Phân biệt SCADA và HMI trong tự động hóa công nghiệp

Trong các hệ thống tự động hóa hiện đại, việc giám sát và điều khiển quá trình sản xuất đòi hỏi sự phối hợp giữa nhiều cấp độ phần cứng và phần mềm. Hai thành phần đóng vai trò then chốt trong cấu trúc này là SCADA và HMI, mỗi hệ thống đảm nhiệm một chức năng riêng biệt nhưng có mối liên hệ mật thiết với nhau. Để hiểu rõ vai trò và phạm vi ứng dụng của từng hệ thống, cần phân biệt SCADA và HMI nhằm xác định đúng vị trí, chức năng và tầm quan trọng của chúng trong mô hình tự động hóa công nghiệp.

1. HMI (Human – Machine Interface) là gì?

Giao diện HMI là một thiết bị phần cứng tích hợp phần mềm điều khiển, cho phép người vận hành giám sát và tương tác trực tiếp với máy móc hoặc quy trình tự động. Nhờ khả năng này mà HMI đóng vai trò thiết yếu trong công tác vận hành, giám sát và bảo dưỡng hệ thống thiết bị công nghiệp. Trong hầu hết các hệ thống tự động hóa hiện nay, HMI luôn là thành phần không thể thiếu, thường được bố trí ở trạm điều khiển hoặc tủ vận hành để người dùng thao tác trực tiếp.

2. SCADA là gì?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) là hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu được cấu thành từ các thiết bị phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Hai thành phần này hoạt động tương tác để theo dõi, điều khiển và quản lý hoạt động của các thiết bị trong quy trình công nghiệp.

Nhờ khả năng thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực, SCADA giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất, đồng thời cho phép người vận hành thực hiện điều khiển hoặc thay đổi các giá trị đặt từ xa mà không cần thao tác trực tiếp tại nhà máy.

Trong hầu hết các hệ thống SCADA hiện nay, 4 thành phần chính được xem là nền tảng của kiến trúc hệ thống nhằm đảm bảo SCADA hoạt động ổn định và hiệu quả.

• Cảm biến: Là các thiết bị phần cứng dùng để đo đạc các thông số vận hành hoặc điều kiện môi trường. Chúng cung cấp nguồn dữ liệu đầu vào cho toàn bộ hệ thống SCADA.
• Bộ điều khiển và chuyển đổi dữ liệu (PLC/RTU): Các bộ điều khiển PLC và thiết bị đầu cuối từ xa RTU đảm nhận việc thu nhận và chuyển đổi dữ liệu từ cảm biến, biến chúng thành thông tin có thể xử lý được để phục vụ giám sát và điều khiển.
• Giao diện HMI: Là phần mềm trực quan cho phép người vận hành giám sát toàn bộ quá trình công nghệ thông qua màn hình hiển thị đồ họa. HMI giúp kỹ thuật viên đánh giá tình trạng hoạt động, điều khiển thiết bị, xử lý sự cố và duy trì tính ổn định của hệ thống.
• Mạng kết nối: Là hệ thống mạng đảm nhận vai trò kết nối các thành phần SCADA lại với nhau, đảm bảo luồng dữ liệu được truyền tải liên tục và an toàn trong toàn hệ thống.

3. Phân biệt SCADA và HMI trong tự động hoa công nghiệp

Khi đã làm rõ khái niệm, ta có thể phân biệt SCADA và HMI một cách rõ ràng. Trong đó, SCADA là một hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu hoàn chỉnh, bao gồm các thiết bị hiện trường, các bộ điều khiển cục bộ cùng trạm điều khiển trung tâm tích hợp hệ thống HMI. Trong cấu trúc đó, HMI chỉ là một mô-đun của hệ thống SCADA, đảm nhiệm vai trò cung cấp giao diện để người vận hành giám sát, điều khiển và tương tác với quy trình công nghệ.

Chính vì HMI là thành phần mà con người trực tiếp sử dụng, nên trong thực tế hai thuật ngữ thường bị sử dụng lẫn lộn với nhau. Tuy nhiên, về bản chất kỹ thuật thì SCADA và HMI là hai khái niệm tách biệt: HMI là một bộ phận của SCADA, trong khi SCADA không thể là một phần của HMI.

Tham khảo tại đây: Danh mục tay kẹp robot chính hãng 

4. Hệ thống HMI và SCADA hoạt động chung như thế nào?

SCADA đóng vai trò như cơ sở dữ liệu trung tâm, có nhiệm vụ lưu trữ, quản lý và giám sát toàn bộ hoạt động của hệ thống ở quy mô lớn. Hệ thống này phối hợp chặt chẽ với bộ điều khiển PLC, nhằm đảm bảo quá trình truyền thông và vận hành giữa các thiết bị diễn ra thông suốt.

Trong khi đó, HMI là giao diện tương tác giữa con người và hệ thống SCADA, cho phép người vận hành quan sát, điều khiển và can thiệp vào quá trình hoạt động thông qua các thiết bị hiển thị, màn hình cảm ứng, nút bấm, cần gạt hoặc bàn phím. Nhờ sự kết hợp này mà SCADA và HMI bổ sung cho nhau, hình thành một hệ thống giám sát – điều khiển hoàn chỉnh, trong đó SCADA đảm nhận xử lý và quản lý dữ liệu, còn HMI đảm bảo tính trực quan và khả năng tương tác của con người với hệ thống.

Đọc thêm: Ứng dụng của cảm biến khoảng cách sử dụng trong robot

Kết luận

Phân biệt SCADA và HMI giúp người đọc hiểu và sử dụng đúng thuật ngữ trong tự động hóa công nghiệp, chúng đều là hai thành phần bổ trợ quan trọng trong hệ thống tự động hóa công nghiệp. SCADA đảm nhận vai trò giám sát, điều khiển và quản lý dữ liệu ở cấp độ toàn hệ thống, trong khi HMI cung cấp giao diện trực quan giúp người vận hành tương tác trực tiếp với thiết bị tại nhà máy. Sự kết hợp giữa hai hệ thống này giúp tối ưu hóa hiệu suất, đảm bảo tính ổn định, an toàn và nâng cao mức độ tự động hóa trong quá trình sản xuất. 

Thiết Bị Robot là kênh phân phối trực tuyến các bộ phận, thiết bị robot mới hoặc đã qua sử dụng, các cảm biến robot, dầu mỡ robot và các linh kiện cơ khí. Tại đây, chúng tôi tự hào cung cấp khối lượng lớn vật tư từ các thương hiệu và nhà cung cấp lớn, bao gồm: FANUC, ABB, Kuka, Yaskawa, Mitsubishi, Staubli, Hyundai, CKD, v.v.

Liên hệ ngay để được Thiết bị robot tư vấn trực tiếp:

Hotline: 091 9225 197

Địa chỉ: 97/2 Kha Vạn Cân, phường Hiệp Bình, TP.HCM

=============

Facebook: Linh kiện robot.