NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU HMI

I HMI gì? Cơ HMI HMI viết tắt Human- Machine- Interface, có nghĩa giao diện người- máy, hiểu đơn giản thiết bị người điều hành thiết kế với máy móc thiết bị Nói cách xác, cách mà người “ giao diện” với máy móc HMI Cảm ứng lò viba HMI, hệ thống số điều khiển máy giặt, bảng hướng dẫn lụa chọn phần mềm hoạt động từ xa ti vi HMI, Bộ truyền cảm ứng trước khơng có HMI, nhiều thiết bị số trí khơng có HMI đơn giản hiển thị đơn Rất nhiều số khơng có hiển thị, với tín hiệu đầu Một số có HMI thơ sơ, hiển thị ACSII đơn hai dòng ACSII với tập hợp arrow( mũi tên) cho lập trình, mười phím nhỏ Có thiết bị trường, cảm biến phân tích có bảng HMI thực có khả cung cấp đồ họa tốt, có cách thức nhập liệu lệnh đơn giản dễ hiểu, đồng thời cung cấp cửa sổ có độ phân giải cao cho q trình HMI sử dụng tồn máy tính hình hiển thị hạn chế phòng điều khiển mạch máy tính, hình ổ đĩa dễ hỏng Vỏ bọc phát triển để giúp cho HMI sử dụng máy tính định vị bên sàn nhà máy, rộng, kềnh dễ hỏng sức nong, độ ẩm, rửa trôi cố khác sàn nhà máy HMI máy tính trước tiêu thụ nhiều điện Một máy tính cá nhân để bàn trước có cơng suất 200W Hỗ trợ người vận hành Khi trình sàn nhà máy tự động hóa nhiều hơn, người điều khiển cần có thêm nhiều thơng tin q trình u cầu hiển thị điều khiển nội trở nên phức tạp Một đặc điểm tiến lĩnh vực hiển thị dạng cảm ứng Điều giúp cho người điều khiển cần đơn giản ấn phần hiển thị có nút ảo thiết bị để thực hoạt động hay nhận hiển thị Nó loại bỏ yêu cầu bàn phím, chuột hay gậy điều khiển, ngồi trừ cơng tác lập trình phức tạp gặp thực q trình rửa trơi Một ưu điểm khác hiển thị dạng tinh thể lỏng Nó chiếm khơng gian hơn, mỏng dạng hiển thị CRT, sử dụng không gian nhỏ Ưu điểm lớn máy tính nhúng có hình dạng nhỏ gọn giúp thay hiển thị hai đường trwn công cụ thơng thường hay truyền với HMI có đầy đủ tính Người điều khiển làm việc không gian hạn chế sàn nhà máy Đôi khơng có chỗ cho họ, cơng cụ, phụ tùng HMI có lớn nên họ cần có HMI di chuyển II Các thiết bị HMI truyền thống HMI truyền thống bao gồm: • • Thiết bị nhập thông tin: công tắc chuyển mạch, nút bấm… Thiết bị xuất thơng tin: đèn báo, còi, đồng hồ đo, tự ghi dùng giấy… Nhược điểm HMI truyền thống: • • • • • III Thông tin không đầy đủ Thông tin không xác Khả lưu trữ thơng tin hạn chế Độ tin cậy ổn định thấp Đối với hệ thống rộng, phức tạp: độ phức tạp cao khó mở rộng • Các thiết bị HMI đại Do phát triển công nghệ thông tin công nghệ vi điện tử, HMI ngày sử dụng thiết bị tính tốn mạnh mẽ HMI đại chia làm hai loại chính: • HMI PC Windows/MAC: SCADA • HMI máy tính nhúng: HMI chun dụng • Ngồi số loại HMI biến thể khác MobileHMI dùng Palm, PocketPC Các ưu điểm HMI đại: • • • • • Tính đầy đủ kịp thời xác thơng tin Tính mềm dẻo, dế thay đổi bổ xung thơng tin cần thiết Tính đơn giản hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành sửa chữa Có khả kết nối, kết nối nhiều loại thiết bị