HMI(Human-Machine-Interface)란?

HMI 시스템은 Human-Machine Interface의 약자로, 사람이 기계나 시스템과 상호작용할 수 있도록 도와주는 인터페이스를 의미합니다. HMI 시스템은 주로 산업 자동화, 제조업, 공장 운영 등의 분야에서 사용되며, 사람이 기계나 프로세스를 모니터링하고 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공합니다.

HMI 시스템의 주요 특징

1. 사용자와 기계 간 상호작용
   • HMI는 **사람(운영자)**과 기계 또는 시스템 간의 상호작용을 가능하게 합니다. 운영자는 HMI를 통해 시스템의 상태를 확인하고, 설정을 변경하거나 제어 명령을 입력할 수 있습니다.
2. 실시간 모니터링 및 제어
   • HMI 시스템은 공장, 생산라인, 설비 등의 실시간 상태(온도, 압력, 속도, 동작 상태 등)를 모니터링하고 시각적으로 표시합니다. 또한, 사용자에게 제어 명령을 입력할 수 있는 기능을 제공합니다.
3. 사용자 인터페이스
   • HMI는 터치스크린, 컴퓨터 모니터, 패널 등을 통해 **그래픽 사용자 인터페이스(GUI)**를 제공하여 직관적으로 시스템을 제어할 수 있습니다. 보통 화면에 기계의 상태, 작동 매개변수, 알람, 경고 등을 표시하며, 버튼 클릭이나 터치로 제어 명령을 전달합니다.
4. 산업 및 제조 현장에서 사용
   • HMI는 주로 산업 자동화와 제조 공정에서 사용됩니다. 예를 들어, 공장 자동화 시스템에서 PLC(Programmable Logic Controller), SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템과 연결되어 기계, 로봇, 생산 라인을 제어하고 운영자가 직접 개입할 수 있게 해줍니다.

HMI 시스템의 구성 요소

1. 하드웨어
   • 디스플레이 장치: HMI 시스템의 화면을 제공하는 모니터, 터치스크린, 패널 등이 포함됩니다.
   • 입력 장치: 터치스크린, 버튼, 키보드, 마우스 등을 통해 사용자가 시스템에 명령을 입력합니다.
2. 소프트웨어
   • 운영 소프트웨어: HMI 시스템의 화면을 구성하고, 시스템과의 상호작용을 관리하는 소프트웨어입니다. 사용자 인터페이스를 구성하고 데이터를 처리하며, 실시간으로 기계 상태를 시각화합니다.
3. 통신 인터페이스
   • 네트워크 연결: HMI는 PLC, SCADA, 기타 자동화 장비와 연결하여 데이터를 주고받습니다. 이 과정에서 Modbus, Ethernet/IP, PROFIBUS와 같은 산업용 통신 프로토콜이 사용됩니다.

HMI와 관련된 기술

1. SCADA
   • SCADA는 Supervisory Control and Data Acquisition의 약자로, 원격에서 시스템을 모니터링하고 제어하는 데 사용됩니다. HMI는 SCADA 시스템의 일부분으로, 운영자가 시스템과 상호작용하는 인터페이스 역할을 합니다.
2. PLC
   • PLC는 Programmable Logic Controller의 약자로, 공장 자동화 및 제어 시스템에서 주요 역할을 합니다. HMI는 PLC와 연결되어 기계와 공정의 상태를 실시간으로 보여주고, 제어 명령을 전달합니다.

HMI 시스템의 주요 기능

1. 데이터 시각화: HMI는 복잡한 시스템 상태와 데이터를 시각적으로 표현하여 운영자가 쉽게 시스템을 이해하고 제어할 수 있게 합니다.
2. 알람 및 경고: 시스템의 비정상 동작이나 이상 징후가 발생할 경우, HMI를 통해 알람이나 경고 메시지를 표시하여 운영자가 신속히 대응할 수 있게 합니다.
3. 제어 기능: HMI는 사용자가 입력한 명령을 시스템으로 전달하여, 기계나 장비의 동작을 제어할 수 있습니다.
4. 보고서 및 분석: HMI는 시스템에서 수집한 데이터를 바탕으로 보고서 생성이나 분석 도구를 제공할 수 있어, 운영 효율성을 개선하는 데 도움을 줍니다.

HMI의 적용 사례

• 공장 자동화: 제조 라인에서 장비를 제어하고, 실시간으로 생산 공정을 모니터링.
• 발전소: 터빈이나 발전기와 같은 장비의 상태를 모니터링하고 제어.
• 교통 관리: 교통 신호 시스템을 제어하고, 도로 상태를 실시간으로 감시.
• 건물 관리: 냉난방 시스템, 엘리베이터, 조명 등을 관리하고 제어.

결론

HMI 시스템은 사람과 기계가 상호작용하는 인터페이스로, 주로 산업 자동화, 제조업, 생산 라인에서 중요한 역할을 합니다. HMI를 통해 운영자는 실시간으로 시스템 상태를 확인하고 제어할 수 있으며, 생산 공정의 효율성을 높이고, 안전하게 관리할 수 있습니다.