهیزات و عدم امکان ایجاد هماهنگی های مورد نیاز بین واحد های مختلف،امکان پذیر نیست و از مجموعه ای به نام سیستم کنترل و مانیتورینگ استفاده میشود.این مجموعه شامل دو بخش زیر میباشد :

سیستم کنترل:متشکل از plc/dcs و سخت افزارهای مربوطه که مستقیم با I/O های داخل فیلد در ارتباط هستند.

سیستم Monitoring و Operating : این مجموعه در اتاقی به نام اتاق مرکزی یا CCR که مخفف Central control Room میباشد، نصب میگردد و اپراتورها از طریق این واسط ها کنترل واحد ها را انجام میدهند.از آنجاییکه این سیستم ها رابط بین کاربر و ماشین آلات موجود در سایت میباشند.به آنها اجمالا HMI یا رابط بین ماشین و انسان گفته میشود.

آشنایی با مانیتورینگ صنعتی یکی از مواردی میباشد که به همه مهندسین صنعت برق پیشنهاد میشود.

سیستم مانیتورینگ یک سیستم کنترل و نمایش است که اپراتور می تواند بواسطه آن با پروسه مورد نظر یک ارتباط کنترلی برقرار نموده و تمام تنظیمات مورد نیاز را بواسطه شرایط تولید و کنترل انجام دهد و این سیستم معمولاً به صورتهای سیاه و سفید و رنگی و برای کنترل بصورت شستی دار و لمسی ساخته می شود که بدلیل امکان طراحی بالا میتواند حتی از پروسه کنترل شونده شماتیک های متحرکی را به منظور شبیه سازی و کنترل بهتر ایجاد نماید.

HMI مخفف عبارت Human Machine Interface است و به معنای واسطه بین انسان و ماشین می باشد. از آن برای مانیتور کردن و مشاهده پارامترهای دستگاههای صنعتی مثل PLC و اینورتر و…. استفاده می شود. HMIدر واقع یک مانیتور LCD است که می توان آن را برنامه ریزی نمود و همچنین به کمک آن می توان پارامترهای مختلف را تغییرداد و سیستم را کنترل نمود.

در  واقع HMI یک برنامه ی  گرافیکی  است که در آن کلید ها ، نمایشگر ها ، عقربه ها و …. توسط  اشکال  گرافیکی  ایجاد شده اند ،   در این برنامه با انتخاب  هر  المان گرافیکی  ( مثلا کلید ) کد متناظر با آن از طریق  پورت ، سخت افزاری  که برنامه  بر روی  آن نصب شده به دستگاه مورد نظر  ما ارسال می گردد .تا مدتی پیش برای امور فوق از کامپیوتر استفاده می شد ولی نرم افزارهای کامپیوتری آسیب پذیر هستندو هر از گاهی دچار ویروس می گردند که این امر باعث صدور فرامین اشتباه گشته و میلیون ها دلار ضرر اقتصادی برای کمپانی های آمریکایی و اروپایی به همراه داشته است. لذا برای کنترل و مانیتورینگ دستگاه ویژه ای به نام HMI طراحی شد.

کاربرد HMI

معمولا از HMI برای مانیتورینگ و کنترل و ثبت اطلاعات یک سیستم استفاده میشود

مثال: فرض کنید قصد هوشمندسازی یک موتورخانه را دارید در اینصورت باید تجهیزات زیر را تهیه کنید

۱- سنسور دما به همراه ترانسمیتر دما که توسط آنها دمای بخش های مختلف موتورخانه اندازه گیری میشود

۲- ماژول رله که توسط آن فرمان های لازم برای کنترل مشعل و پمپ ها صورت میگیرد

۳- HMI که توسط آن کنترل کل سیستم صورت میگیرد. HMI مقدار دما را از سنسورها خوانده و بر اساس تنظیمات انجام گرفته و الگوریتم کنترل تعریف شده ، فرمان های لازم را به ماژول رله ارسال میکند. کاربر از طریق صفحه لمسی HMI تنظیمات دما را میتواند تغییر دهد و یا در هر لحظه میتواند مقادیر دما و یا اطلاعات ثبت شده قبلی را مشاهده کند

