Miért ne félj a HMI-től?
Sok kezdő úgy gondolkodik a PLC-ről, hogy „a vezérlést még csak-csak, de a HMI már biztos túl bonyolult lesz". Ez a cikk pont ezt a félelmet oldja fel. Egy egyszerű példán keresztül mutatjuk meg, hogyan lehet egy érintőkijelzős felületet összekapcsolni a PLC-vel, és hogyan lehet ezzel valódi kimenetet vezérelni.
Ez azért nagyon jó első lépés, mert gyors sikerélményt ad: a HMI képernyőn megnyomsz egy gombot, és a PLC oldalon történik valami.
Mi az a HMI?
A HMI (Human Machine Interface) az a felület, amelyen keresztül az ember és a gép kommunikál. Ha a PLC a rendszer „agya", akkor a HMI a „szeme és kezelőpultja". A PLC végzi a logikai döntéseket és vezérlést, a HMI pedig megjeleníti az állapotokat, és lehetővé teszi a beavatkozást.
A gyakorlatban ez jelenthet nyomógombokat, lámpákat, értékbeállító mezőket, menüket, riasztásokat vagy grafikus képernyőket. Egy 7 colos érintős HMI, 24 V DC táplálással, több kommunikációs lehetőséggel – ez nem csak „szép kijelző", hanem egy komoly kezelőeszköz, amely PLC-vel együtt dolgozik.
Első lépés: projekt létrehozása az RT-Studio-ban
Nem bonyolult menürendszerrel kezdünk, hanem azonnal egy egyszerű, tanulható feladattal: létrehozunk egy HMI projektet az RT-Studio szoftverben, majd készítünk egy gombot és egy jelzőlámpát. Ez pedagógiailag kiváló, mert rögtön láthatóvá teszi a HMI működésének lényegét: esemény (gombnyomás) → állapotváltozás (lámpa).
Az RT-Studio használata jól követhető: új projekt létrehozása, HMI típus kiválasztása, alap képernyő (Basic Window) megnyitása, háttér és vizuális elemek beállítása, majd HMI objektumok elhelyezése. A Bit Select (gomb jellegű vezérlő) és a Bit Indicator Light (állapotjelző lámpa) használatával már egy nagyon egyszerű, de hasznos kezelőfelületet lehet készíteni.
Fontos üzenet: nem kell rögtön teljes kezelőpanelt tervezni – elég egyetlen működő képernyő.
Offline szimuláció – tesztelés hardver nélkül
Az offline szimuláció az egyik legjobb eszköz a tanulásban, mert hardveres bekötés nélkül is ellenőrizhető, hogy a HMI képernyő működik-e. A gomb megnyomására a jelzőlámpa reagál, vagyis a kezelőfelület logikája rendben van.
Az offline szimuláció csökkenti a hibázásból fakadó stresszt, gyorsítja a tanulást, és magabiztosságot ad a következő lépéshez: a valódi HMI-re történő letöltéshez.
Letöltés a valódi HMI-re
A HMI 24 V DC tápot kap, a számítógéphez mikro-USB kábellel csatlakozik, majd a szoftverből letöltés (Download) történik. USB és Ethernet kapcsolat is választható a letöltéshez – a kezdő projektekhez elég az egyszerű USB kapcsolat, később lehet tovább lépni hálózati megoldások felé.
A fordulópont: HMI–PLC kommunikáció
A legfontosabb pillanat az, amikor a HMI már nem csak saját belső változókat kezel, hanem ténylegesen a PLC-vel kommunikál. Soros kapcsolattal (RS-232) köthető össze a HMI és a PLC, a kommunikációs beállításoknál megadjuk a megfelelő portot, Master módot és a használt PLC típust. Ez a lépés lényegében a HMI és a PLC „összepárosítása".
Innentől a HMI objektumok PLC címekre köthetők: a gomb már nem egy belső HMI bitet kapcsol, hanem a PLC egyik kimenetét (például Q0). Ugyanígy a jelzőfény objektum is a PLC kimenet állapotát jelenítheti meg. Ez a pont sok kezdőnek megvilágosító erejű: a HMI és a PLC nem két külön világ, hanem egy közös rendszer részei.
Tipikus hiba: a baud rate eltérés
Ha kommunikációs hibaüzenetet kapsz, az nem feltétlenül programhiba – gyakran csak kommunikációs paraméter eltérés. A leggyakoribb ok: a HMI és a PLC baud rate beállítása nem egyezik. A baud rate egyeztetése után a kommunikáció helyreáll és a HMI-ről vezérelt PLC kimenet működik.
Szimuláció működik, PLC-vel nem
Ellenőrizd a Communication Settings-et és hogy az objektumok PLC címre mutatnak-e (nem belső HMI változóra).
Kommunikációs hibaüzenet
Ellenőrizd a baud rate és soros paraméterek egyezését a HMI és PLC oldalon egyaránt.
HMI gomb működik, valós kimenet nem
Ellenőrizd a PLC programban használt címet, a HMI címzést és a fizikai bekötést.
Miért érdemes már kezdőként HMI-t használni?
Látványosabbá teszi a PLC projektet, segít megérteni az állapotok és parancsok kapcsolatát, könnyebb tesztelni és demonstrálni a működést, közelebb visz a valós ipari alkalmazásokhoz, és motiválóbb, mint csak a PLC programot nézni. Egyetlen képernyővel, egyetlen gombbal és egyetlen lámpával is rengeteget lehet tanulni.