Tá comhéadan meaisín daonna (HMI) ag gach meaisín leictreach nó meicniúil rialaithe i bhfoirm cnaipí, luamháin, nó scáileáin tadhaill. Ag leibhéal ard, tá trí ghné bhunúsacha ag an HMI: ionchuir, aschuir, agus rud éigin chun na haistrithe idir an dá cheann a láimhseáil.
De réir mar a bhogann muid isteach sa tionscal 4. 0 ré, tá an tsamhail seo ag éirí níos casta. Tá dearthóirí ag cur comhéadain ghrafacha úsáideora (GUI) leis, ag bogadh ó chnaipí fisiciúla go fíorúla ar an GUI, ag méadú líon na dtascanna is féidir leis an HMI a dhéanamh, agus fiú aiseolas feidhmíochta a thaispeáint i gcórais lúibe dúnta.
Riachtanais Ghinearálta Próiseálaí HMI D'fhéadfadh roinnt riachtanas a bheith ag HMIanna do phróiseálaithe leabaithe, ag brath ar a bhfeidhmiú úsáide deiridh atá beartaithe.
Tá comhéadan úsáideora an-bhunúsach ag HMIS ar leibhéal iontrála. Is é an scáileán aschuir de ghnáth ná eagar grafaicí físe ráithe (QVGA), suas le 320 x 240, agus is beag grafaicí 2D a bhíonn aige. Tá na HMIanna seo dírithe ar iarratais atá íogair ó thaobh costais de nach dteastaíonn ach bunghnéithe comhéadan rialaithe uathu. Is féidir le dearthóirí úsáid a bhaint as sleasa tadhaill fhrithsheasmhacha anseo toisc go bhfuil siad níos eacnamaíche ná mar a bhíonn siad ag tadhaill capacitive.
Ní hamháin go bhfuil scáileáin tadhaill frithsheasmhacha níos saoire ná scáileáin tadhaill capacitive, ach d'fhéadfadh an costas BOM a bheith níos ísle freisin toisc gur féidir le roinnt próiseálaithe tacú le scáileáin fhrithsheasmhacha go dúchasach, ach uaireanta bíonn comhpháirteanna seachtracha ag teastáil ó theagmháil capacitive. Is fearr an cineál seo HMI do phróiseálaithe ísealfheidhmíochta (<300 MHz) or microcontrollers that support resistive touchscreens.
Bun-HMIs Cuir Rún Taispeána Feabhsaithe agus comhéadan úsáideora níos fearr ná HMIS ar leibhéal iontrála. Beidh réiteach tadhaill ag HMI bunúsach agus réiteach taispeána go dtí eagar grafaicí sínte (XGA) (1,024 x 768) le haghaidh taithí úsáideora feabhsaithe. Ag brath ar an gcumhacht próiseála iarratais riachtanach, beidh próiseálaithe den sórt sin sa raon feidhmíochta íseal-go-lár (300 MHz go 800 MHz) agus d'fhéadfadh siad tairbhe a bhaint as pedals gáis 2D grafaicí.
Is ionann HMIS lár-raoin HMIS agus tipiceanna tipiciúla a fhéadfaidh úsáideoirí idirghníomhú leo ar bhonn laethúil. Tá grafaicí 2D ag HMIanna lár-raoin, taispeáin rúin suas go XGA (1,024 x 768), tá níos mó rialuithe san áireamh ná an bhunchatagóir, agus i gcásanna áirithe fiú aiseolas tadhlach nó éisteachta a thabhairt isteach. Feabhsaíonn na gnéithe seo go mór taithí an úsáideora. I gcás HMIS lár-raoin, ní mór don phróiseálaí luasghéarú grafaicí, feidhmíocht lár-raoin (600 MHz go 1 GHz) a áireamh, agus leabharlann grafaicí chun cuidiú leis an GUI a thógáil.
High-end HMIs are naturally multimedia-rich. They require high-end SoCs with high-definition video support, 2D and 3D graphics gas pedals, and high-performance processors (multi-core and >1 GHz), ar féidir leis leas mór a bhaint as DSPanna ar an sliseanna chun cabhrú le próiseáil fuaime agus físe a luathú. Ina theannta sin, is minic a éilíonn HMIS ard-deireadh próiseálaithe ar féidir leo aschuir scáileáin ardtaifigh agus HTML5 a láimhseáil. Sampla amháin is ea an teaghlach próiseálaí Sitara bunaithe ar an gcroílár ARM Cortex-A, a sholáthraíonn an inscálaitheacht is gá chun ardán amháin a fhorbairt le haghaidh leibhéal iontrála go HMIS ard-deireadh agus a thacaíonn le hiontaofacht thionsclaíoch.
