ارتباط موثر و دقیق بین اپراتور و ماشینآلات در اتوماسیون صنعتی اهمیت زیادی دارد. این ارتباط کلید اصلی بهرهبرداری ایمن و بهینه از خط تولید است. اپراتور زمانی میتواند تصمیم درست بگیرد که وضعیت واقعی سیستم را واضح، قابل درک و لحظهای ببیند. اینجاست که پای رابطهای گرافیکی صنعتی به سیستمهای اتوماسیون صنعتی باز میشود. در کنار این رابطها پی ال سیها را داریم که به عنوان مغز سیستم وظیفه پردازش دادهها و اجرای آنها را بر عهده دارند. وقتی این دو بخش به درستی به هم متصل شوند، یک سیستم هماهنگ و قابل کنترل درست میشود که هم اپراتور خیلی راحت میتواند آن را کنترل کند و هم مهندسان برای توسعه دستشان باز است. در ادامه این مقاله قصد داریم درباره اتصال hmi به plc زیمنس صحبت کنیم.
برای خرید انواع پی ال سی زیمنس آلمان، پنل hmi زیمنس و دیگر تجهیزات مورد نیاز اتوماسیون صنعتی به سایت تیاش ولتاژ مراجعه کنید. یا با شمارههای ما تماس بگیرید. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶
hmi چیست
hmi یا رابط انسان و ماشین وسیله ارتباط و اتصال مستقیم کاربر با سیستم صنعتی است. این رابط به صورت یک صفحهنمایش لمسی طراحی میشود که اطلاعات فرآیند را نمایش میدهد و به شما این امکان را میدهد که فرمانها را ارسال کنید. شما به عنوان اپراتور از طریق این واسط کاربری میتوانید وضعیت سنسورها،موتورها، آلارمها و متغیرهای مهم را ببینید و در صورت بروز مشکل سریع اقدام کنید.
برخلاف نمایشگرهای ساده، hmi فقط یک ابزار نمایشی نیست. این ابزار میتواند منطقهای ساده و اسکریپتها و آلارمها و دادهها را نشان دهد و اپراتور میتواند تمام آنها را خیلی راحت کنترل کند. به همین دلیل طراحی درست و همینطور اتصال hmi به plc زیمنس اهمیت زیادی در کاهش خطای انسانی و بهرهوری بهتر سیستم دارد. در یک سیستم استاندارد، hmi به عنوان یک رابط ساده عمل کرده و دیگر نیازی نیست پی ال سی مستقیم با اپراتور در ارتباط باشد.
تیاش ولتاژ به عنوان نماینده فروش PLC زیمنس آلمان در تهران تمامی محصولات این شرکت از پی ال سی های سری S7-400، S7-1200 و انواع ماژول های ورودی/خروجی و پردازنده های مرکزی را با قیمت مناسب و کیفیت بالا به بازار عرضه می کند. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶
چرا باید اچ ام آی رو به پی ال سی متصل کنیم
پیالسی خودش به تنهایی میتواند فرآیند را کنترل کند ولی وقتی یک رابط برای انسان وجود نداشته باشد اپراتور نمیتواند هیچ تعاملی با سیستم داشته باشد یا آن را کنترل کند. اتصال hmi به plc زیمنس این امکان را فراهم میکند که اپراتور بدون نیاز به دانش برنامهنویسی به صورت غیر مستقیم با فرآیند تولید در ارتباط باشد. این موضوع در محیطهای صنعتی که سرعت و دقت مهم است بیشتر خودش را نشان میدهد. از طرف دیگر، بسیاری از تنظیمات و پارامترهای عملیاتی در طول زمان تغییر میکنند. اگر این تغییرات فقط از طریق نرمافزار برنامهنویسی انجام شود باید با هر تغییر خط تولید را متوقف کنید تا با حضور متخصص تغییرات انجام شوند.
اتصال hmi به plc زیمنس این محدودیت را حذف میکند و تنظیمات را در دسترس اپراتور مجاز قرار میدهد. همچنین ثبت آلارمها، خطاها و دادههای عملکردی از طریق hmi باعث میشود تحلیل سیستم سادهتر شود. این دادههایی که روی hmi نمایش داده میشوند کمک میکنند اپراتور بهتر و به موقع تصمیمگیری کند و جلوی بروز مشکلات جدی را بگیرد.