HMI ها مانیتورهای صنعتی هستند که میتوانند با بقیه تجهیزات کنترلی ارتباط برقرار کرده و تبادل اطلاعات کنند. شما توسط HMI قادر خواهید بود در هر نقطه از جهان به اطلاعات سیستم کنترل خود دسترسی داشته باشید

به دلیل اینکه HMI یک دستگاه صنعتی است در آن مشکلات نویز و هنگ کردن و Reset شدن کمتر بوجود می آید

 چرا برای مانیتورینگ و کنترل خطوط تولید و دستگاههای صنعتی بجای کامپیوتر از HMI استفاده می گردد؟

تا مدتی پیش برای امور فوق از کامپیوتر استفاده می شد ولی نرم افزارهای کامپیوتری آسیب پذیر هستندو هر از گاهی دچار ویروس می گردند که این امر باعث صدور فرامین اشتباه گشته و میلیون ها دلار ضرر اقتصادی برای کمپانی های آمریکایی و اروپایی به همراه داشته است. لذا برای کنترل و مانیتورینگ دستگاه ویژه ای به نام HMI طراحی شد.

 در یک زمان چند وسیله را می توان به HMI وصل نمود؟

HMI ها این توانایی را دارند که در یک زمان به ۲۵۵ وسیله متصل شوند و پارامترهای آنها را نمایش دهند.

 آیا می توان HMI را به انواع مختلف PLC وصل کرد؟

بله . قبل از برنامه ریزی کردن HMI می توان تعیین کرد کدام مارک PLC مثل ,VIGOR DELTA,SEMENS,OMRON و یا…. باید با آن ارتباط برقرار کند.

  مشخصات کلی HMI :

۱-   دارای صفحه تاچ اسکرین و LCD نوع TFT در مدل ۱۰ اینچ

۲-   ارتباط سریال از طریق دو پورت بصورت همزمان (RS-232,RS-485)

۳-   شبیه سازی (سیمولاتور) on-line/off line

۴-   پورت USB برای ارسال و دریافت برنامه

۵-   امکان ذخیره سازی اطلاعات بصورت record

۶-   قابلیت slave بودن در یک شبکه مانیتورینگ

۷-   دارای ماکرو جهت انجام محاسبات و اعمال منطقی

۸-   قابل اتصال به انواع PLC

۹-   قابل اتصال به اینورتر، سرو درایوو هر وسیله دارای پورت RS-485

۱۰- قابلیت نمایش اطلاعات بصورت منحنی یا نمودار

۱۱- توانایی نمایش انیمیشن

۱۲- دارای RTC به منظور عملکرد در تاریخ و ساعت معین


تبلیغات شما اینجا درج می شود

انتظار هایی که از یک سیستم HMI می رود عبارتند از:

نمایش تمامی تغییرات پروسه به صورت لحظه ای،قابل کنترل بودن پروسه از طریق پنل،ذخیره رخدادهای یک پروسه در بانک اطلاعاتی،نمایش یک روند از تغییرات مقادیر پروسه بر روی نمودار،نمایش رخدادهای به وجود آمده به صورت یک اخطار یا آلارم

مثال برای کاربرد HMI (تونل رسالت تهران)

