Mời bạn đọc cùng triviettech theo dõi nội dung bài viết :“Thiết kế giao diện HMI chuẩn kỹ sư (UX công nghiệp) trong hệ thống PLC“
Thiết kế giao diện HMI (Human Machine Interface) không chỉ là việc hiển thị dữ liệu từ PLC mà còn liên quan trực tiếp đến trải nghiệm vận hành của người dùng (Operator Experience).
Một HMI được thiết kế tốt giúp:
- giảm sai sót vận hành
- tăng hiệu suất sản xuất
- giúp kỹ sư bảo trì dễ chẩn đoán lỗi
Trong nhiều nhà máy, lỗi vận hành không đến từ PLC mà đến từ thiết kế giao diện HMI không trực quan.
1. UX công nghiệp là gì trong thiết kế HMI
UX (User Experience) trong HMI là cách người vận hành tương tác với hệ thống điều khiển.
Một giao diện HMI tốt phải đảm bảo:
- dễ đọc
- dễ thao tác
- dễ phát hiện lỗi
Trong hệ thống PLC automation, HMI thường hiển thị:
- trạng thái sensor
- trạng thái motor
- alarm
- thông số vận hành
Để hiểu nguyên lý hoạt động của HMI, xem thêm bài:
👉 HMI là gì? – nguyên lý hoạt động và tích hợp với PLC
2. Nguyên tắc thiết kế giao diện HMI công nghiệp
Một số nguyên tắc thiết kế phổ biến trong HMI:
2.1 Hiển thị thông tin quan trọng ở trung tâm
Các thông tin quan trọng như:
- trạng thái máy
- alarm
- production status
nên đặt ở trung tâm màn hình.
2.2 Tránh hiển thị quá nhiều thông tin
Một lỗi phổ biến là:
- quá nhiều dữ liệu
- màn hình rối
Người vận hành chỉ cần thông tin quan trọng nhất.
2.3 Thiết kế theo luồng vận hành
Giao diện nên theo trình tự hoạt động của máy.
Ví dụ:
↓
Start machine
↓
Production
↓
Unload product
3. Sử dụng màu sắc trong HMI
Màu sắc trong HMI có ý nghĩa quan trọng.
Tiêu chuẩn phổ biến:
| màu | ý nghĩa |
|---|---|
| xanh lá | hệ thống chạy |
| vàng | cảnh báo |
| đỏ | lỗi |
| xám | thiết bị dừng |
Một số guideline:
- không lạm dụng màu đỏ
- giữ nền giao diện trung tính
- highlight alarm rõ ràng
4. Thiết kế màn hình trạng thái máy
Màn hình trạng thái máy nên hiển thị:
- trạng thái motor
- trạng thái sensor
- trạng thái xi lanh
- trạng thái alarm
Flow hiển thị:
↓
Machine state
↓
Production state
Người vận hành cần nhìn một lần là hiểu hệ thống đang hoạt động thế nào.
5. Thiết kế màn hình điều khiển máy
Màn hình điều khiển thường gồm:
- Start / Stop
- Reset
- Manual control
Ví dụ layout:
Stop
Reset
Manual Mode
Auto Mode
Các nút quan trọng phải:
- dễ thấy
- dễ bấm
- tránh nhầm lẫn
6. Thiết kế màn hình alarm
Alarm là phần quan trọng nhất của HMI.
Một màn hình alarm tốt cần hiển thị:
- loại lỗi
- thời gian xảy ra
- vị trí lỗi
Ví dụ:
Time
Machine area
Alarm message
Alarm giúp kỹ sư xác định lỗi nhanh.
7. Thiết kế màn hình parameter
Màn hình parameter cho phép:
- chỉnh tốc độ máy
- chỉnh thời gian chu trình
- chỉnh giới hạn sensor
Ví dụ:
Delay
Temperature
Pressure
Các tham số quan trọng nên có:
- giới hạn min / max
- password protection
8. Navigation trong HMI
HMI nên có cấu trúc navigation rõ ràng.
Ví dụ menu:
Machine status
Manual control
Alarm
Parameter
Operator phải tìm được màn hình cần thiết trong 1–2 bước.
9. Lỗi phổ biến khi thiết kế HMI
Một số lỗi phổ biến:
9.1 Giao diện quá phức tạp
Quá nhiều thông tin trên một màn hình.
9.2 Alarm không rõ ràng
Operator khó nhận biết lỗi.
9.3 Thiết kế không nhất quán
Các màn hình có layout khác nhau.
10. Best practice khi thiết kế HMI
Các kỹ sư automation thường áp dụng:
✔ giao diện đơn giản
✔ màu sắc rõ ràng
✔ alarm nổi bật
✔ navigation rõ ràng
✔ hạn chế thao tác nhầm
Một HMI tốt giúp:
- giảm downtime
- tăng hiệu suất sản xuất
- dễ bảo trì hệ thống
11. Liên kết bài viết trong chuỗi PLC
Để hiểu sâu hơn về PLC automation, bạn nên đọc:
- PLC là gì – cấu trúc CPU và I/O
- Lập trình Ladder cơ bản trong PLC
- Lập trình analog trong PLC – scaling và filtering
- Lập trình PID trong PLC – điều khiển quá trình
- HMI là gì – nguyên lý hoạt động
12. Kết luận
Thiết kế giao diện HMI là yếu tố quan trọng trong tự động hóa công nghiệp hiện đại.
Một HMI được thiết kế đúng giúp:
- operator vận hành dễ dàng
- kỹ sư bảo trì nhanh chóng
- hệ thống hoạt động ổn định
Trong các hệ thống PLC hiện đại, HMI không chỉ là màn hình hiển thị mà là trung tâm giám sát và điều khiển của toàn bộ dây chuyền sản xuất.
https://triviettech.com.vn/ – https://tudonghoatriviet.com/ chuyên cung cấp các sản phẩm tự động hóa chính hãng, cam kết:
✓100% sản phẩm chính hãng – đầy đủ CO, CQ
✓ Tư vấn kỹ thuật, hỗ trợ lắp đặt
✓ Vận hành tận nơi – bảo hành đúng chuẩn theo hãng
