Thiết kế giao diện HMI cho SCADA nâng cao hiệu quả và an toàn vận hành

Giao diện HMI (Human Machine Interface) đóng vai trò là cầu nối giữa con người & hệ thống máy móc, giúp người vận hành theo dõi trạng thái thiết bị, phát hiện cảnh báo & đưa ra quyết định kịp thời. Một giao diện HMI được thiết kế khoa học không chỉ nâng cao hiệu suất làm việc, mà còn giảm thiểu rủi ro, tăng tính an toàn & góp phần tối ưu hoá quá trình sản xuất. Vậy thiết kế giao diện HMI cho SCADA là gì? Tại sao thiết kế giao diện HMI cho SCADA giúp nâng cao hiệu quả & đảm bảo an toàn vận hành? Hãy cùng atscada.net giải đáp chi tiết những thắc mắc trên ngay trong bài viết dưới đây nhé!

Thiết kế giao diện HMI cho SCADA là gì?

Thiết kế giao diện HMI cho SCADA là quá trình xây dựng, bố trí các màn hình hiển thị, biểu tượng, đồ thị, cảnh báo, thông tin vận hành trên hệ thống SCADA, giúp người dùng tương tác với thiết bị & quy trình sản xuất một cách trực quan nhất. 

Trong hệ thống SCADA, HMI là lớp hiển thị thông tin thu thập từ PLC, RTU, cảm biến & các thiết bị hiện trường. Thông qua giao diện HMI, người vận hành có thể theo dõi trạng thái hoạt động của máy móc, giám sát các thông số sản xuất theo thời gian thực, nhận biết các sự cố/cảnh báo bất thường, điều khiển thiết bị từ xa, truy xuất dữ liệu lịch sử & báo cáo vận hành. 

Một thiết kế giao diện HMI trực quan giúp người vận hành nhanh chóng nắm bắt tình hình hệ thống, mà không cần mất nhiều thời gian phân tích dữ liệu phức tạp. 

Các nguyên tắc khi thiết kế giao diện HMI cho SCADA 

Dưới đây là những nguyên tắc quan trọng cần tuân thủ khi thiết kế giao diện HMI cho SCADA:

Ưu tiên thiết kế đơn giản, trực quan 

Giao diện không nên chứa quá nhiều hình ảnh, màu sắc hoặc thông tin không cần thiết khiến người vận hành bị phân tâm. Giao diện HMI cần có bố cục khoa học, dễ quan sát, hiển thị rõ các thông tin quan trọng giúp người vận hành nhận biết trạng thái hệ thống chỉ trong vài giây. 

Sử dụng màu sắc hợp lý 

Màu sắc đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải thông tin về trạng thái hoạt động của thiết bị máy móc & hệ thống. Một số quy ước chuẩn thường được áp dụng bao gồm:

– Xanh lá: thiết bị hoạt động bình thường

– Đỏ: báo lỗi/tình trạng nguy hiểm

– Vàng/Cam: cảnh báo/cần chú ý

– Xám: thiết bị dừng/không hoạt động

– Xanh dương: thông tin bổ sung 

Thiết kế màn hình phân cấp

Giao diện SCADA nên được thiết kế theo nhiều cấp độ để người vận hành dễ dàng theo dõi & truy cập thông tin. 

– Màn hình tổng quan (trang chủ): hiển thị toàn bộ dây chuyền sản xuất, chỉ số KPI, trạng thái chung của hệ thống

– Màn hình khu vực: cho phép giám sát từng công đoạn/từng phân xưởng

– Màn hình chi tiết: cung cấp thông tin chuyên sâu về từng thiết bị/quy trình cụ thể. 

Ưu tiên hiển thị thông tin quan trọng 

Các thông số quan trọng cần được hiển thị nổi bật như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, mực nước, công suất tiêu thụ,… Thông tin quan trọng nên được cập nhật theo thời gian thực để hỗ trợ ra quyết định nhanh chóng. 

Thiết kế hệ thống cảnh báo rõ ràng

Cảnh báo là 1 trong những thành phần quan trọng nhất của HMI. Hệ thống cảnh báo hiệu quả cần phân loại mức độ ưu tiên, hiển thị màu sắc nổi bật, kèm theo thời gian phát sinh lỗi, mô tả nguyên nhân sự cố, đề xuất hướng xử lý cơ bản, giúp giảm thời gian phản ứng & hạn chế rủi ro vận hành. 

Đảm bảo tính nhất quán

Toàn bộ giao diện HMI cần tuân thủ cùng 1 tiêu chuẩn thiết kế về màu sắc, biểu tượng, font chữ, kích thước đối tượng, vị trí hiển thị thông tin. Sự nhất quán giúp người vận hành làm quen nhanh với hệ thống & hạn chế thao tác nhầm.

Các thành phần quan trọng trong giao diện HMI SCADA

Các thành phần quan trọng trong giao diện HMI SCADA bao gồm:

Dashboard giám sát tổng thể

Dashboard cần được thiết kế trực quan, các nội dung hiển thị thường là trạng thái hệ thống, sản lượng sản xuất, KPI vận hành & các cảnh báo quan trọng. 

Biểu đồ xu hướng

Biểu đồ xu hướng giúp theo dõi sự thay đổi của các thông số theo thời gian, từ đó phát hiện bất thường, phân tích nguyên nhân sự cố, dự đoán tình trạng thiết bị & hỗ trợ bảo trì dự đoán.

Màn hình điều khiển thiết bị 

Màn hình điều khiển thiết bị cho phép khởi động thiết bị, dừng thiết bị, thay đổi thông số cài đặt, chuyển đổi chế độ vận hành,… Các nút điều khiển cần được bố trí hợp lý nhằm tránh thao tác nhầm. 

Hệ thống cảnh báo (Alarm) & sự kiện (Event)

Hệ thống cảnh báo & sự kiện giúp ghi nhận cảnh báo hệ thống, sự cố thiết bị, nhật ký thao tác người dùng, thay đổi cấu hình vận hành. Đây là công cụ quan trọng trong việc truy vết & đánh giá hiệu quả sản xuất. 

>>> Xem thêm: SCADA kết hợp AI quản lý cấu hình thiết bị đảm bảo hiệu suất và an toàn hệ thống

Thiết kế giao diện HMI cho SCADA không chỉ đơn thuần là thiết kế màn hình giám sát, mà còn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành & độ an toàn của toàn bộ hệ thống. Một giao diện được thiết kế khoa học, trực quan & tuân thủ các nguyên tắc tiêu chuẩn giúp người vận hành dễ dàng theo dõi dữ liệu, phát hiện sự cố kịp thời & đưa ra quyết định chính xác trong mọi tình huống.

ATSCADA - Cung cấp phần mềm ATSCADA - Hệ thống điều khiển giám sát & thu thập dữ liệu là sự lựa chọn phù hợp cho các dự án tích hợp hệ thống, IoT, dự án thành phố thông minh, nông nghiệp 4.0...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.