نحوه اتصال اچ ام آی به پی ال سی زیمنس
اتصال hmi به plc زیمنس از طریق شبکه صنعتی انجام میشود. هر دو دستگاه باید در یک بستر ارتباطی مشترک قرار داشته باشند و آدرس آنها در شبکه به درستی تعریف شود. پیکربندی شبکه اساسیترین مرحلهای است که اگر به درستی انجان نشود تمام سیستم اتوماسیون دچار مشکل میشود. بعد از اینکه دو دستگاه از نظر فیزیکی وارد سیستم شدند و با هم ارتباط برقرار کردند باید ارتباط منطقی را بین آنها برقرار کرد. در این مرحله، اچ ام آی باید پی ال سی را به عنوان یک دستگاه مقصد شناسایی کند و ساختار دادههای آن را بشناسد. اچ ام آی برای شناختن پی ال سی از تگها و بلوکهای داده استفاده میکند.
نکتهی مهم در این فرآیند این است که هر دو دستگاه به شکلی کاملا دقیق و هماهنگ از نظر نرمافزاری تنظیم شوند. اسمگذاری، محدوده دسترسی و نوع داده باید حتما به صورت دقیق و یکسان تعریف شود تا تبادل داده بین دو دستگاه کاملا بدون خطا و مشکل باشد.
انتخاب پروتکل
برای اتصال hmi به plc زیمنس باید از یک زبان مشترک بین دو دستگاه استفاده کرد که در اینجا این زبان همان پروتکل ارتباطی است. انتخاب پروتکل مناسب روی سرعت، پایداری و امنیت ارتباط تاثیر مستقیم دارد. در سیستمهای زیمنس معمولا از پروتکلهای مبتنی بر شبکه اترنت صنعتی استفاده میشود که برای تبادل دادههای در لحظه طراحی شدهاند. هر پروتکل ویژگیها و محدودیتهای خاص خود را دارد. برخی برای ارتباطهای ساده و برخی برای ساختارهای پیچیده با دادههای نمادین مناسبتر هستند. اگر این پروتکل درست انتخاب نشود دادهها درست نمایش داده نمیشوند. در پروژههای استاندارد، توصیه میشود از پروتکلی استفاده شود که به صورت بومی توسط هر دو دستگاه پشتیبانی میشود. این کار زمان راهاندازی را کم میکند و احتمال بروز ناسازگاری را به حداقل میرساند.
پیکربندی پی ال سی
اولین گام نرمافزاری برای اتصال hmi به plc زیمنس پیکربندی پی ال سی است. در این مرحله تنظیمات شبکه، آدرس IP و دسترسیهای ارتباطی مشخص میشود. پی ال سی باید طوری تنظیم شود که اجازهی خواندن و نوشتن دادهها از سوی اچ ام آی را بدهد. ساختار دادهها در پی ال سی اهمیت زیادی دارد. استفاده از بلوکهای دادهی منظم و نامگذاری درست و مشخص باعث میشود اتصال اچامآی سادهتر باشد و اپراتور بتواند راحتتر آنها را مدیریت کند. در مرحله پیکربندی باید حتما سطح امنیت را هم تعیین کنید. این تنظیمات مشخص میکنند که کدام متغیرها را میتوان مشاهده یا ویرایش کرد و جلوی تغییرات ناخواسته را گرفت.
برای خرید انواع دستگاه های پی ال سی مثل سری S7-1500 به سایت تیاش ولتاژ مراجعه کنید. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶
پیکربندی اچ ام آی
بعد از اینکه اتصال hmi به plc زیمنس و پیکربندی پی ال سی انجام شد باید تنظیمات اچ ام آی را انجام داد. در این مرحله باید دوباره مشخصات پی ال سی را به عنوان مقصد وارد اچ ام آی کنید. آدرس و نوع ارتباط باید دقیق و درست انتخاب شود. در ادامه تگهای اچ ام آی تعریف میشوند که در واقع نمایندهی متغیرهای پیالسی هستند. هر تگ باید به یک آدرس مشخص متصل شود و نوع داده آن باید دقیق و درست انتخاب شود. پیکربندی درست اچ ام آی تضمین میکند که دادهها به شکلی درست نمایش داده شوند. بعد از پیکربندی صفحات گرافیکی باید طراحی شوند. این صفحات باید چیدمان مناسب داشته باشند و از رنگهای درست و منطقی برای نشان دادن المانها استفاده کرد. وقتی صفحات گرافیکی واضح و دقیق باشند اپراتور بدون سردرگمی میتواند با سیستم کار کند.
