مقدمه
تعمیر برندهای مختلف HMI، اچ ام آی یا Human Machine Interface رابط حیاتی بین اپراتورها و سیستم‌های کنترل صنعتی (مانند PLC، SCADA و سرورها) است. این واحد گرافیکی و لمسی نقش نمایش، کنترل و ورود داده‌ها را بر عهده دارد. خراب شدن HMI میتواند روند تولید را مختل کند، کیفیت اطلاعات را کاهش دهد یا حتی باعث آسیب فیزیکی شود. در این مقاله، با انواع برندهای معتبر HMI، علائم رایج خرابی، روش های عیب یابی، تعمیر سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، هزینه‌ها، نکات ایمنی و نگهداری آشنا می‌شویم.
فصل اول: آشنایی با HMI و کاربرد آن
HMI در اتوماسیون صنعتی به عنوان رابط گرافیکی عمل می‌کند که اطلاعات فرآیند، آلارم‌ها، گراف‌ها و وضعیت تجهیزات را نمایش می‌دهد. اپراتور با صفحه لمسی، کیبورد یا کلیدها میتواند عملیات کنترلی مانند شروع/توقف، تغییر پارامتر یا لاگ‌گیری را انجام دهد. HMIها در ابعاد و برندهای مختلف وجود دارند:
FX/GX Series از Mitsubishi
TP / Weintek / RapidPanel
HMI زیمنس سری Comfort / Basic
Danaher / Pro-face
Schneider Magelis
Delta DOP
Weinview، Kinco، TFT FATEK
هر برند ویژگی‌های منحصر دارد؛ مثلاً سری Comfort زیمنس نمایش باکیفیت، رندر سریع و قابلیت اتصال به Profibus/Profinet. Danaher/Pro-face نیز کیفیت ساخت بالا و ماژول WiFi دارد.
فصل دوم: علائم و نشانه‌های رایج خرابی HMI
- روشن نشدن یا بوت نشدن نمایشگر
- داشتن خطوط غیرطبیعی یا پیکسل سوخته روی صفحه
- لمس بدون پاسخ یا تاخیر در پاسخ صفحه‌ی لمسی
- برخورد با ارورهای راه‌اندازی یا حافظه مانند “Low memory”
- از بین رفتن طرح گرافیکی یا نمایش پیام‌های عجیب
- بوی سوختگی یا داغ شدن بیش‌ازحد پشت قاب
- عدم برقراری ارتباط با PLC یا شبکه صنعتی
- خاموش شدن ناگهانی یا ریست‌های مکرر
اگر چنین علائمی مشاهده شد، زمان ورود سریع به فرآیند عیب‌یابی و تعمیر است.
فصل سوم: عیب یابی اولیه
بررسی وضعیت چراغ LED وضعیت HMI
تست ولتاژ تغذیه (معمولاً ۱۲VDC یا ۲۴VDC / 100–۲۴۰VAC بسته به مدل)
چک کردن فیوز تغذیه در تابلو برق
اتصال به PC و بررسی از طریق نرم‌افزار برند
استفاده از کارت حافظه احتیاطی یا USB جهت تست و بارگزاری مجدد پروژه
بررسی اتصالات شبکه (Ethernet, RS232/485, USB, Profibus)
باز شدن نشانه هایی از سوختگی یا خازن بادکرده در پشت HMI
اگر مشکل ادامه‌دار بود، باید به تعمیر سخت‌افزاری و نرم‌افزاری عمیق‌تر پرداخت.
فصل چهارم: تعمیر سخت‌افزاری HMI
-
تعمیر منبع تغذیه داخلی
بررسی ولتاژ خروجی با مولتی‌متر
تعویض خازن‌های الکترولیت بادکرده
تست رگولاتورها و آی‌سی‌های تغذیه
تعویض فیوز یا آی‌سی محافظ ورودی
-
تعمیر نمایشگر LCD یا لمسی
در صورت آسیب مکانیکی یا پیکسل سوختگی شدید، گاهی نیاز به تعویض کل پارت ال‌سی‌دی است
بررسی فلت (کابل صفحه)، شل یا آسیب‌دیده نایاب است، باید تعویض شود
برای خرابی تاچ (G+G یا Resistive)، تعویض لایه تاچ یا کل گلس تاچ انجام می‌گیرد
-
تعمیر برد منطقی (Main Board)
بررسی ارت، لحیم‌کاری سرد، ترک‌خوردگی برد یا شکاف مسیر
تست چیپ حافظه فلش و RAM؛ گاهی باید فلش پروگرام شود یا chip reflow شود
بردهای SMD را با گرمای کنترل‌شده هیتر تعمیر می‌کنند
آسیب آی‌سی‌های رابط شبکه مانند Ethernet PHY نیز شایع است
-
تعویض برد با قطعه اورجینال
در برخی برندها مانند Schneider یا Danaher، برد Main یا CPU گران است و تعویض سریع‌تر از تعمیر صرفه اقتصادی دارد
فصل پنجم: تعمیر نرم‌افزاری
-
ری‌استور پروژه HMI
فایل پروژه را از PC با نرم‌افزار مربوطه به HMI انتقال دهید
بررسی لایسنس، بارکد سخت‌افزاری و CRC پروژه
-
آپدیت Firmware
از وبسایت رسمی هر برند Firmware را دانلود، در کارت یا USB قرار دهید
بوت کردن HMI در حالت آپدیت و جلوگیری از خاموشی در حین آپدیت
