"HMI"라는 용어는 익숙하지 않을 수 있지만, 일상생활에서 자주 접했을 것입니다. 그렇다면 HMI는 정확히 무엇일까요?
산업 분야의 자동화를 추구하는 과정에서 HMI는 거의 필수적입니다. 일반적으로 컴퓨터 모니터와 유사한 디스플레이 화면 형태로 나타나며, 터치 기술을 점점 더 많이 사용합니다. 작업자 또는 유지 보수 담당자는 이러한 인터페이스를 사용하여 장비 작동을 관리하고 관찰합니다.
산업용 HMI는 온도, 압력, 공정 단계 진행률, 재료 수량 등 풍부한 정보를 표시할 수 있으며, 컨테이너의 액체 레벨이나 장비의 특정 위치를 정확하게 보여줄 수도 있습니다. 현대 HMI의 강점은 여러 장치에서 나오는 데이터 스트림을 단일 화면에 통합하여 표시할 수 있다는 것입니다. 특정 구현은 특정 소프트웨어 및 하드웨어 플랫폼에 의해 제한될 수 있습니다.
HMI 작동 방식HMI가 작동 패널이자 모니터링 화면이라는 것을 이해했으니, 실제로 기계에 연결되어 기능을 수행하는 방법은 무엇일까요? 핵심은 프로그래밍과 통신에 있습니다.
HMI 작동은 특수 소프트웨어에 의존하며, HMI 브랜드마다 자체 지원 소프트웨어를 사용합니다. 엔지니어는 이 소프트웨어를 사용하여 사용자가 화면에서 보는 것(그래픽 인터페이스)을 설계하고, 모니터링해야 하는 데이터 포인트를 정의하며, 작동 제어를 위한 "가상 버튼"을 설계합니다.
작업자
HMI 인터페이스
PLC 컨트롤러
기계
예를 들어, 엔지니어는 HMI 화면에 대형 저장 탱크를 나타내는 그래픽을 디자인하고 액체 레벨을 실시간으로 표시할 수 있습니다. 그 옆에는 워터 펌프를 나타내는 아이콘과 해당 펌프를 제어하기 위한 "시작" 및 "정지" 버튼을 디자인할 수 있습니다. 사용자는 이러한 버튼을 클릭하여 워터 펌프를 원격으로 작동할 수 있습니다.
그러나 이것은 그래픽과 버튼을 화면에 배치하는 것만큼 간단하지 않습니다. HMI 프로그래머는 각 데이터 표시기(예: 액체 레벨)와 각 작동 버튼(예: 시작/정지 버튼)을 PLC 내의 특정 레지스터 주소에 정확하게 매핑해야 합니다.
이것은 중요한 요점으로 이어집니다. HMI와 PLC는 호환되어야 하고 통신할 수 있어야 합니다. 그들은 특정 "프로토콜"을 따라 상호 작용합니다. 일반적인 산업 통신 프로토콜에는 다음이 포함됩니다.
이러한 프로토콜은 산업 장비 간의 통신 네트워크를 구축하며, 개념적으로 가정이나 사무실에서 컴퓨터, 프린터 및 기타 장치를 연결하는 근거리 통신망과 유사합니다.
HMI와 PLC가 통신을 성공적으로 설정할 수 있는 한, 엔지니어가 HMI에 프로그래밍한 지침과 데이터를 사용하여 PLC의 작동 상태를 모니터링하고 PLC를 통해 장비 기능을 제어할 수 있습니다.
오늘 우리는 HMI(Human-Machine Interface)의 기본 원리를 살펴보았습니다. 기계의 "창"이자 "제어판"으로서, 작업자가 장비 상태를 모니터링하고 제어 명령을 내릴 수 있도록 합니다. 엔지니어는 특수 소프트웨어를 사용하여 HMI를 프로그래밍하여 특정 모니터링 및 제어 기능을 제공합니다. HMI는 PLC와 긴밀하게 협력하여 기계를 공동으로 관리하고 제어하며, 이를 위해서는 두 가지가 호환되어야 하고 "같은 언어를 사용해야" 합니다. 즉, 동일한 통신 프로토콜을 사용해야 합니다. 이 프로토콜은 본질적으로 산업 환경에서 구축된 전용 데이터 네트워크입니다.
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