Các giải pháp Giao diện Người-Máy (HMI) của Siemens, thuộc thương hiệu SIMATIC, đại diện cho các thành phần quan trọng trong hệ thống tự động hóa công nghiệp, cho phép tương tác liền mạch giữa người vận hành và máy móc. Các giao diện này chuyển đổi dữ liệu máy móc phức tạp thành hình ảnh trực quan, tạo điều kiện cho việc giám sát, điều khiển và ra quyết định theo thời gian thực trong môi trường công nghiệp. Các sản phẩm HMI của Siemens bao gồm từ bảng điều khiển cảm ứng cơ bản đến các hệ thống dựa trên PC tiên tiến, tất cả đều được thiết kế để chịu được các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt đồng thời đảm bảo độ tin cậy trong vận hành. Việc tích hợp HMI của Siemens với bộ điều khiển logic khả trình (PLC) và hệ thống thu thập và giám sát dữ liệu (SCADA) tạo ra một môi trường tự động hóa thống nhất, nền tảng để thực hiện các chiến lược Công nghiệp 4.0. Với các khả năng từ điều khiển thiết bị đơn giản đến phân tích dữ liệu cấp doanh nghiệp, công nghệ HMI của Siemens đóng vai trò là nền tảng cho sự chuyển đổi kỹ thuật số trong các hoạt động công nghiệp hiện đại.
Siemens cung cấp danh mục HMI đa dạng được phân loại theo yêu cầu về hiệu suất và ứng dụng. Các Bảng điều khiển cơ bản (ví dụ: KTP400) cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng đơn giản với kích thước màn hình từ 3 đến 15 inch, hỗ trợ các thao tác cảm ứng thiết yếu và giao diện PROFINET/PROFIBUS tích hợp.Bảng điều khiển Comfort (ví dụ: TP1200, KP700) mang lại hiệu suất cao hơn với đồ họa nâng cao, hỗ trợ đa chạm và khả năng viết kịch bản cho các tác vụ trực quan hóa phức tạp.Bảng điều khiển di động cho phép vận hành di động trong môi trường sản xuất và hậu cần, trong khi Bảng điều khiển Unified tận dụng kiến trúc dựa trên PC cho các ứng dụng SCADA cao cấp.
Về mặt kỹ thuật, các hệ thống này có thiết kế phần cứng mạnh mẽ với màn hình cảm ứng cấp công nghiệp (điện trở hoặc điện dung), dải nhiệt độ hoạt động rộng (-20°C đến 60°C) và xếp hạng bảo vệ lên đến IP65/IP66 để có độ bền trong điều kiện khắc nghiệt. HMI Siemens hiện đại kết hợp các bộ xử lý mạnh mẽ (ví dụ: ARM Cortex-A8), bộ nhớ lớn (lên đến 4GB flash) và các tùy chọn giao tiếp linh hoạt bao gồm PROFINET, Ethernet/IP và OPC UA để tích hợp liền mạch với mạng tự động hóa. Ví dụ, kiểu máy 6AV7894-1AG32-1AE0 cung cấp màn hình độ phân giải cao 19 inch với 1280×1024 pixel, lớp phủ phù hợp với môi trường khắc nghiệt và hỗ trợ nhiều giao thức công nghiệp.
Siemens cung cấp các công cụ phần mềm toàn diện để cấu hình và vận hành HMI. TIA (Totally Integrated Automation) Portal đóng vai trò là khuôn khổ kỹ thuật chính, cung cấp sự phát triển thống nhất cho HMI, PLC và hệ thống truyền động. Trong môi trường này, WinCC các nền tảng phần mềm (WinCC Basic, Comfort, Advanced và Professional) cung cấp các giải pháp có thể mở rộng cho các mức độ phức tạp ứng dụng khác nhau. Các công cụ này hỗ trợ phát triển dự án hiệu quả thông qua thư viện, mẫu và khả năng mô phỏng, giảm đáng kể thời gian chạy thử.
Đối với các hệ thống cũ, WinCC Flexible cung cấp các đường dẫn di chuyển đến các nền tảng mới hơn, đảm bảo khả năng tương thích lâu dài. Các tính năng nâng cao bao gồm quản lý công thức cho các quy trình theo lô, ghi dữ liệu để phân tích và khả năng máy chủ web để truy cập từ xa. Việc tích hợp HTML5, JavaScript và đồ họa vector có thể mở rộng (SVG) trong môi trường WinCC Unified cho phép trải nghiệm trực quan hóa hiện đại với tính linh hoạt nâng cao. Sự cộng hưởng phần mềm-phần cứng này cho phép triển khai hiệu quả mọi thứ, từ giao diện máy móc cơ bản đến các hệ thống trực quan hóa toàn nhà máy phức tạp.