nhiều loại giao thức Khả lưu trữ cao Vị trí HMI hệ thống tự động hóa đại: • • Đóng vai trò thiết bị tương tác người vận hành máy tự động Đơi sử dụng để điều khiển thu thập liệu lưu trữ in ấn Các thành phần HMI: • • • • • • • Các thông số đặc trưng HMI • • • • • • Phần cứng Màn hình Các nút bấm Chip: CPU, ROM, RAM, EPROM/Flash… Phần mềm Firmware:  Các đối tượng  Các hàm lệnh Phần mềm phát triển:  Các công cụ xây dựng HMI  Các công cụ kết nối, nạp chương trình gỡ rối  Các cơng cụ mô Truyền thông:  Các cổng truyền thông  Các giao thức truyền thơng Độ lớn hình: Quyết định thông tin cần hiển thị lúc HMI Dung lượng nhớ chương trình, nhớ liệu, Flash liệu: định số lượng đa biến số dung lượng lưu trữ thông tin Số lượng phím phím cảm ứng hình: khả thao tác vận hành Chuẩn truyền thông, giao thức hỗ trợ Số lượng đối tượng, hàm lệnh mà HMI hỗ trợ Các cổng mở rộng: Printer, USB, CF, PCMCIA, PC100… Quy trình xây dựng hệ thống HMI: a Lựa chọn phần cứng Lựa chọn kích cỡ hình: sở số lượng thơng số/ thơng tin cảm biến hiển thị đồng thời Nhu cầu đồ thị, đồ họa… • Lựa chọn số phím cứng, số phím cảm ứng tối đa sử dụng lúc • Lựa chọn cổng mở rộng có nhu cầu, in ấn, đọc mã vạch, kết nối thiết bị ngoại vi khác • Lựa chọn dung lượng nhớ: theo số lượng thông số cần thu thập liệu, lưu trữ liệu, số lượng trang hình cần hiển thị Xây dựng giao diện: • Cấu hình phần cứng: chọn phần cứng, chuẩn giao thức… • Xây dựng hình • Gán biến số cho đối tượng • Sử dụng đối tượng đặc biệt • Vết chương trình script tùy chọn • Mơ gỡ rối chương trình • Nạp thiết bị xuống HMI • b Các thuật ngữ khái niệm HMI: a Màn hình (Screen): • Là thành phần phần mềm ứng dụng HMI xây dựng công cụ phần mềm phát triển HMI nạp xuống thiết bị để chạy • Là nơi chứa đựng đối tượng (object), biến số (tags), chương trình dạng ngữ cảnh (script) b Biến số (tags): • Gồm biến số nội bên hệ điều hành thiết bị HMI, dùng để làm biến số trung gian trình tính tốn, biến số q trình thiết bị mạng điều khiển: PLC, thiết bị đo lường thông minh, thiết bị nhúng controller khác… c d e f Kiểu biến: (kiểu biến số: tag type/ data type) • Bit: 0/1( true/false) • Byte: 0…255 • Word: byte 65025 • Integer -32512…+32512 • Long, Float, BCD • String: abc Script: • Script tồn cục (global): đoạn mã chương trình script có tác động đến tồn hệ thống HMI • Script đối tượng (object script): script tác động đến đối tượng Thường đoạn mã chương trình viết cho kiện (event ) đối tượng Ví dụ script button, kiện nhấn nút Trend: • Là dạng đồ thị biểu diễn thay đổi biến (tag) theo thời gian Có hai loại trend chính: Trend thời trend khứ Cảnh báo Alarm: • Là loại đối tượng để đưa đối tượng hay cố cho hệ thống IV GOT gì? Khái niệm GOT GOT (Graphic Operation Terminal) xem bảng vận hành điện tử (electronic panel) mà đặt lên hình giám sát, nút vận hành, đèn báo,vùng hiển thị liệu chức khác GOT Panel vận hành hệ thống điện tử, mà đặt lên thứ cần thiết choviệc vận hành cách linh hoạt, dễ thay