2018年8月23日 星期四

HMI 回憶錄 (1)

去年本想在某公司分享 HMI 產業 8 年軟體研發經驗,不料計畫趕不上變化。加上幾次求職未果,漸漸萌生把這些經驗寫下來的想法。

正如同 ChamberPlus 老大講的,有些東西一直留著,也不會讓你看起來比較厲害。那還不如寫出來給大家看一看笑一笑,筆者的生活也可以多一點調劑。

什麼是 HMI?

HMI (Human Machine Interface)台灣行話叫「人機」,對岸叫「觸控屏」,這是幹麻用的?


以上面的包裝機來說,您該不會以為上面的控制螢幕是設備廠找人用 VB、C#、Qt 自己做 UI 吧?當然工控這個行業裡還是有一些高單價設備真的是用 IPC(工業電腦) 自己刻 UI,不過自己刻有幾個問題:
  • IPC 單價比 HMI 高
  • 軟體工程師一旦離職,後續維護成本比 HMI 高
  • 除了 UI 外,軟體工程師必須實做與了解各式工業通訊協定,HMI 通常內建上百種常用工業通訊協定(俗稱驅動 - protocol driver)可以馬上使用。
  • 設備廠的核心競爭力是機電整合而不是 UI

HMI 提供一個便捷的途徑,它提供一套 PC Windows based 編輯軟體,您只要動動滑鼠,在按鈕、儀表、數值顯示...等元件填上 PLC、溫控器的暫存器或接點位址,然後把編輯的結果上傳到 HMI,接著就可以用 HMI 進行控制了:


HMI 不是什麼新科技產品,這個行業已經快 30 年了!而且價格也因為削價競爭、對岸一堆廠商進入市場,早就爛到不行。不過很妙的是,即使同樣是工控這行,也有人不知道這個東西,只有筆者這種什麼工業乙太網、Protocol Gateway、HMI、Remote IO 什麼 ooxx 都做過的人比較清楚(做到中年失業實在不是好示範XDDD)。

HMI 應用

下面是一些使用 HMI 的機台設備,筆者大部分都親自跑過現場陪客戶試車過(圖片來自 Google 圖片搜尋,若有侵權請告知):

大圓機據說是很多 polo 衫、t shirt 的製造設備,筆者那時候服務的客戶是利用 HMI 去設定、控制大圓機的控制器(其實只是顆 8051,人家這樣就開一間一人公司可以養活一家老小了),這顆 8051 再去控制變頻器(用來控制感應馬達)、還有做一些 I/O...


真空燒結爐的據說可以改變材料的硬度,所以這種設備裡最重要的控制器的就是溫控器,這種設備會大量使用 HMI 的配方功能(以後會陸續報導),講到這裡,想起曾經有某個客戶筆者跑了很多次,員工餐廳都吃到怕了,結果生意最後還是沒做成 :(


筆者 CNC 外行,但印象深刻的一件事是這玩意 cost down  到 PLC 改用山寨 PLC,山寨 PLC 內部還是用這幾年很紅的 STM32


HVAC (heating, ventilation and air conditioning),筆者大概是唯一沒戴口罩在長x醫院病體實驗室裡趴趴走的,還好沒感染什麼病毒細菌!



商x週刊報導鞋業生產自動化好像很新鮮,真相是人家已經自動化 n 年了好嗎?


大樓燈光控制,通常使用兩線式,與 RS485 不同,這種方式電源與控制訊號都在同一條線路上,最後透過主控制器轉成 Ethernet 讓 HMI 可以控制設定。從理論上講,電影上那種駭客入侵控制整棟大樓應該是作得到的。

BTW,過去大家各玩各的各種建築通訊協議在未來應該會全部轉為 BACnet




未完待續...

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