Is féidir leat HMIS a fháil i bhfearais tí, i meaisíní díola, i gcórais uathoibrithe tógála amhail painéil rialaithe dóiteáin nó ardaitheoirí, agus stáisiúin mhuirear feithiclí leictreacha; Mar sin féin, is é ceann de na húsáidí is coitianta a bhaineann le HMIs tionsclaíoch ná uathoibriú monarchan.
HMIS i gcórais uathoibrithe monarchan i gcórais uathoibrithe monarchan, Nascann HMIS oibreoirí meaisín chun feidhmeanna a rialú, rialaitheoirí loighic ríomhchláraithe de ghnáth (PLCanna), a rialaíonn braiteoirí, actuators, agus meaisíní ar urlár na monarchan. Cuireann na hiarratais seo roinnt éileamh ar an bpróiseálaí sa HMI, lena n-áirítear an gá le cumais chumarsáide tionsclaíocha, iontaofacht ghrád tionsclaíoch, agus gnéithe slándála.
Níl na gnéithe diúltacha ag teastáil le haghaidh uathoibriú tionsclaíoch ag an gcaighdeán cumarsáide tionsclaíoch Ethernet. Is é seo an áit a dtagann prótacail atá deartha le haghaidh cumarsáidí tionsclaíocha i bhfeidhm. Cuireann prótacail thionsclaíocha Ethernet ar chumas na cumarsáide fíor-ama, dhiúltacha a theastaíonn idir cineálacha éagsúla feistí deiridh i gcóras rialaithe.
Cruthaíodh níos mó ná dosaen prótacal éagsúla le haghaidh Ethernet Tionsclaíoch. Éilíonn próiseáil na bprótacal seo i HMI próiseálaí, FPGA, nó ASIC. In a lán cásanna, beidh próiseálaí óstach ag an HMI agus beidh prótacal aonair ag ASIC nó FPGA ar leithligh.
Mar mhalairt ar FPGAS nó ASICS, tá réitigh chomhtháite ann ar féidir leo feidhmiú mar phróiseálaí iarratais agus cumarsáide tionsclaíoch Ethernet; Is féidir na réitigh seo a leathnú fiú chun tacú le prótacail éagsúla.
Cuireann tacaíocht il-phrótacail i HMIS solúbthacht a bhfuil géarghá leis le tionscal 4. 0, mar is minic gur córais éagsúla iad córais rialaithe i monarchana cliste de réitigh éagsúla a ritheann prótacail éagsúla. Le tacaíocht il-phrótacail, is féidir leis an HMI gníomhú mar gheata idir prótacail éagsúla.
I bhformhór na gcásanna, oibríonn plandaí ardchaighdeáin tionsclaíocha 24/7 ar feadh na bliana. Agus is féidir le coinníollacha a bheith éagsúil ó theocht go teochtaí fiuchta, ag brath ar an méid a tháirgeann an planda. Caithfidh an HMI sa ghléasra a bheith in ann na coinníollacha seo a sheasamh, agus mar sin ní mór do na próiseálaithe ann. Ardaíonn sé an gá atá le próiseálaithe grád tionsclaíoch i HMIS uathoibrithe monarchan.
Ní mór do phróiseálaithe grád tionsclaíoch a bheith in ann raon leathan teochtaí a sheasamh, de ghnáth -40 céim go 105 céim. Ina theannta sin, teastaíonn tástáil fhairsing ar shaol na bhfeistí ar na huaireanta oibriúcháin fada de threalamh monarchan. Is é méadrach amháin a úsáidtear chun saol feiste a thomhas ná a chuid ama cumhachta (POH), arb é an líon uaireanta an chloig é is féidir é a thiomáint suas agus a rith i gceart. Is féidir le próiseálaithe a bhfuil raon teochta leathan acu agus POH de níos mó ná 88, 000 rith go bunúsach ar feadh níos mó ná 10 mbliana. Ní mór don chuid is mó de na HMIanna tionsclaíocha a bheith 100, 000 poh.