Các giải pháp HMI của Siemens được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Trong sản xuất và ô tô, chúng cho phép giám sát sản xuất theo thời gian thực, điều khiển tế bào robot và hệ thống đảm bảo chất lượng, với khả năng giảm thời gian chu kỳ xuống 15-20% thông qua khả năng hiển thị hoạt động được cải thiện. Ngành năng lượng sử dụng các giao diện này để giám sát lưới điện, điều khiển tuabin và quản lý phân phối điện, với thiết kế chắc chắn phù hợp với môi trường khắc nghiệt.
Các ngành công nghiệp chế biến bao gồm hóa chất, dược phẩm và thực phẩm & đồ uống tận dụng HMI của Siemens để kiểm soát quy trình theo lô, quản lý công thức và theo dõi tuân thủ, với các thiết kế vệ sinh đáp ứng các quy định cụ thể của ngành. Trong hậu cần và xử lý vật liệu, các giao diện này tạo điều kiện quản lý kho, điều khiển xe tự hành (AGV) và theo dõi hàng tồn kho. Ngành công nghiệp xử lý nước và nước thải sử dụng HMI của Siemens để điều khiển bơm, định lượng hóa chất và giám sát hệ thống phân phối, với khả năng giảm thời gian kỹ thuật xuống 75% đồng thời cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Trong tất cả các ứng dụng này, công nghệ HMI của Siemens cung cấp liên kết quan trọng giữa công nghệ vận hành và hệ thống doanh nghiệp, cho phép ra quyết định dựa trên dữ liệu.
Việc triển khai HMI của Siemens thành công đòi hỏi phải lập kế hoạch và thực hiện cẩn thận. Việc lựa chọn phần cứng nên xem xét các yếu tố như kích thước màn hình, điều kiện môi trường và yêu cầu truyền thông, đảm bảo khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng tự động hóa hiện có. Cấu hình phần mềm nên ưu tiên điều hướng trực quan, các mẫu thiết kế nhất quán và quản lý báo động theo ngữ cảnh để nâng cao hiệu quả của người vận hành.
Tích hợp với PLC của Siemens (đặc biệt là dòng S7-1200/1500) thông qua PROFINET đảm bảo giao tiếp thời gian thực xác định, trong khi hỗ trợ OPC UA cho phép kết nối với các hệ thống cấp cao hơn để phân tích dữ liệu. Đối với các dự án hiện trường, các công cụ di chuyển tạo điều kiện cho quá trình chuyển đổi từ các hệ thống HMI cũ sang các nền tảng hiện đại, bảo toàn các khoản đầu tư hiện có đồng thời mở ra các khả năng mới. Các biện pháp an ninh mạng, bao gồm phân đoạn mạng, xác thực người dùng và cập nhật thường xuyên, là điều cần thiết để bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng. Ngoài ra, đào tạo và tài liệu toàn diện cho người vận hành đảm bảo sử dụng hệ thống và hiệu quả khắc phục sự cố tối ưu.
Siemens tiếp tục phát triển công nghệ HMI của mình phù hợp với xu hướng Công nghiệp 4.0. Việc tích hợp các khả năng Internet of Things công nghiệp (IIoT) cho phép bảo trì dự đoán và kết nối đám mây, trong khi các chức năng điện toán biên đưa phân tích đến gần điểm vận hành hơn.Thực tế tăng cường giao diện đang nổi lên như những cải tiến trực quan hóa, phủ dữ liệu vận hành lên thiết bị vật lý để cải thiện nhận thức tình huống.
Sự hội tụ của công nghệ thông tin (IT) và công nghệ vận hành (OT) đang tạo ra những cơ hội mới để tích hợp dữ liệu trên các cấp độ doanh nghiệp. Công nghệ bản sao kỹ thuật số cho phép mô phỏng và tối ưu hóa các ứng dụng HMI trước khi triển khai vật lý, giảm thời gian chạy thử và cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Khi tự động hóa công nghiệp phát triển, các giải pháp HMI của Siemens được định vị để kết hợp phân tích ngày càng tiên tiến, trí tuệ nhân tạo để nhận dạng mẫu và các tính năng cộng tác nâng cao cho các nhóm phân tán. Những phát triển này sẽ củng cố hơn nữa vai trò của công nghệ HMI như một thành phần trung tâm trong hệ sinh thái sản xuất thông minh.
Người liên hệ: Ms. Caroline Chan
Tel: 13271919169