به کمک این سیستم تمامی تابلوهای تونل مانیتور و کنترل میگردد:
اگر دربی در داخل تونل نظیر درب تابلوها و جعبههای آنشنشانی باز گردد،سیستم به طور اتوماتیک ضمن اعلام خطر به اپراتور سیگنالهای لازم را به سیستم دوربین مدار بسته میفرستد تا دوربین مربوط بر روی ناحیه مورد نظر تمرکز نماید.
چراغها به دو صورت اتوماتیک و دستی قابل روشن و خاموش شدن میباشد:
در حالت اتوماتیک برای جلوگیری از ضربه به شبکه برقرسانی، چراغها به تدریج روشن و خاموش میگردند. الگوی روشن و خاموش شدن چراغها در روز و شب قابل تعریف و ذخیرهسازی توسط کاربرهای سرپرست میباشد.
در حالت دستی اپراتور قادر است چراغهای موردنظر را از اتاق کنترل مرکزی و از طریق کامپیوتر HMI روشن و خاموش نماید.
اگر چراغی بر خلاف دستور روشن یا خاموش شده باشد، اپراتور از طریق سیستم HMI از آن مطلع میگردد.
کار با نرم افزار HMI بسیار ساده میباشد و این سیستم به طور مستقل از کنترلر اصلی عمل مینماید.
تنها کاربران با سطح دسترسی خاص میتوانند عملیات مشخصی را انجام دهند.
برای تشخیص سریع علت آلارم، تمامی نمای تونل و قسمتهای نشان دهنده وضعیت در یک صفحه و با رنگبندی مناسب طراحی شدهاند و در موقع بروز خطا قسمتهای مربوط شروع به چشمک زدن مینمایند.
برای جلوگیری از خطر تصادفات، اتصالات به گونهای طراحی شدهاند که در صورت بروز مشکل اساسی در سیستم، حداقل چراغهای لازم جهت عبور و مرور وسایل نقلیه روشن بماند.
در صورت بروز خطا در هر یک از مراکز، ماژولها و اجزاء سیستم آلارم مربوط از طریق سیستم HMI به اپراتور اعلام میشود.
سابقه تمامی آلارمها آرشیو میگردد و قابل چاپ میباشد.

مزیت های HMI

کاربرد چند منظوره :
با کمک این سیستم (HMI) میتوان متون – بارگراف – بیت مپ –عکس و تصاویر نقاشی شده را به نمایش گذاشت.

انعطاف پذیری:
پیغامهای دریافتی ازسیستم و گزارش وضعیت کاری را میتوان نمایش داد و درعین حال کلیه کلیدهای عملیاتی قابلیت پذیرفتن برنامه را دارند.

قیمت مناسب :
به علت تنوع محصولی کالائی را میتوان انتخاب کرد که مناسب برای کاربرد است و درواقع کاربر بهای آنچه مورد نیازش میباشد را پرداخت میکند نه بیشتر و نه کمتر.

برقراری ارتباط آسان :
سیستم ارتباطی CAN مورد استفاده در تمام ادوات لنز است و در این راستا HMI های ساخت لنز باداشتن سیستم CAN داخلی با سایر ادوات لنز سازگاری داشته و ارتباط به آسانی انجام میپذیرد. علاوه بر آن بر روی این دستگاهها سیستم ارتباطی RS232 نیز نصب گردیده.
بدین ترتیب ما ارائه کننده سیستمی انعطاف پذیر هستیم چرا که میتوان ارتباط پارامتری مستقیمی را بین درآیو و HMI برقرار ساخت که این در خیلی از موارد به مفهوم حذف PLC می باشد.

برنامه نویسی آسان :
نرم افزار HMI Designer را میتوان برای تمام HMI بکار گرفت و با استفاده از آن HMI را براساس کاربرد برنامه ریزی نمود..

انواع نمایشگر های HMI

نمایشگرهای متنی
راه حلی مناسب و اقتصادی برای کاربردهای ساده با اابعادی کوچک که قابلیت نصب در همه جا را بهمراه میآورد .

نمایشگرهای گرافیکی
این نمایشگرها دربردارنده قابلیت طراحی مدرن بوده و به لحاظ قیمتی کاملا مقرون به صرفه میباشند. از ویژگیهای مهم آنها مدیریت بر دستورالعمل ها میباشد که درواقع به نحوی طراحی شده اند که دستورالعمل های متعددی را در خود جای داده و در هرزمان این دستورالعملها با کلیدهای عقب و جلو قابل دسترسی میباشند.

نمایشگرهای تاچ اسکرین
دراین محصول کاربرقادر است با بهره گیری از دستگاههائی تا ۴/۰ اینچ – نمایشگر TFT و ۲۵۶ رنگ دنیائی ازگرافیک را در موثرترین شکل خود پدید آورد .

نرم افزار HMI Designer
نرم افزاری قابل استفاده برای تمامی مدلها با محیطی آسان برای برنامه ریزی با بهره گیری از ادیتورهای داخلی.

