Rangering av de beste operatørpanelene i 2020

Operatørpanelet (kan også kalles "operatørpanelet" eller "HMI-enheten") er en spesiell databehandlingsenhet for serie- eller masseproduksjon, som er implementert i form av en industriell kontroller (men ikke en datamaskin), der et menneske-maskin-grensesnitt brukes til å kontrollere individuelle automatiserte prosesser eller enheter. Den kan brukes både i produksjon og til husholdningsbehov (for eksempel "Smart Home" -kontroll).

Designfunksjoner

En HMI-enhet er vanligvis en flat frontstruktur med kontroller eller en skjerm. Ofte er dette elementet beskyttet mot de negative effektene av det ytre miljøet eller mekanisk skade (beskyttelsesfilm, støtbestandig fasade, etc.). Selve panelet har ikke stor dybde, noe som gjør at det kan plasseres både på et stort produksjonsoperatørpanel og på en hjemvegg eller en eller annen overflate av det kontrollerte apparatet.

Den interne strukturen til panelet, stort sett, ligner på en industriell datamaskin, med den eneste forskjellen i driftsforhold og spesialiseringsfokus.

Et typisk panel inkluderer:

• Midler for visuell informasjon: moderne modeller har berøringsskjerm eller tekstskjerm; i gamle dager ble alle slags elektroniske skjermer og indikatorer brukt, enda tidligere ble denne funksjonen utført av grupper av lamper eller lysdioder. Toppet av popularitet falt på modellene med flytende krystallskjerm.
• Midler for teknisk inngang og datavalg, ansvarlig for navigering gjennom de tilgjengelige funksjonene: separate knapper, fullt tastatur, berøringsskjerm. En joystick eller annen manipulator (fra mus til styrekule) kan også brukes.
• Kommunikasjonsgrensesnitt for mottak / overføring av inngang / mottatt data mellom panelet og kontrollerte enheter. Dette inkluderer alt nettverksutstyr, fra et kablet nettverk til et modem (eksempler er RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Ytterligere enheter: en stasjon for lagring av operativsystemet, programvare, flyktig random access-minne, ikke-flyktig skrivebeskyttet minne (harddisk eller flashminne).

Hovedfunksjonalitet

Operatørpanelet gir følgende funksjonalitet:

• Visuell fremstilling av den kontrollerte prosessen (eller objektet) og dens nåværende parametere i form av tekst eller grafikk;
• Behandling og styring av nødmeldinger / meldinger der tidspunkt og dato for deres forekomst er registrert;
• Inngang av prosedyreparametere og direkte kontroll ved hjelp av en berøringsskjerm eller funksjonsknapper;
• Dataoverføring med perifert utstyr eller system;
• Valg av belastbare scenarier for det kontrollerte utstyret og muligheten til å redigere dem;
• Systemadministrasjon av brukerrettigheter i form av å innføre begrensninger på uautoriserte personers handlinger (for eksempel et forbud mot å vise "voksenkanaler" av TV-mottakere i Smart Home uten å oppgi et hemmelig passord);
• Vise trender og statistiske diagrammer, vise sammendragsrapporter om driften av overvåkede enheter ("brukshistorikk");
• Arkivering av akkumulerte data (det er heller behov for mer for industrielle prosesser);
• Utførelse av tidligere innstilte kommandoer etter en tidsplan (for eksempel å slå på automatisk gulvvarme på et bestemt tidspunkt);
• Utskrift av valgt informasjon.

Hvis panelet er i tekstmodus, vises alle prosesser som tegndata. For grafisk modus skjer visualisering gjennom ikoner eller mnemoniske diagrammer. Derfor kan det sees at den siste modusen er den mest visuelle og praktiske, derfor brukes den første (tekst) vanligvis i små automatiserte systemer, som ikke krever permanent og tett kontroll av brukeren (disse inkluderer et enkelt alarmsystem og låser på alle dører i et privat hus ).