-
رفع ارورهای حافظه یا کارت SD
فرمت و عوض کردن کارت SD
بررسی بلوک‌های خراب و جایگزینی کارت خراب
-
تنظیم IP و پروتکل شبکه
مشخص کردن دستی IP/Subnet; در صورت مشکل، ری‌استور تنظیمات شبکه
در شبکه صنعتی، بررسی کابل‌کشی، سوئیچ و شیلد کابل Ethernet الزامی است
-
رفع تاخیر تاچ یا Lag در نمایش
حذف پروژه بهینه نشده، ساده‌سازی گرافیک
کاستن DPI یا تعداد صفحات برای مدل پایین‌تر
-
تنظیمات زبان و Region HMI
برای فارسی‌سازی، انتخاب فونت‌های مناسب فارسی
اجتناب از کاراکترهای UTF-8 در برخی مدل‌های قدیمی
فصل ششم: نکات ایمنی در تعمیر HMI
قطع کامل برق، سپس بررسی ولتاژ خازن‌ها
استفاده از وسایل ESD برای جلوگیری از آسیب
کار در محیط بدون گرد و غبار و خشک
جلوگیری از فشار فیزیکی روی صفحه LCD
نصب گرمایش تدریجی هنگام هیتر SMD
عدم استفاده از منبع تغذیه غیرایزوله حین تست
بک‌آپ‌گیری کامل قبل از ری‌استور یا فلش کردن
مستندسازی تمام مراحل تعمیر و قطعات تعویضی
فصل هفتم: هزینه تعمیر HMI
هزینه تعمیر HMI به عوامل مختلفی بستگی دارد که هرکدام می‌توانند تأثیر مستقیم بر قیمت نهایی داشته باشند. نوع خرابی، برند دستگاه، اندازه نمایشگر، کمیاب بودن قطعات و مدت زمان موردنیاز برای تعمیر، از جمله فاکتورهای اصلی تعیین‌کننده هستند.
- عیب‌یابی اولیه، مخصوصاً اگر نیاز به اتصال به نرم‌افزار اختصاصی جهت تست و ریست تنظیمات باشد.
- تعمیر یا تعویض منبع تغذیه داخلی HMI، یکی از رایج‌ترین خدمات است. بسته به اینکه چه قطعاتی مثل خازن، دیود یا رگولاتور باید تعویض شود.
- خرابی صفحه نمایش یا تاچ، به‌خصوص در مدل‌های بزرگ‌تر (۱۰ اینچ به بالا)، هزینه میتواند متغیر باشد. تعویض کل پنل تاچ‌اسکرین در برندهایی مانند Siemens یا Pro-face گاهی هزینه بیشتری دارد.
- تعمیر برد اصلی یا CPU معمولاً پرهزینه‌ترین بخش است. بسته به اینکه آی‌سی‌ها و چیپ‌ها باید تعمیر، ری‌بال یا تعویض شوند یا خیر.
- تعمیر نرم‌افزاری و به‌روزرسانی Firmware، شامل رفع خطاهای سیستمی، آپدیت نرم‌افزار، بارگزاری مجدد پروژه و تنظیمات شبکه می‌شود.
- تعمیر پورت‌های ارتباطی مثل Ethernet یا RS485 که در اثر نوسان یا سوختگی آسیب دیده‌اند.
- تعویض قطعات خاص و اورجینال مانند پنل‌های LCD صنعتی یا بردهای اصلی مدل‌های نایاب.
- در برخی موارد، اگر خرابی HMI به‌صرفه نباشد، پیشنهاد تعویض کامل با مدل مشابه کارکرده یا نو داده می‌شود که این مورد باید با نظر مشتری انجام گیرد.
فصل هشتم: نکات نگهداری و پیشگیری قبل از خرید HMI جدید
- محافظت از منبع تغذیه با UPS یا تثبیت‌کننده ولتاژ
- ضدغبار کردن تابلو و تعویض فیلترها
- بک‌آپ هفتگی پروژه HMI روی PC یا سرور
- استفاده از کارت SD اورجینال و تعویض دوره‌ای آن
- تنظیم محیط از نظر دما، ارت و رطوبت
- آموزش اپراتورها درباره نگهداری تاچ و کشیدن فشار
- به‌روزرسانی منظم Firmware و اطمینان از سازگاری
- استفاده از گلس محافظ روی صفحه جهت کاهش ضربه و خش
- ممانعت از نگه داشتن کاراکتر UTF-۸ پیچیده در کلید صفحات
- ثبت گزارش خطاها در قالب Maintenance Log
نتیجه‌گیری
تعمیر HMIها نیازمند ترکیبی از دانش الکترونیک، نرم‌افزار، شبکه صنعتی و تجربه عملی است. هر برند خصوصیات منحصر به فردی دارد که تفاوت در سخت‌افزار، فایل پروژه، فرمت حافظه و روش آپدیت را ایجاد می‌کند. در موارد ساده، تعمیر نرم‌افزاری و تعویض تغذیه کافی است. اما در مشکلات جدی مانند آسیب فیزیکی LCD یا سوختن برد Main، ممکن است نیاز به تعویض تخصصی با قطعه اورجینال باشد.
با توجه به هزینه بالای HMIهای صنعتی، همیشه تهیه بررسی دقیق خرابی و امکان تعمیر یا تعویض توصیه می‌شود. استفاده از خدمات تعمیرکاران مجرب، همراه با نکات ایمنی و پیشگیرانه، میتواند عمر مفید HMI را تا چندین برابر افزایش دهد.