بخشهای اصلی سیستم HMI ، که در اینجا این بخش هارا به طور مختصر معرفی میکنیم:

سیستم گرافیکی (Graphic System)
توسط سیستم گرافیکی در WinCC، فرآیند با اشیا و سمبولهای گرافیکی در صفحه نمایش نشان داده خواهد میشود و اپراتور میتوان جریان فرآیند را مشاهده کند.این نمایش هر زمان که تغییری در فرآیند صورت گیرد، به صورت دوره ای در زمانهای معین به روز میشود و با استفاده از سمبولهای گرافیکی یا اشیای استاندارد از قبیل دکمه ها، که در سیستم عامل ویندوز استفاده میشوند، اپراتور با فرآیند ارطبات برقرار میکند و جهت کنترل آن، فرمانهای مورد نیاز را صادر مینماید؛

به عنوان مثال یک SetPoint برای پارامتری مانند دما تعریف میکند یا یک شیر برقی را باز و بسته مینماید.
برای دینامیک کردن و افزودن قابلیت تاثیر پذیری اشیای موجود در صفحات HMI، به ازای شرایط مختلف، روشها و ابزارهای مختلفی در WinCC وجود دارند.
برای ایجاد دینامیکهایی که چندان پیچیده نیستند، در WinCC ابزارهایی وجود دارند که میتوان عمل دینامیک سازی را با استفاده از آنها به سرعت انجام داد.
در شرایطی که اجرای دینامیک مورد نظر پیچیده باشد،میتوان از قابلیت کد نویسی در محیطهای C و Visual Basic بهره برد.
صفحات گرافیکی HMI توسط ویرایشگر طراح گرافیکی (Graphic Disigner) در WinCC طراحی و ساخته میشوند.این ویرایشگر دارای اشیا و ابزارهای نختلفی برای ساختن صفحات HMI است.

سیستم پیام (Message System)
در WinCC میتوان شرایط اظطراری و شرایطی را که یک آلارم در آن اتفاق می آفتد، مدیریت کرد.با توجه به حساسیت شرایط پیش آمده، توسط سیستم پیام، پیامی برای اعلان این وضعیت در صفحه نمایش نشان داده میشود، مثلا اگر یک مقدار فرایندی از مقدار حدی از پیش تعیین شده عبور کند، یک پیام هشدار در صفحه نمایش ظاهر خواهد شد.
اگر این مقدار از مقدار حدی دوم که بیانگر شرایط بحرانی تر است نیز عبور کند، یک پیام آلارم نمایش داده خواهد شد.
مدیریت سیستم آلارم در WinCC ، توسط ویرایشگر ثبت آلارم (Alarm Logging) انجام میشود. در این ویرایشگر میتوان کلاسهای پیام مختلفی ایجاد کرد و شرایطی را، که در آنها به ایجاد پیامنیاز است تعیین کرد.

سیستم آرشیو سازی (Archiving System)
اطلاعات فرآیند و مقادیر پارامترهای مختلف در آن را می توان برای ملاحظه عملکرد فرآیند در یک بازه زمانی و استفاده های بعدی، آرشیو کرد.
در WinCC از سیستم آرشیو برای این منظور استفاده میشود.عمل آرشیو را به طور دوره ای یا در شرایط خاص میتوان انجام داد. این سیستم برای نمایش مقادیر پارامترهای فرآیند به صورت یک نمودار یا جدول نیز به کار میرود.
ویرایشگر ثبت تگ (Tag Logging) در WinCC برای ثبت پارامترهای فزآیند به کار میرود.

سیستم گزارش (Report System)
با استفاده از سیستم گزارش در WinCC ، میتوان از اطلاعات پروژه گزارش تهیه کرد.در این سیستم، اشیای مختلفی برای تهیه گزارش از بخشهای مختلف پروژه، چه در حالت پیکربندی آن و چه در حالت اجرایی آن وجود دارند. این گزارشها را در زمانهای مشخصی میتوان تهیه کرد و آنها را از طریق چاپگر چاپ نمود یا به صورت یک فایل الکترونیکی ذخیره کرد.
ویرایشگر طراح گذارش (Report Disigner) در WinCC برای طراحی گزارش است.این ویرایشگر از ابزارها و اشیای مختلفی جهت تهیه گزارش از بخشهای مختلف پروژه تشکیل شده است.

