ПРОЕКТ ИНФОРМАТИКА

1. Министерство образования Московской области

Государственное бюджетное профессиональное
образовательное
учреждение Московской области
«Орехово-Зуевский железнодорожный техникум
Имени В.И Бондаренко»
Индивидуальный проект
По информатике
«HMI (Human-Machine Interface): как оператор управляет целым
заводом с одного экрана»
Орехово-Зуево, 2026
Проект подготовил:
Студент группы
Р-252
Специальность
28.11.2008
Техническая
эксплуатация и
обслуживание
роботизированного
производства(по
отраслям)
Периков М.Р
Проверил:
Преподаватель
информатики
Лоза И.Р

2.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ HMI 4
1.1. 1950-е — 1960-е гг.: Пакетный интерфейс (Batch Interface) 4
1.2. 1970-е — 1980-е гг.: Интерфейс командной строки (CLI) и физические панели 5
1.3. 1980-е – 1990-е: Графические интерфейсы (GUI) и MMI 6
1.4. 2000-е – настоящее время: Сенсорные панели и Индустрия 4.0 7
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ HMI И ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ 8
2.1. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ HMI 9
2.2. ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 14

3. ВВЕДЕНЕИЕ

HMI (Human-Machine Interface — человеко-машинный интерфейс) позволяет оператору управлять целым заводом с
одного экрана, визуализируя сложные производственные процессы и обеспечивая централизованный доступ к
управлению через ПЛК (программируемые логические контроллеры). Это не просто пульт с кнопками, а программноаппаратный комплекс, который переводит данные с датчиков в понятную графику: графики, схемы, мнемосхемы и
сигналы тревоги.

4. ГЛАВА 1. ИСТОРЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ HMI

1.1. 1950-е — 1960-е гг.: Пакетный интерфейс (Batch Interface)
Взаимодействие с машинами осуществлялось через перфокарты и перфоленты. Это был очень медленный процесс,
требующий глубоких технических знаний.
Перфокарты с кодом узоров для жаккардового
ткацкого станка
Заполненная перфокарта в текстовом режиме

5.

1.2. 1970-е — 1980-е гг.: Интерфейс командной строки (CLI) и физические панели
Появление первых компьютеров принесло интерфейсы командной строки, требующие ввода текстовых команд.
В промышленности HMI состояли из физических кнопок, переключателей, лампочек и аналоговых датчиков. Оператор
взаимодействовал с машиной напрямую, физически переключая устройства.
DEC VT05 — один из первых автономных видеотерминалов от компании Digital
Equipment Corporation (DEC), выпущенный в 1970 году.

6. 1.3. 1980-е – 1990-е: Графические интерфейсы (GUI) и MMI Развитие персональных компьютеров привело к появлению графических

интерфейсов (MMI — Man-Machine
Interface). Появились SCADA-системы, позволяющие визуализировать процессы в виде графиков, мнемосхем и
кнопок. Это значительно упростило понимание происходящего на производстве.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition —
диспетчерское управление и сбор данных) —
это программно-аппаратный комплекс для мониторинга,
управления и сбора данных в реальном времени. Она
обеспечивает автоматизацию промышленных процессов,
отображая информацию на экранах операторов,
архивируя данные и реагируя на аварийные ситуации.
MMI визуализирует данные, позволяя управлять
оборудованием, контролировать параметры и диагностировать
системы в реальном времени

7. 1.4. 2000-е – настоящее время: Сенсорные панели и Индустрия 4.0 Современный HMI — это, как правило, сенсорные ЖК-панели

(TFT-ЖК), интегрированные непосредственно в оборудование. Они
обеспечивают обмен данными в реальном времени, диагностику, подключение к облачным сервисам и интуитивно понятное
управление.
Сенсорные ЖК-панели (интерактивные панели) — это устройства отображения
информации, совмещающие жидкокристаллический дисплей высокого разрешения и
сенсорный слой, реагирующий на прикосновения пальцев или стилуса. По сути, это
большой «планшет» или компьютер, позволяющий управлять контентом напрямую,
часто со встроенной ОС

8. ГЛАВА 2 СОВРЕМЕННЫЕ HMI И ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Современные модели HMI (человеко-машинных интерфейсов) в 2025–2026 годах эволюционируют от
простых панелей визуализации к высокопроизводительным IIoT-шлюзам и Edge-устройствам с поддержкой
облачных технологий.

9.

2.1. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ HMI
Schneider Electric Magelis (Harmony) ST6 / GTU
Особенности: Модульная конструкция (серия GTU), позволяющая менять
экран отдельно от процессорного блока. Поддержка Ethernet и
промышленной кибербезопасности.