đổi, dễ sửa chữa tiết kiệm so với panel truyền thống Giao diện hiển thị GOT Màn hình hiển thị GOT tạo máy tính nhờ phần mềm chuyên dụng GT Designer Sử dụng GT Designer ta tạo chức cho GOT cách đặt vào hình hiển thị thành phần có chức tương ứng như: công tắc, đèn, hiển thị số,… Và đối tượng khác Sau đó, ta thực cài đặt thuộc tính, chức hoạt động kết nối với CPU PLC Màn hình hiển thị tạo PC đổ vào GOT qua cáp RS-232C PC Card Màn hình GOT cổng kết nối Dây kết nối Sử dụng GOT để điều khiển a Một hệ thống bản: 10 3.5 Sao chép liên tiếp (consecutive Copy) Sao chép liên tiếp chức hữu ích tạo nhiều số đối tượng Điều chức cho phép tăng tự động cắt giảm thiết bị liên quan, điều chỉnh riêng biệt số lượng Xdirection Y-direction khoảng cách • Bài tập ví dụ- Tạo tắc sử dụng chức Copy liên tiếp Chọn mục cần chép (trong trường hợp này, Bit Switch sở Screen2) Chọn [Edit ] - [consective Copy] từ menu 46 Khi hộp thoại consective Copy xuất hiện, nhập giá trị sau Number X: Y: Interval (Dot) X: Address Increment: X Priority Increment (DEC): Mẹo – Các đối tượng chồng chéo lên Khi dự án phát triển hình trở nên đơng đúc hơn, số đối tượng bắt đầu chồng chéo lên Đối với dòng GT10, đối tượng chồng chéo chồng lên nhaukhác, có nghĩa đối tượng tạo trước (theo Object ID) hiển thị đằng sau đối tượng tạo sau đó, cho dù hai tất đối 47 tượng hoạt động Với GT11, có front Back layer mà sử dụng để xếp đối tượng theo thiết kế người sử dụng Khi có nhiều đối tượng chồng chéo lớp, đối tượng tạo sau thay đối tượng tạo trước hiển thị, cho dù hai hay tất đối tượng hoạt động 3.6 Chỉnh sửa hàng loạt Chỉnh sửa hàng loạt chức hữu ích để chỉnh sửa nhiều đối tượng lúc Tất đối tượng phải nằm hình loại • Bài tập ví dụ - Chỉnh sửa hàng loạt sử dụng Property Sheet Sử dụng Property Sheet để chỉnh sửa thuộc tính Bit Switch tạo (8 Switches) Chọn Bit Switches chỉnh sửa Thay đổi thuộc tính cơng tắc (switch) chọn Property Sheet sau: Shape: Circle: Circle_9 48 Lưu ý: Đối với Bit Switch lớn chúng cần phải thay đổi kích cỡ trước copy liên thứ tự mà chúng phù hợp hình 3.7 Ghi (comments) Comments tin nhắn văn lập mục lưu liệu project GTD2 mà "được bật" giữa, tương tự liệu Screen Base Comments phải đăng ký phần ghi trú bản(Base Comments) danh sách nhóm ghi (Comment group List) trước chúng sử dụng Basic Comments danh sách cột riêng lẻ phần Comments mà đơn giản cho phép liệu truy cập số số (hàng) Comment Group 49 bảng nhiều cột sử dụng tính ngơn ngữ Switching (System Environment from [Common] in the menu bar or Workspace) Ngôn ngữ "Switching" đơn giản gây liệu tham chiếu từ dòng cột khác comment Group Để hiển thị nhập vào ký tự ngơn ngữ khác, cần thiết để điều chỉnh cài đặt ngôn ngữ Windows • Bài tập ví dụ - Trình bày comments comment Group Trình bày comments comment Group1 Nhấp chuột phải vào thư mục bình luận Workspace chọn New Comment Group từ context menu Khi hộp thoại Comment Group Property hiển thị, nhập số nhóm(Group No), Tiêu