تعمیر تخصصی HMI FATEK P2070SD

تعمیر تخصصی HMI FATEK P2070SD

-مقدمه و تعریف کلی

واژه HMI مخفف Human Machine Interface است، یعنی واسط انسان با ماشین یا رابط کاربر با دستگاه. کار HMI این است که اطلاعات وضعیت سیستم را به اپراتور نشان دهد و از طرف دیگر، فرمان‌ها و ورودی‌های اپراتور را به سیستم (مثلاً PLC یا کنترل‌کننده) منتقل کند.

شرکت FATEK که در زمینه اتوماسیون صنعتی فعالیت می‌کند، سری‌ای از دستگاه‌های HMI تولید می‌کند. مدل P2070 یکی از مدل‌های سری P2 این شرکت است. این مدل غالباً با پسوندهایی مانند SA، NA، PA، NK ارائه می‌شود که تفاوت‌هایی در امکانات ارتباطی یا نسخه افزونه دارند.

وقتی شما از مدل «P2070SD» صحبت می‌کنید، احتمال دارد منظور همان یکی از نسخه‌های این سری باشد یا یک نام محلی. برای جامع بودن، من امکانات مدل‌های P2070 را بررسی می‌کنم و به اختلافات نسخه‌ها اشاره می‌کنم.

-ساختار سخت‌افزاری

-نمایشگر و لمسی بودن

-دستگاه از یک نمایشگر TFT LCD هفت اینچی استفاده می‌کند که نسبت تصویر آن معمولاً 16:9 است.

-رزولوشن معمول برای این مدل 800 × 480 پیکسل است.

-نوع تاچ به صورت مقاومتی (Resistive 4‑wire) است که در HMIهای صنعتی رایج است.

-میزان تفکیک لمس معمولاً ±2٪ در هر محور است (یعنی خطا در مکان لمس محدود است).

-برای روشنایی صفحه از LED بک‌لایت استفاده می‌شود که عمر آن به طور معمول چند ده هزار ساعت برآورد شده است.

-حافظه، پردازنده و سیستم

-هر نسخه P2070 معمولاً دارای حافظه فلش (برای برنامه کاربر) به اندازه 128 مگابایت است و حافظه RAM نیز به اندازه 128 مگابایت یا مقادیری مشابه در بازار.

-پردازنده از نوع 32 بیتی با هسته RISC (برای مثال Cortex) است که توانایی اجرای عملیات منطقی و گرافیکی را دارد.

-دستگاه دارای امکان RTC (ساعت واقعی) است که برای ثبت زمان در عملکردها و لاگ‌ها مهم است.

-طراحی بدون فن و با پوشش محافظ PCB (مقاوم‌سازی)، مناسب محیط‌های صنعتی با نویز الکتریکی است.

-توان و تغذیه

-منبع تغذیه معمولاً DC با ولتاژ 14 تا 32 ولت یا محدوده‌ای مشابه است.

-دستگاه ایزولاسیون مناسبی بین بخش تغذیه و بخش‌های سیگنال دارد تا در مقابل نویز و تداخل مقاوم باشد.

-توان مصرفی در حالت عادی معمولاً در حدود 10 تا 20 وات است (بسته به نسخه و امکانات ارتباطی).

-پنل جلویی دارای درجه حفاظت IP65 است، یعنی در برابر گرد و غبار و پاشش آب مقاوم است، ولی در پشت دستگاه این درجه حفاظتی کمتر است.

-امکانات ارتباطی و درگاه‌ها

یکی از مهم‌ترین بخش‌های HMI، توانایی ارتباط با PLCها و سایر تجهیزات است. امکانات معمول عبارتند از:

-پورت‌های سریال (COM)
معمولاً یکی یا دو پورت سریال وجود دارد که می‌تواند به صورت RS‑232، RS‑422 یا RS‑485 کار کند. این حالت به مدل خاص بستگی دارد.

-پورت USB
دستگاه‌ها عموماً دارای یک پورت USB نوع Host (برای اتصال فلش USB یا سایر دستگاه‌ها) و یک پورت USB Device یا Mini‑USB برای ارتباط با کامپیوتر هستند.

-Ethernet
برخی نسخه‌ها دارای پورت اترنت (۱۰/۱۰۰ مگابیت بر ثانیه) هستند که برای ارتباط شبکه‌ای با PLC یا سیستم مدیریتی استفاده می‌شود.