10. Weintek cMT X-серия

Особенности: Современная флагманская линейка, включающая
модели с поддержкой 3D-графики, Wi-Fi и удаленного доступа
через сервис EasyAccess 2.0.

11. Siemens SIMATIC HMI Unified Comfort Panels

Особенности: Построены на базе ПО WinCC Unified, поддерживают работу с веб-клиентами и установку Edge-приложений.

12. 2.2 ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Мой взгляд на будущее HMI — это переход от «окна в машину» к интеллектуальному ассистенту. В ближайшие 5–
10 лет интерфейсы перестанут быть просто панелями на шкафах и трансформируются по трем ключевым векторам:
1. Смерть физического экрана (Post-Screen Era)
Классическая панель в 10–15 дюймов станет анахронизмом.
Дополненная реальность (AR): Оператор идет по цеху в очках (или со смартфоном), наводит взгляд на станок, и
поверх реальных узлов «всплывают» текущая температура, давление и пошаговая инструкция по ремонту.
Проекционные интерфейсы: Лазерные проекторы будут превращать любую поверхность станка в сенсорный экран.
Это решит проблему поломок дисплеев в грязных средах.
2. Голос и естественный язык (Industrial Siri/ChatGPT)
Вместо того чтобы искать нужный экран в дебрях меню, оператор будет просто спрашивать:
«Почему упало давление в третьем контуре?»
«Покажи график выработки за последние два часа».
«Подготовь линию к переходу на новый формат упаковки».
HMI на базе локальных нейросетей (LLM) будет мгновенно выдавать ответ, анализируя тысячи тегов в реальном
времени.
3. От визуализации к предиктивной аналитике
Современный HMI показывает, что происходит сейчас. HMI будущего будет показывать, что произойдет скоро.
Цифровые двойники: Экран будет отображать не просто цифры, а симуляцию процесса. Панель подсветит узел
красным и скажет: «Подшипник выйдет из строя через 48 часов, заказать деталь?».
Мультимодальность: Интерфейс будет адаптироваться под пользователя. Новичку он покажет подробные видеоинструкции, а опытному инженеру — только критические отклонения в виде лаконичных дашбордов.

13. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итог исследованию современных систем человеко-машинного интерфейса, можно утверждать,
что HMI перестали быть просто «экранами для отображения данных». Сегодня это
высокотехнологичные Edge-устройства, которые объединяют в себе функции визуализации, глубокой
аналитики и связующего звена между физическим оборудованием и цифровыми экосистемами (IIoT).
Анализ актуальных линеек от лидеров рынка, таких как Siemens, Weintek и Schneider Electric,
показывает четкий вектор на открытость и мобильность. Переход к веб-технологиям (HTML5),
внедрение мультитач-интерфейсов и поддержка облачных сервисов делают управление производством
таким же интуитивным и доступным, как использование обычного смартфона.
Будущее HMI лежит в плоскости «невидимого интерфейса». Мы стоим на пороге перехода от
статических панелей к динамическим средам:
Дополненная реальность (AR) сотрет границу между оператором и машиной, выводя данные прямо на
узлы агрегатов.
Искусственный интеллект превратит HMI из пассивного наблюдателя в активного советника,
способного предсказывать поломки и оптимизировать процессы голосом.
Полная децентрализация позволит управлять целыми заводами с любого устройства в любой точке
мира, обеспечивая беспрецедентный уровень гибкости.
В конечном счете, развитие HMI направлено на минимизацию когнитивной нагрузки на человека. В мире
усложняющихся технологий интерфейс будущего — это максимальная простота, где технология
становится естественным продолжением человеческих чувств, обеспечивая безопасность,
эффективность и устойчивое развитие современного производства.

14. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Перфокарта [электронный ресурс]
// Википедия – URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Перфокарта
2. Операторская панель [электронный ресурс]
// Википедия – URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Операторская _панель
3. Человеко-машинный интерфейс [электронный ресурс]
//Википедия URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Человеко-машинный_интерфейс
4. HUMAN MACHINE INTERFACE (HMIS) IN INDUSTRIAL AUTOMATION [электронный ресурс]
//automationreadypanels – URL:
https://www.automationreadypanels.com/plc-hmi/human-machine-interface-hmi-in-industrialautomation/?srsltid=AfmBOorewZKsxED7eWzng9ufgiAuBugAQ64x7LTd7uHf7FK3eo1WlWlO
5. HMI И SCADA: ЧТО ВЫБРАТЬ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ? [электронный ресурс]
// CONSTEEL-ELECTRONICS - URL:
https://consteel-electronics.ru/hmi-i-scada-chto-vybrat-dlya-upravleniya-sistemoj