đề(title)…và chọn số cột có ý định (Cột số), sau bấm OK Group No.: Title: Operation Column No.: 50 Trong cửa sổ Comment List, nhập vào nhận xét văn thiết lập thuộc tính chúng Đến tạo nhận xét (new comment) (hàng), kích chuột phải vào bảng nhận xét chọn New từ Context menu, chọn [Common] - [Comments] - [New Comment] từ menu Comment No 1: READY Comment No 2: MANUAL Comment No 3: STOP 51 Mẹo - Nhập xuất Comments Các comments trình bày comment Group lưu lại, xuất, Unicode text files (* txt) file Comma Separated Value (* csv) Các tập tin định dạng nạp, nhập tới GT Designer2 comments Xuất: Chọn [Common] - [Comment] - [Export ] từ trình đơn, từ cơng cụ (Comment toolbar) để lưu danh sách comments GTD2 vào file txt định dạng csv Nhập khẩu: Chọn [Common] - [Comment] - [Import ] từ trình đơn, từ công cụ (Comment toolbar) để lưu danh sách comments GTD2 vào file txt định dạng csv 3.8 Hiển thị ghi (Displaying Comments) Hiển thị thích sử dụng để "Switch " comments tùy thuộc vào giá trị thiết bị Có Bit Comments Word Comments tương ứng với thiết bị Bit Word tương ứng • Bài tập ví dụ - Tạo hiển thị ghi Tạo hiển thị ghi để chuyển Comments theo giá trị gán cho thiết bị word quy định Chọn [Object] - [Comment Display] - [Word comments] từ trình đơn, từ công cụ Object 52 Nhấp vào vị trí sở SCREEN3 nơi Comment hiển thị để đặt Bỏ chọn Word Comment tool nhấn đúp vào đối tượng để mở hộp thoại Đặt giá trị thuộc tính sau, sau bấm OK Basic tab Device: D100 Shape: Frame: Frame_7 Font: 16dot Size: x Preview Comment No.: Lưu ý Preview Comment No.chỉ tương ứng với Comment hiển thị hình GTD2 Tùy chọn không gây Comment xuất mặc định không hiển thị GOT hoạt động trừ có quy định khác thơng qua thiết bị áp dụng Comment tab [Comment source]: Comment Group Comment Group: Fixed: Attribute (Normal Case): Indirect (Device Value) 53 54 • Bài tập ví dụ - Tạo Numerical Display Tạo Numerical Display để hiển thị giá trị thiết bị thiết bị Comment Word tới bên phải văn "Comment No" Chọn [Object] - [Numerical Display] từ menu bar, từ cơng cụ Object Kích vào vị trí SCREEN3 nơi Numerical Display đặt Bỏ chọn công cụ Numerical Display nhấp đúp vào Numerical Display để mở hộp thoại Thiết lập thuộc tính sau, sau bấm OK Device: D100 Format: Signed Decimal 55 Digits: Font: 12dot HQ Gothic Size: x • Bài tập ví dụ – Tạo Data Set Switch Tạo ba Data Set Switch để chọn Comments khác để hiển thị Từ không gian làm việc chép Screen3 tạo Screen4 Đặt hình số tiêu đề Set Data Xóa “Comment No” text, Numeric input Thay đổi “Comment” thành “Set Data” 56 Chọn [Object] - [Switch] - [Data Set Switch] từ menu bar, từ Object Toolbar Trên Screen4 tạo Data Set Switch Bỏ chọn cơng cụ Data Set Switch kích đúp vào Data Set Switch để mở hộp thoại Thiết lập thuộc tính sau, sau bấm OK Basic tab Device: D100 Set Value: Fixed: [1st Switch] / [2nd Switch] / [3rdSwitch] Text tab Text Type: Text Font: 16dot Standard Size: x Text: [1st Switch] READY / [2nd Switch] MANUAL / [3rd Switch] STOP 57 Lưu ý: Các loại văn (Text Type) thay đổi Indirect Text (Basic Comment) cho GT10, Indirect Text (Basic Comment) Comment Group cho GT11 3.9 Lưu Project Trong thực Project nên lưu lại cách thường xuyên, tránh cố Project xảy điện bất ngờ Lưu dự án hành sau Chọn [Project] - [Save As ] từ menu công cụ 58 từ Khi Save As thoại xuất hiện, chọn thư mục đích nhập vào tên tập tin “GTD2 training”, and then click Save VI Tìm hiểu hệ thống phân loại sản phẩm, phương pháp phân loại đóng gói sản phẩm Phân loại sản phẩm toán ứng dụng nhiều thực tế Dùng sức người, cơng việc đòi hỏi tập trung cao có tính lặp lại, nên cơng nhân khó đảm bảo xác cơng việc Chưa kể đến có phân loại dựa chi tiết kĩ thuật nhỏ mà mắt thường khó nhận Điều ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng phân loại sản phẩm đời phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Tùy vào mức độ phức tạp yêu cầu phân loại, hệ thống phân loại tự động có quy mơ lớn, nhỏ khác Tuy nhiên có đặc điểm chung chi phí cho hệ thống lớn, đặc biệt điều kiện Việt Nam Vì đa số hệ thống phân loại tự động đa phần áp dụng hệ thống có u cầu phân loại phức tạp, lượng lớn doanh nghiệp Việt Nam sử dụng trực tiếp sức lực ngƣời để làm việc Bên cạnh băng chuyền để vận chuyển sản phẩm yêu cầu cao đặt phải có hệ thống phân loại sản phẩm Còn nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu nhà sản xuất như: Phân loại sản phẩm theo kích thước, phân loại sản phẩm theo màu sắc, phân loại sản phẩm theo khối lượng, phân loại sản phẩm theo mã vạch, phân loại sản phẩm theo hình ảnh v.v… Vì có nhiều phương pháp phân loại khác nên có nhiều thuật tốn, hướng giải 59 khác cho sản phẩm, đồng thời thuật toán đan xen, hỗ trợ lẫn Ví dụ muốn phân loại vải cần phân loại kích thước màu sắc, nước uống (như bia, nước ngọt) cần phân loại theo chiều cao, khối lượng, phân loại xe theo chiều dài, khối lượng, phân loại gạch granite theo hình ảnh v.v… Phân loại sản phẩm to nhỏ sử dụng cảm biến quang: sản phẩm chạy băng chuyền ngang qua cảm biến quang thứ chưa kích cảm biển thứ phân loại vật thấp nhất, sản phẩm qua cảm biến đồng thời phân loại vật cao Phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc sản phẩm: sử dụng cảm biến phân loại màu sắc đặt băng chuyền, sản phẩm ngang qua cảm biến nhận biết sản phẩm thuộc màu cửa phân loại tự động mở để sản phẩm đựợc phân loại Phát màu sắc cách sử dụng yếu tố tỷ lệ phản chiếu màu (ví dụ đỏ, xanh xanh trời) phản xạ màu khác theo thuộc tính màu đối tượng Bằng cách sử dụng công nghệ lọc phân cực đa lớp gọi FAO (góc quang tự do), cảm biến E3MC phát màu đỏ, xanh màu xanh sáng trục quang học đơn E3MC thu ánh sáng phản chiếu đối tượng thông qua cảm biến nhận xử lý tỷ lệ màu xanh cây, đỏ, xanh lam ánh sáng để phân biệt màu sắc vật cần cảm nhận Phân loại sản phẩm dùng webcam: sử dụng camera chụp lại sản phẩm chạy qua đưa ảnh so sánh với ảnh gốc Nếu giống cho sản phẩm qua, khơng loại sản phẩm 60