-گسترش PLC داخلی
یکی از قابلیت‌های ویژه در سری P2 این است که HMI می‌تواند به عنوان یک ماژول توسعه PLC نیز استفاده شود و ورودی/خروجی‌های دیجیتال یا آنالوگ را گسترش دهد (در صورتی که پروژه به آن نیاز داشته باشد).

-گذرا بودن ارتباط (Transparent Mode)
قابلیت «ارتباط شفاف» به این معناست که HMI فقط به عنوان واسطه بین دو درگاه عمل می‌کند و داده‌ها را بدون دخالت برنامه HMI عبور می‌دهد. این ویژگی برای بروزرسانی PLC از طریق HMI مفید است.

-ویژگی‌های نرم‌افزاری

-برای برنامه‌نویسی HMI مدل P2070 معمولاً از نرم‌افزار FV Designer استفاده می‌شود.

-این نرم‌افزار امکانات طراحی صفحات، گرافیک، اتصال به متغیرهای PLC، تعریف آلارم، منوها، لاگ‌گذاری داده و غیره را دارد.

-امکان لاگ داده‌ها (ثبت مقادیر در زمان یا بر اساس رویداد) و خروجی گرفتن به صورت فایل CSV یا سایر فرمت‌ها وجود دارد.

-امکان تعریف سطوح دسترسی مختلف با رمز عبور برای کاربران گوناگون وجود دارد، تا فقط کاربرانی با مجوز بتوانند بخش‌هایی از HMI را تغییر دهند.

-در بعضی نسخه‌ها امکان Remote view / VNC وجود دارد، یعنی اپراتور می‌تواند از راه دور صفحه HMI را روی کامپیوتر تماشا کند.

-امکان جابجایی زبان‌ها و نمایش متون با کاراکترهای محلی (از جمله حروف فارسی یا حروف دیگر) معمولاً در نرم‌افزار پشتیبانی می‌شود.

-شرایط محیطی و مقاومت

-دماهای کاری معمول بین ۰ تا +۵۰ درجه سانتی‌گراد و دمای ذخیره‌سازی بین –۲۰ تا +۶۰ درجه سانتی‌گراد است.
-رطوبت نسبی قابل تحمل معمولاً تا ۹۰٪ (بدون تراکم بخار) است.
-مقاومت در برابر ارتعاش و ضربه مطابق استانداردهای صنعتی (مثلاً ۵ تا ۹۰ هرتز، شتاب ثابت، جهت‌های مختلف) در مستندات دیده می‌شود.
-دستگاه باید بتواند در محیط‌های صنعتی دارای نویز الکتریکی کار کند، پس طراحی به گونه‌ای انجام شده است تا ایمنی الکترومغناطیسی (EMI/EMC) را رعایت کند.

-ابعاد و نصب

-برای نصب در تابلو برق، ابعاد برش لازم در پنل جلویی معمولاً حدود ۱۹۱.۵ × ۱۳۷.۵ میلی‌متر است.
-ابعاد کلی دستگاه بدون در نظر گرفتن سوکت‌ها معمولاً در حدود ۲۰۱ × ۱۴۷ × ۳۸.۳ میلی‌متر است.
-وزن دستگاه معمولاً در بازه ۵۰۰ تا ۶۰۰ گرم است (بسته به نسخه).
-در هنگام مونتاژ باید پشت دستگاه فضای کافی برای کابل‌ها و تهویه فراهم شود.

-کاربردها و استفاده در صنعت

دستگاه HMI P2070 از تجهیزات کارآمد در صنایع مختلف است. برخی کاربردهای معمول شامل موارد زیر است:

-کنترل خطوط تولید و نمایش وضعیت ماشین‌آلات (دمای فر، فشار، سرعت موتورها و غیره)
-سیستم‌های بسته‌بندی، بسته‌خوانی، پرکردن مایعات
-سیستم‌های فرآیندی مانند تصفیه، مواد شیمیایی، نیروگاه‌ها
-ماشین‌آلات CNC یا دستگاه‌های نیمه‌خودکار
-صنایع غذایی و بسته‌بندی که نیاز به رابط کاربری دارند
-پروژه‌های اتوماسیون داخلی کارخانه و ساختمان هوشمند
-سیستم‌های مانیتورینگ مرکزی که نیاز به ترکیب داده از چند PLC و نمایش آن دارند

وقتی سیستم نیاز به جمع‌آوری داده و نمایش آنلاین دارد، HMI P2070 می‌تواند نقطه مرکزی رابط برای اپراتور باشد.

