HMI مخفف عبارت Human Machine Interface می باشد که به معناي واسطه بين انسان و ماشين است. از اچ ام آی ها براي مانيتور و مشاهده پارامترهاي دستگاه هاي صنعتي مثل پی ال سی ها ، اینورترها و … در پروژه های اتوماسیون صنعتی استفاده مي گردد تا به راحتی بتوان دستگاه ها را کنترل کرد. HMI در واقع يك مانيتور LCD است كه مي توان آن را برنامه ريزي نمود و همچنين به كمك آن مي توان پارامترهاي مختلف را تغييرداد و سيستم را كنترل نمود. کار کردن با اچ ام آی ها به سادگی استفاده از نمایشگرهای تک لمسی سنتی است که روی ماشین نصب می شوند. حتی اچ ام آی ها می توانند دارای قابلیت های چند لمسی با تکنولوژی های سطح بالا باشند و در عین حال فرایندها را به همان سادگی پیش ببرند.

سیستم مانیتورینگ از طریق HMI ، یک سیستم کنترلی تماسی است که اپراتور را جهت کنترل و ایجاد تنظیمات مورد نیاز سیستم توانمند می سازد. سیستم های نمایشگر در دو نوع سیاه و سفید و رنگی ، همچنین دارای کنترل کننده های شستی و یا لمسی در بعضی مدل ها ساخته می شوند که بدلیل توانمندی در طراحی بالا و ایجاد شماتیک های متحرک به منظور شبیه سازی و کنترل بهتر سیستم بسیار پرکاربرد هستند.

بزرگ ترین مزیت HMI قابلیت آن در مانیتورینگ فرایند تولید و تغییر دادن فرایندهای تولید بر حسب نیازها و الزامات است ، به طوری که اثربخشی فرایند افزایش می یابد و زمان هدر رفته کاهش می یابد. از مهمترین امکانات یک اچ ام آی می توان به قابلیت نمایش آلارم آن اشاره نمود که در زمان روشن شدن با پیشگیری از بروز هر گونه خطا ، مجموعه را از وقوع رویداد مخرب در فرایندها مصون و اپراتور را از رویداد حاصله مطلع می نماید.معمولا اچ ام آی ها دارای پورت های ارتباطی صنعتی مانند پورت USB ، پورت RS232 ، پورت RS485 و پورت ETHERNET می باشند که به کمک آنها می توانند با سایر دستگاه ها مانند PLC و INVERTER و همچنین کامپیوتر ارتباط برقرار کنند.

  از مشخصات كلي HMI ها می توان به موارد زیر اشاره نمود :

–   داراي صفحه تاچ اسكرين و LCD نوع TFT

–   ارتباط سريال از طريق دو پورت RS-232 و RS-485

–   شبيه سازي (سيمولاتور) on-line/off line

–   پورت USB براي ارسال و دريافت برنامه

–   امكان ذخيره سازي اطلاعات بصورت record

–   قابليت slave بودن در يك شبكه مانيتورينگ

–   داراي ماكرو جهت انجام محاسبات و اعمال منطقي

–   قابلیت اتصال به انواع PLC

–   قابلیت اتصال به اينورتر، سرو درايوو و هر وسيله داراي پورت RS-485

–   قابليت نمايش اطلاعات بصورت منحني يا نمودار

–   توانايي نمايش انيميشن

–   داراي RTC به منظور عملكرد در تاريخ و ساعت معين

–   دارای حافظه داخلی برای ثبت اطلاعات

–   دارای ساعت و تقویم داخلی

برخی از دیگر مزایای اچ ام آی ها بشرح زیر می باشند :
– صفحه نمایش غالباً رنگی باعث فهم‌پذیر شدن پیامهای صادره نزد اپراتورها خواهد بود. بنابراین جهت استفاده از این ابزار نیازی به تجربه و تبحر و آموزش‌های ویژه نخواهد بود.
– اچ ام آی دارای صفحه لمسی است. این امر سرعت انجام تنظیمات را افزایش داده و بدین ترتیب بر بهره ‌وری کار می‌افزاید.
– دارای آلارم و هشداردهنده هایی است که به اپراتور فرصت می‌دهد هر چه سریع تر از بروز هر گونه رویداد غیر قابل پیش بینی مطلع گردند و نسبت به کنترل و مدیریت آن وارد عمل شود.
– دستورالعملهای کار با این تجهیزات معمولاً ساده و قابل فهم برای اپراتورهای معمولی است. از این‌رو با توجه به جهش‌های اخیر در فضای صنعتی که بر تسیهل فرایندها و کاهش ضریب خطاهای نیروی انسانی تأکید دارد ، اچ ام آی توانسته است به طرز چشمگیری نظر مساعد صاحبان صنایع در خصوص کاهش ضریب ریسک در فرایندها را جلب کند.
– این تکنولوژی همچنین باعث افزایش بهره‌وری فرایندها و موفقیت صاحبان صنایع در کسب خروجی عملکرد بیشتر نسبت به روشهای سنتی شده است. طبیعتاً افزایش سرعت عملکردها ، اتوماتیک شدن فرایندها و رفع وقفه‌های ناشی از عملکرد نیروی انسانی ، کاهش میزان خطا در عملکردهای نیروی انسانی، کاهش قیمت تمام شده در فرایندهای بازرسی و تنظیمات و … همگی از جمله دستاوردهای این فن‌آوری نوظهور در عرصه صنعت بوده‌اند.