پردازش کد (Script Processing)
در WinCC ابزارهای مختلفی جهت پیکربندی HMI وجود دارند.بسیاری از این پیکربندیها توسط این ابزارها قابل پیاده سازی میباشند؛ ولی در WinCC ، برای پیاده سازی عملیات پیچیده تر، از قابلیتهای برنامه نویسی به زبانهای C و VBS استفاده میشود.در این نرم افزار ویرایشگرهایی برای برنامه نویسی به زبانهای C و VBS وجود دارند که با استفاده از آنها میتوان کدهای لازم را نوشت.

رابطهای فرآیند (Process Communications)
WinCC برای ارتباط با PLC و دستیابی به اطلاعات فرآیند، از رابطهای سخت افزاری مختلفی استفاده میکند.این رابطها، که پردازندههای ارتباطی نام دارندو با نان اختصاری CP (Communication Processor) شناخته میشوند، با توجه به نوع شبکه به کار رفته متفاوتند.

واسطهای استاندارد (Standard Interfaces)
WinCC برای نمایش HMI از سیستم عاملهای مرسوم Windows XP و همچنین Windows 2000 استفاده میکند.از آنجا که این سیستم عاملها بیشترین استفاده را دارند، اکثر کاربران با آنها آشنایند و برقراری ارتباط با آنها آسانتر است.

واسطهای برنامه نویسی (Programming Interfaces)
برای افزایش قدرت و انعطاف پذیری در برنامه نویسی های به کار رفته در WInCC میتوان از واسطهای مختلفی از قبیل OLEها و اشیا COM استفاده کرد.

قابلیت چند زبانه بودن HMI
در WinCC با استفاده از قسمت کتاب خانه متن (Text Library) میتوان HMI طراحی شده را به چند زبان نمایش داد. در این کتابخانه ، عبارات را میتوان به زبانهای مختلف وارد کرد تا برای چند زبانه شدن HMI استفاده شوند.


۱- دانلود جزوه فارسی آموزشی HMI- تعداد صفحات: ۶۳- فرمت PDF

دانلود دموی فایل

5500 تومان – دریافت نمایید

۲- آموزش HMI- SIEMENS-تعداد صفحات ۵۴- فرمت PDF

۳- نحوه پروگرام کردن HMI توسط نرم افزار DOPSoft- تعداد صفحات:۴۴


این پیام تبلیغاتی است

شروع | استخدام | اینستاگرام | تلگرام | اپلیکیشن

مطالب مرتبط زیر را نیز مطالعه نمایید:


راهنمای دانلود یا خرید از وبسایت ایران پایپینگ:

  • آموزشهای رایگان: در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
  • آموزشهای غیررایگان: دارای یک دکمه خرید هستند. روی آن کلیک کنید تا محصول مورد نظر به سبد خرید شما افزوده شود. میتوانید محصولات دیگر را نیز به سبد خرید خود بیفزایید.
  • پس از افزودن هر محصول به سبد خرید، دکمه خرید به دکمه پرداخت عوض می شود. روی دکمه پرداخت کلیک نمایید تا به صفحه پرداخت منتقل شوید.
  • در صفحه سبد خرید، نام و نام خانوادگی و آدرس صحیح ایمیل و در صورت تمایل شماره تلگرام خود را وارد نمایید.
  • پس از پرداخت، و برای تکمیل فرایند خرید، گزینه تکمیل فرایند خرید را کلیک کنید. توجه نمایید که پنجره آخر را نبندید تا به طور اتوماتیک به صفحه رسید منتقل شوید که نام و لینک دانلود فایلهای خریداری شده در آن موجود است. این صفحه را از دست ندهید.
  • یک نسخه از رسید و لینکهای دانلود برای آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.
  • در صورت بروز هر گونه مشکل، آن را با ایمیل info@IranPiping.ir و یا اکانت OilAndGasAdm@ در تلگرام در میان بگذارید.

+

2 دیدگاه

  1. حسین وشنی

    on دی ۲۳, ۱۳۹۶ - پاسخ

    باتوجه به اینکه تخصص های زیادی درزمینه برق دارم بامدرک کارشناسی ارشد ابزاردقیق واتوماسیون ازدانشگاه شیراز همچنان دنبال کارم۰۹۱۶۹۶۳۵۴۴۶

دیدگاهتان را بنویسید