在工業自動化領域，HMI是人機介面的縮寫。在工業中使用HMI來控制和監控機器。如果沒有HMI，就很難在工業中擁有良好的自動化流程。

人機介面的定義

人機介面 (HMI) 是一種使用者介面，允許人類操作員與機器或過程進行互動。HMI通常用於工業環境，允許操作員監視和控制過程，例如工廠或發電廠中的過程。

HMI 可以採用多種形式，包括計算機上的圖形使用者介面 (GUI)、觸控式螢幕或帶有按鈕和顯示器的物理控制皮膚。它們用於向操作員呈現過程資料，允許操作員輸入命令和設定值，以及提供警報和其他資訊。

HMI通常連線到可程式設計邏輯控制器(PLC)，PLC負責根據現場HMI和感測器的輸入來控制過程。HMI只是向操作員提供資訊，並允許他們輸入命令，然後將其傳送到PLC進行實施。

人機介面的型別

圖形介面（Graphical User Interface，簡稱GUI）：這些是基於計算機的HMI，使用圖形介面來顯示過程資料並允許操作員輸入命令。GUI可以使用Microsoft Windows等軟體或專門的HMI軟體包建立。

觸控介面（Touchscreen Interface）：透過觸控螢幕進行互動，具有簡單、直觀的互動方式，常用於智慧手機、平板電腦、互動式白板等裝置上。

語音介面（Voice Interface）：透過語音識別技術進行互動，使用者可以透過語音指令控制計算機，常用於智慧音響、車載系統等裝置上。

物理皮膚：這些是物理HMI，使用按鈕，開關和顯示器來顯示過程資料並允許操作員輸入命令。通常用於GUI或觸控式螢幕可能不實用的工業環境，例如振動或灰塵水平較高的環境。

基於Web的介面：這些人機介面使用 Web 瀏覽器來呈現過程資料並允許操作員輸入命令。它們可以透過Web瀏覽器從任何裝置訪問，允許操作員遠端監視和控制過程。

人機介面的選擇

在為工業過程或系統選擇人機介面 (HMI) 時，需要考慮幾個因素，以確保 HMI 最適合特定應用。

相容性：選擇與其將要控制的裝置和系統相容的HMI非常重要。這包括與控制系統、通訊協議和裝置使用的資料格式的相容性。

硬體：HMI應設計為堅固耐用，適合安裝環境。它應該能夠承受它將要承受的溫度、溼度和振動。

顯示：HMI 應具有清晰、易於閱讀且易於導航的螢幕。螢幕應具有良好的解析度，具有高質量的顯示和背光。

可用性：HMI應易於操作和理解，具有直觀的導航和清晰簡潔的顯示。它具有不同專業知識水平的操作員應該易於使用和理解。

資料視覺化：HMI 應該能夠以清晰有意義的方式顯示資料，使用圖形、圖表和其他型別的視覺化表示來幫助操作員瞭解流程並做出明智的決策。

可定製性：HMI應該是可定製的，能夠適應過程或裝置的特定需求，以及操作員的偏好。

遠端訪問：HMI應設計為允許遠端訪問，以便操作員可以從遠端位置監視和控制過程。

可擴充套件性：HMI應設計為可擴充套件，隨著流程或裝置變得更加先進，能夠處理更多的複雜性和資料。

支援：HMI供應商應提供良好的技術支援和文件，以及軟體更新和升級。

人機介面的優點

人機介面 (HMI) 具有幾個優點，可用於控制和監控工業過程：

提高效率：HMI允許操作員輕鬆訪問過程資料和輸入命令，從而提高被控制過程的效率。透過以清晰簡潔的方式呈現資料，運營商可以做出更明智的決策，並在必要時及時採取行動。

提高安全性：HMI 可以透過向操作員顯示警報和其他重要資訊來提高安全性。這使運營商能夠及時採取行動，在潛在問題變得嚴重之前解決它們。

遠端監測和控制：許多HMI可以遠端訪問，允許操作員從遠處監視和控制過程。這在過程位於偏遠或危險位置的應用中特別有用。

易於使用：HMI設計為易於使用，即使對於可能沒有技術專長的操作員也是如此。這使它們成為控制和監控工業過程的可訪問工具。

人機介面的用途

HMI與可程式設計邏輯控制器(PLC)和輸入/輸出感測器通訊，以獲取和顯示資訊以供使用者檢視。HMI螢幕可用於單一功能，如監控和跟蹤，或用於執行更復雜的操作，如關閉機器或提高生產速度，具體取決於它們的實施方式。

HMI 用於透過數字化和集中檢視者的資料來最佳化工業過程。透過利用HMI，操作員可以透過一個控制檯檢視圖形，圖表或數字儀表板中顯示的重要資訊，檢視和管理警報，並與SCADA，ERP和MES系統連線。

以前，操作員需要不斷走動地板以檢查機械進度並將其記錄在一張紙或白板上。透過允許PLC將實時資訊直接傳送到HMI顯示器，HMI技術消除了對這種過時做法的需求，從而減少了由於缺乏資訊或人為錯誤而導致的許多代價高昂的問題。

人機介面的應用

人機介面 (HMI) 用於各種工業應用，它們可以幫助提高被控制過程的效率、安全性和可訪問性。

HMI的一些常見應用包括：

製造：HMI 通常用於製造環境中，以控制和監控生產過程，例如工廠車間的生產過程。它們可用於向操作員呈現過程資料，允許他們輸入命令和設定值，以及顯示警報和其他重要資訊。

發電：HMI還用於發電廠，例如使用化石燃料或可再生能源的發電廠，以監測和控制鍋爐執行，渦輪機控制以及發電和配電等過程。

水和廢水處理：HMI用於水和廢水處理廠，以控制和監控泵送，處理和分配等過程。

石油和天然氣：HMI用於石油、天然氣生產和精煉，以控制和監控鑽井，泵送和精煉等過程。

化學加工：HMI用於化學加工廠，以控制和監控混合，反應和蒸餾等過程。

人機介面設計工具

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