-مزایا و نقاط قوت

-یکپارچگی امکانات ارتباطی متعدد (سریال، USB، اترنت)
-توانایی گسترش PLC داخلی باعث کاهش نیاز به ماژول خارجی
-طراحی صنعتی مقاوم با ایزولاسیون مناسب و پوشش محافظ
-نرم‌افزار قدرتمند و ابزار طراحی مناسب با امکان تعریف صفحات گرافیکی و لاگ‌گذاری
-پشتیبانی از رمزگذاری و سطوح دسترسی متعدد برای امنیت
-نصب ساده با برش استاندارد و فضای نسبی کم
-امکان استفاده به عنوان واسط بین PLC و سیستم مدیریتی یا نرم‌افزار SCADA
-هزینه نسبتاً مناسب در مقابل امکاناتی که ارائه می‌دهد
-بدون نیاز به فن و اجزای متحرک دیگر، عمر بالایی دارد

-محدودیت‌ها و نکات ضعف احتمالی

-نسخه‌های مختلف تفاوت‌هایی دارند؛ اگر مدل دقیق را ندانید، ممکن است امکاناتی که انتظار دارید وجود نداشته باشد
-در محیط‌های خیلی گرم یا با رطوبت بسیار بالا ممکن است عملکرد کاهش یابد
-نمایشگر لمسی مقاومتی نسبت به نمایشگرهای خازنی ممکن است حساسیت کمتری داشته باشد
-اگر تعداد زیادی داده باید لاگ شوند یا صفحات پیچیده زیادی دارید، ممکن است حافظه محدود شود
-امکان تأخیر در ارتباطات در شبکه‌های پیچیده یا طول زیاد کابل
-در بعضی حالت‌ها ممکن است نیاز به نسخه firmware خاص یا آپدیت نرم‌افزاری داشته باشید
-نسخه «SD» اگر تفاوت‌هایی داشته باشد، ممکن است اسناد دقیق آن به آسانی در دسترس نباشد

-نکات عملی استفاده و استقرار

-انتخاب کابل مناسب
برای ارتباط سریال یا اترنت از کابل‌های مناسب صنعتی و محافظ دار استفاده کنید تا نویز محیطی کمتر اختلال ایجاد کند.

-محافظت در برابر نویز
اگر محیط صنعتی شما دارای منابع قوی نویز (موتورها، تابلوهای قدرت) است، باید شیلدینگ مناسب، اتصال زمین و فیلتراسیون را رعایت کنید.

-تهویه و گرما
پشت تابلو باید فضای کافی برای گردش هوا وجود داشته باشد. هرچند دستگاه فاقد فن است، اما گرمای داخلی باید بتواند دفع شود.

-پشتیبان‌گیری از پروژه
بعد از ساخت پروژه در FV Designer، همیشه نسخه پشتیبان داشته باشید تا در صورت خرابی یا نیاز به تعویض HMI بتوانید برنامه را به سرعت بارگذاری کنید.

-به‌روزرسانی Firmware
پیش از راه‌اندازی حتماً بررسی کنید نسخه Firmware سازگار با پروژه شماست و در صورت نیاز آپدیت شود.

-تنظیمات زمان واقعی و لاگ
اگر پروژه شما نیاز به ثبت تاریخی دارد، ساعت واقعی (RTC) را بررسی و تنظیم کنید. همچنین توجه داشته باشید حجم لاگ‌ها زیاد نشود تا حافظه پر نشود.

-ایمنی دسترسی و رمزگذاری
از امکانات تعریف کاربران و سطوح دسترسی استفاده کنید تا کاربر غیرمجاز نتواند پارامترهای حیاتی را تغییر دهد.

-آزمون ارتباطات
قبل از اجرای نهایی، ارتباط با PLC و تبادل داده‌ها را آزمایش کنید. از حالت شفاف (Transparent) نیز اگر استفاده می‌کنید، عملکرد آن را بررسی کنید.

-مستندسازی
برای هر صفحه، کارکرد دکمه‌ها، متغیرهای استفاده شده، دستورها و ارتباطات یک مستند فنی تهیه کنید تا در نگهداری بعدی مفید باشد.

تعمیر تخصصی HMI FATEK P2070SD