HMI 回憶錄 (3)

硬體篇

這一篇會談到硬體，HMI 是嵌入式系統，雖然筆者的工作是軟韌體，但對硬體多多少少要有點了解，也跟硬體要過不少次線路來看，示波器、LA 也都實際動手操作過，不過畢竟不是專業硬體 RD，可能有些地方不太正確，敬請各位批評指教。

觸控式

如下圖所示，這是現在最常見的形式，文字型聽說台廠已經不生產了，因為價格已經爛掉(< 1000 台幣)，所以假如你用單晶片做產品想搭配個簡單的 LCD 進行顯示控制，說不定去淘寶買一個回來配還比自己洗板子便宜。

早期螢幕比例為 4:3，後來大多改成 16:9，沒什麼特別原因，就跟你買電腦螢幕一樣，現在要買到 4:3 也很難。

觸控為何用 4 線電阻式?因為 HMI 多點觸控需求很少，既然是做自動化，那人介入的部份越少越好，輸入正確參數開始自動執行不是比較正常？學手機還搞手勢偵測這一套不是很奇怪？第二個理由是電阻式抗干擾的能力要比電容式好。

(PS. 不用猜了，筆者沒待過台達，圖用 Google 抓的)

有些 HMI 會用觸控+實體按鍵，畢竟實體按鍵可靠度還是高於觸控，而且又不像觸控需要校正，有些不能失敗，安全性要求較高的操作還是會回到實體按鍵，甚至這些按鍵還不一定會使用 HMI 上的按鍵，而是直接連到 PLC Digital Input，或是乾脆用傳統電工配線。

按鍵式

沒太多可以說的，大家看個圖感受一下就好

HMI 背面

HMI 通訊界面、電源通常位於 HMI 背面，電源就沒什麼好說的，通常都是用 DC24V。

RS232/422/485 做在同一個 DB9 上，早期用 DIP switch 切換，後來都改用軟體切換，RS232 通常也只有用到 Tx/Rx/GND，有些廠商會有一個 COM Port 保留標準 RS232 DB9 所有腳位(RTS, CTS, DTR...)目的是為了接 modem 之類的東西，不過現在很少廠商這麼做。

還有為了避免 DB9 針腳變形，有些廠商會把這些 DB9 都改用母頭，這點對於一般人來說有點不可思議，不過要知道很多設備商是機械出身，長年訓練下來力氣都很大。不過這帶來一個額外問題，就有客戶拿著古老的 DTE, DCE 那一套說你們這樣不標準芸芸，不過話說回來，DTE, DCE 裡面也不包含 RS422/485 啊。

還有一些廠商為了省錢，把 CPU 上的兩個 UART 擠到同一個 DB9 上(一個用 RS232, 一個用 RS422/485)，有的客戶不明究理，就會說你通訊慢是不是因為兩個 protocol driver 在搶同一個 COM Port?不好意思不是喔，只是老闆為了 cost down 改變配線方式而已，這件事筆者解釋不少次，這也說明搞機械的人跟搞電子韌體的人多少有些代溝在。

講到這裡，偶爾有人寫信問 RS485 程式怎麼寫？說真的軟體的部份筆者已經花太多篇幅講到快沒東西好講了。反到是 RS485 到底怎麼接地才對這一點筆者一直沒搞清楚，之前曾經發生過 一件事：HW RD 把 GND 接到外殼(20 年經驗資深 HW RD 喔)，結果客人 PLC 燒掉打電話興師問罪。而且筆者之前測台達 PLC RS485 時發現接點只有 D+/D- 沒看到 GND(還是在別的地方??)，那 RS485 到底要不要接地?後來筆者測試時一律不接反而都沒事，哪位朋友對這方面很有經驗也請在下方留言。

USB device 通常用來上下傳 HMI f/w 與客戶用 HMI editor 規劃好的專案檔(行話叫「應用」就是那些畫面、圖形元件、警報、排程 etc...)。

RJ45 除了用來上下傳 f/w & 應用外，當然主要目的是為了跟 PLC 通訊。

USB Host 筆者以前只用來插隨身碟，比方說可以把整個畫面存成圖檔放到隨身碟裡，也有客人詢問是否可以用來跟 PLC 通訊，不過通常 PLC 廠商不會公開這方面的資訊，筆者也只能兩手一攤。

Battery 通常是為了 RTC，另外早期 SD card 尚未風行之前很多資料都是用 Battery + SRAM 保存。聽說這發生過一種意外：HMI 放在倉庫裡太久結果電池沒電了。也難怪筆者之前買的 Honeywell 空氣清靜機出廠時在電池前面放個小紙條避免跟電池座接觸。

為什麼會有 DIO(Digital Input/Output)?因為有些客人的應用很簡單，他不需要 PLC，他也不想買 Remote IO，他就要求 HMI 廠商在 HMI 上做幾個 IO 點給他用，然後他用 macro 或是畫面元件(例如按鈕)直接控制就好，不過這時候倒楣的就是軟體 RD 了，因為 HMI 要做如 PLC timing 一樣精準很難，尤其現在很多 HMI 廠商改用 Linux, WinCE timing 更難預測，這時候當然就是請業務發揮他的嘴砲功力 XD

一下子要寫的東西太多，就只好放到下次了