برنامه نویسی پی ال سی
برنامهنویسی پی ال سی باید طوری باشد که راحت بتواند با اچ ام آی تعامل داشته باشد. به همین دلیل منطق کنترلی باید از منطق نمایشی جدا شود تا تغییرات رابط کاربری روی عملکرد اصلی سیستم تاثیر منفی نداشته باشد. در این راستا معمولا برای ارتباط با اچ ام آی از متغیرهای میانی استفاده میکنند. با استفاده از این متغیرها میتوان ورودیها را فیلتر کرد، مقادیر را محدود کرد و برای فرآیند تولید یک شرایط ایمن فراهم کرد. برنامهنویسی اصولا باید توسط فردی که با این زمینه آشنایی دارد انجام شود تا بتواند خطاها و شرایط غیرعادی را هم در برنامه پیش بینی و مدیریت کند.
برای پروژه کوچک خود پی ال سی سری S7-400 را از تیاش ولتاژ تهیه کنید. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶
نوشتن اسکریپت اچ ام آی
در بسیاری از پروژهها قابلیتهای پیشفرض اچ ام آی کافی نیست و نیاز به منطقهای تکمیلی وجود دارد. با اسکریپتنویسی میتوان برای اتفاقات مختلف رفتارها و پاسخهای مختلف تعریف کرد. این اسکریپتها معمولا برای کنترل نمایش، اعتبارسنجی ورودیها یا مدیریت آلارمها استفاده میشوند. اسکریپت باید دقیق و ساده نوشته شود. پیچیدگی بیش از حد نگهداری سیستم را سختتر میکند. بهتر است فرمانهای منطقی سنگین در پی ال سی اجرا شود و اچ ام آی فقط نقش رابط را داشته باشد. حتما قبل از اجرای نهایی باید چند بار اسکریپتها را تست کنید. با این تستها میتوانید جلوی هرگونه رفتار غیرمنتظره را در محیطهای عملیاتی بگیرید و به پایداری سیستم کمک کنید.
عیب یابی اتصال hmi به plc زیمنس
بعد از اینکه اتصال hmi به plc زیمنس نهایی شد باید حتما سیستم را عیب یابی کنید. عیب یابی یکی از مراحل حساس پروژه به شمار میرود. معمولا ریشه مشکلات این اتصال از تنظیمات شبکه، ناهماهنگی آدرسها یا تعریف اشتباه تگها است. بهترین راه برای یافتن ریشه مشکل بررسی مرحله به مرحله است. با استفاده از ابزارهای تشخیصی نرمافزارها میتوان خیلی از این مشکلات را پیدا کرد. مهندسان با دیدن پیامهای خطا و وضعیت اتصال میتوانند اطلاعات خوبی درباره مشکل سیستم به دست آورند. همچنین فراموش نکنید که نوع دادهها و سطح دسترسی نباید نادیده گرفته شوند خیلی از مشکلات ظاهرا پیچیده با اصلاح یک تنظیم ساده کاملا برطرف میشوند.
پایان بندی
اتصال hmi به plc زیمنس یکی از مهمترین بخشهای طراحی سیستمهای اتوماسیون صنعتی است. این ارتباط در واقع یک پل بین اپراتور انسانی و پی ال سی است که نقش مهمی در بهرهوری سیستم دارد. با انتخاب درست پروتکل و انجام پیکربندیهای دقیق، میتوان یک سیستمی پایدار و قابل توسعه ایجاد کرد. یک برنامهنویسی دقیق و تمیز در کنار طراحی رابط کاربری جذاب و کاربردی میتواند از بروز مشکلات در آینده جلوگیری کند. در نهایت، یک سیستم موفق باید هم برای اپراتور قابل فهم باشد و هم مهندس پروژه بتواند به راحتی آن را مدیریت کند یا توسعه دهد. برای خرید انواع محصولات شرکت زیمنس آلمان از جمله پی ال سی سری S7-300، ماژول ورودی/خروجی و ماژول پردازنده می توانید به سایت تیاش ولتاژ مراجعه کنید یا همین حالا با شماره های ما تماس بگیرید. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶
سوالات متداول
چرا اتصال hmi به plc زیمنس اهمیت دارد؟
چون باعث افزایش ایمنی، سرعت تصمیمگیری اپراتور و کاهش توقف خط تولید برای اعمال تغییرات میشود.
اگر پروتکل اشتباه انتخاب شود چه مشکلی پیش میآید؟
دادهها ممکن است به درستی نمایش داده نشوند یا ارتباط ناپایدار و همراه با خطا باشد.
تگ hmi چیست؟
تگهای hmi نماینده متغیرهای plc هستند که برای نمایش یا کنترل دادهها در صفحات گرافیکی استفاده میشوند.
هدف نهایی از اتصال hmi به plc زیمنس چیست؟
ایجاد سیستمی قابل فهم برای اپراتور و قابل مدیریت و توسعه برای مهندس پروژه.