– غالباً اچ ام آی ها دارای قابلیت شبیه‌سازی فرایندها می‌باشند ، به نحوی که اپراتور بدون نیاز به نمونه‌گیری و نمونه‌سازی از فرایندها قادر است آن‌ها را مورد پایش و آزمون قرار دهد.
– شرح فرایندها به صورت تصویری و شماتیک که قابلیت انتقال پیام از طریق آن بمراتب بیشتر از متن و دستورالعمل کتبی است. اپراتورها طبیعتاً با تصویر یک فرایند ارتباط نزدیک‌تری برقرار خواهند کرد تا دستورالعمل آن به صورت مکتوب. این امر باعث تسریع روند پیشبرد امور و عملیات‌ها خواهد شد.
– به لحاظ سخت افزاری این ابزار نسبت به ابزارهای سنتی و مکانیکی هزینه‌های بسیار کمتری دارد و از طریق آن نیاز به حجم بالایی از تجهیزات فنی نظیر کابل ها ، لامپ ها و … به منظور دریافت عملکردی همسان با اچ ام آی رفع خواهد شد. به عبارتی دیگر این ابزار به سادگی جای تجهیزات و ابزار متعددی را خواهد گرفت و در عوض عملکردی همسان و چه بسا بهتری را برای استفاده‌کنندگان به همراه خواهد داشت.
– HMI دارای قابلیت ثبت داده‌ها و ضبط آنها به منظور استفاده از آن‌ها در مواقع نیاز نیز می‌باشد. به این ترتیب بدون نیاز به بایگانی سخت افزاری داده‌های فرایندهای‌های مکانیکی ، اطلاعات در این تجهیزات ثبت و ضبط شده و در موارد نیاز ، برای مثال وقتی فرایند دچار ایراد مکانیکی می شود ، و یا نیاز به بازنگری و اعمال هر گونه تغییر در تنظیمات باشد ، می‌توان به راحتی به داده‌های ثبت شده مراجعه کرد.
– تعدد و تنوع کاربردی این تجهیز باعث شده است که اچ ام آی ها را اینترنت ابزارها بخوانند. همچون شبکه فضای مجازی اینترنت که دنیایی از داده‌ها و قابلیت‌ها را در دسترس کاربران قرار می‌دهند ، اچ ام آی ها به لحاظ تنوع کاربردی در تنظیم و پایش و مانیتورینگ داده‌ها دنیایی جدید برای صنایع می‌گشایند. بدون شک کاربران این تکنولوژی در صورت کاوش در کاربردهای آن ، قادرند بسیاری از مشکلات و فرایندهای زمان‌بر و محتاج به نیروی انسانی و مهارت را به راحتی و به طریق نرم افزاری در مدت زمان کمتر و با نیروی انسانی کمتر انجام دهند.

مجموعه مزایای فوق جذابیتی فزاینده به این فن‌آوری نوین بخشیده است و بدون شک در آینده‌ای نزدیک تمامی واحدهای صنعتی به هر نحو به ضرورت استفاده از HMI و سایر فن‌آوری‌های اتوماسیون صنعتی متقاعد خواهند شد.

از جمله معروفترین برندهای سازنده HMI عبارت اند از:

  • شرکت SIEMENS آلمان
  • شرکت OMRON ژاپن
  • شرکت LS کره
  • شرکت Mitsubishi ژاپن
  • شرکت FATEK تایوان
  • شرکت  DELTAتایوان

اکثر برندهای معتبر معرفی شده در بالا HMI ها را در انواع اندازه های 3 ، 4 ، 5 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 12 و 15  اینچ تولید و عرضه می نمایند.

معمولا از این تجهیز اتوماسیون صنعتی زمانی استفاده می شود که نیاز به دخالت نیروی انسانی روی ماشین یا ابزار اتوماسیون صنعتی وجود دارد. میزان این دخالت گری می تواند متنوع باشد اما HMI می تواند در هر کاربردی مورد استفاده قرار گیرد. تجهیزات اچ ام آی معمولاً در فرایندهای ساخت مورد بهره برداری قرار می گیرند. از خود صنعت تولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی تا صنایع کشاورزی و صنایع غذایی ، این تجهیز اتوماسیون صنعتی می تواند کاربرد داشته باشد. صنایع فرایندی و عملیاتی نظیر نفت ، گاز ، عملیات های معدنی و نظایر آن از جمله بهره گیرندگان ثابت و قطعی HMI محسوب می شوند. در این فرایندها ،  مدیریت و پایش عملیات ها در اتاق های کنترل انجام می گیرد.