Slándáil Cé go bhfuil an HMI agus an chuid eile den líonra rialaithe cumraithe de ghnáth ar líonra inmheánach Ethernet atá scoite amach ón bpríomh -idirlíon, tá an fhéidearthacht fós ann go mbeidh páirtí mailíseach ag sceitheadh ar chumarsáid idir an HMI agus an chuid eile den chóras. Chun cabhrú le cur isteach gan iarraidh a stopadh, is minic a chomhtháthaíonn próiseálaithe leabaithe pedals gáis cripteagrafacha chun sonraí a chriptiú. Is rogha slándála coitianta eile é Tosaithe Secure ar féidir leis cabhrú le maoin intleachtúil an mhonaróra HMI a chosaint.
Gnéithe eile HMI toisc gur comhéadan úsáideora é HMI go príomha, éilíonn sé go n-úsáidfí córas oibriúcháin ardleibhéil (OS) le haghaidh HMIS, tá an-tóir ar HMIS le blianta fada, go háirithe i spás uathoibrithe an mhonarcha, ach tá android agus Linux ag tabhairt aire do roinnt cúiseanna. Bhí an -tóir ar Windows CE i HMIS le blianta fada, go háirithe i uathoibriú monarchan, ach tá aird tugtha ag Android agus Linux ar chúiseanna éagsúla.
Ar an gcéad dul síos, is córais oibriúcháin foinse oscailte iad Android agus Linux, rud a chiallaíonn go bhfuil siad saor chun iad a chur i bhfeidhm. Ina theannta sin, toisc gur foinse oscailte iad, tá pobal mór ann a thacaíonn leis na bogearraí agus a sholáthraíonn cód samplach do gach córas oibriúcháin.
Tá an -tóir ar Android i gcórais ina mbeidh líon mór úsáideoirí ag idirghníomhú leis an HMI, mar shampla i meaisíní díola nó i bhfearais. Tá an -tóir ar Android cheana féin sa mhargadh láimhe, mar sin déantar an cuar foghlama a íoslaghdú do dhaoine nua chuig HMIS a d'fhéadfadh a bheith eolach ar an gcóras oibriúcháin cheana féin.
I uathoibriú monarchan, is é Linux an rogha dóchúil mar go n -aithnítear go forleathan é mar chobhsaí, iontaofa agus slán. Ní theastaíonn na gnéithe go léir a thagann le Android ó go leor HMIS tionsclaíocha. Ar an láimh eile, tacaíonn Linux le creataí ar nós QT agus an Leabharlann Grafaice Oscailte (OpenGL), rud a chabhraíonn le GUI éifeachtacha a thógáil.
Gné eile a bhfuil an -tóir air i HMIS ná fíorú. Mar a luadh níos luaithe, tá HMIS comhtháite go coitianta le feistí deiridh eile amhail PLCanna, róbait thionsclaíocha, agus meaisíní CNC. Is é atá i gceist le modh amháin comhtháthaithe ná próiseálaithe ar leithligh a bheith acu don HMI agus d'iarratais eile, ach is féidir leis seo a bheith costasach agus spás breise a bheith ag teastáil uaidh.
Cur chuige eile is ea próiseálaí il-chroí amháin a úsáid, le croí amháin tiomnaithe don HMI agus croí eile atá tiomnaithe don iarratas. Ag brath ar cibé an bhfuil gá le hoibriú fíor-ama, is féidir leis na croíleacáin córais oibriúcháin éagsúla a reáchtáil mar RTOanna agus Linux.
Chun achoimre a dhéanamh ar HMIS clúdaíonn sé raon leathan feidhmchlár úsáide deiridh ag gach leibhéal feidhmíochta, ach tá roinnt gnéithe coitianta aige lena n-áirítear GUI, nascacht le córais rialaithe, agus rialú bunaithe ar theagmháil. Caithfidh an próiseálaí a bheith in ann tacú leis na riachtanais HMI ar leibhéal iontrála ar a laghad. Is féidir le HMIanna bunúsacha, lár-raoin agus ard-deireadh na gnéithe seo a úsáid tuilleadh, lena n-áirítear grafaicí ard-sainmhíniú, brabhsáil gréasáin, físeán, agus tacaíocht il-scáileán.