Interaksjon med kontrollert utstyr

Som regel kontrollerer ikke operatørpanelene i automatiserte systemer uavhengig de kontrollerte elementene, men utfører bare funksjonen til å utstede kommandoer. For å skaffe data om pågående prosesser, utveksler de data med kontrollere som er installert direkte på utstyret som utfører en bestemt prosess via et nettverk (for eksempel et SCADA-system).

For klarhetens skyld er det verdt å gi følgende eksempel: Det sendes en kommando fra det vanlige kontrollpanelet "Smart Home" for å slå på gulvvarme på et bestemt tidspunkt. Denne kommandoen mottas av kontrolleren som er installert i gulvkonvektoren, og til rett tid utfører den den, inkludert oppvarming av varmeelementene i den "underordnede" enheten.

Dermed kan det være ett operatørpanel og flere tilkoblede kontrollere. Samtidig er det ikke nødvendig at alt dette utstyret skal være av samme modell eller av samme merke. Som et resultat er HMI-enheten ansvarlig for å starte / stoppe de kontrollerte systemene, velge driftsmodus, angi nye driftsscenarier, online overvåking av prosessen, vise nåværende data om prosessen og logge dem.

Systemet "kontrollerpanel" kan også brukes, der kontrolleren er utstyrt med bredere krefter, og utstyret som er underlagt det dispenserer kommandoer fra panelet eller deltakelse fra operatøren. I industrielle systemer kan kontrollløkker med flere nivåer brukes, der flere HMI-enheter kan være underordnet et hovedkontrollpanel med utvidede tilgangsrettigheter. Vanligvis brukes et såkalt Industrial Ethernet-nettverk til dette i produksjonen. På husholdningsnivå finnes flertrinnssystemer nesten aldri.

Eksisterende typer HMI-enheter

For husholdningsbruk brukes vanligvis to typer lignende utstyr:

• Grafikk, tekstgrafikk og trykknapp - de fokuserer på hovedledelsesfunksjonene, og ikke på visualisering av prosesser. Budsjettmodeller er ofte utstyrt med en monokrom skjerm. Dataregistrering skjer ved hjelp av nøkler (dette er praktisk for farlige industrier når operatøren må jobbe med hansker. På husholdningsnivå er denne faktoren tydelig overflødig).Til tross for den tilsynelatende enkelheten til denne typen operpaneler, er de praktiske å bruke i hus der kontrollfunksjonaliteten er liten, så vel som for behovene til lager, vannbehandlingssystemer, kjelestyringssystemer i bygårder, og dette vil også være relevant for pumpestasjoner.
• Sensorisk - i disse enhetene er det mye mer praktisk å programmere kontroller og grafikk for de nødvendige teknologiske oppgavene. Moderne styreplater er i stand til å levere realistiske bilder i HD-oppløsning.

Maskinvare

Maskinvarearkitekturen til HMI-enheten er laget som en vanlig PC, bare i de fleste tilfeller brukes flashminne i stedet for en harddisk (på grunn av størrelsen på sistnevnte). Standard maskinvareløsninger inkluderer:

• 32-bits RISK-prosessor;
• SDRAM RAM (ikke veldig stor);
• Flash-EEPROM-minne (innebygd), der operativsystemet og akkumulert brukerinformasjon lagres;
• Ulike utvidelsesporter og grensesnitt for tilkobling av eksterne enheter.

Når det gjelder maskinvarekompleksitet, kan HMI-enheter ordnes i følgende gradering (fra verste til beste):

• Trykknappspanel - styres av fysiske knapper, informasjon leveres på indikatorer eller en flytende krystallskjerm.
• Tekstvisning - er et panel med visuell visning av informasjon i form av mnemoniske diagrammer eller tekst. Selve programmet kan utføres direkte i panelet, eller ganske enkelt umiddelbart overføres til ønsket kontroller.
• Grafisk panel - det samme som det forrige, bare tekst- og mnemoniske diagrammer er erstattet med tegnede piktogrammer;
• Berøringspanel - har en trykkfølsom skjerm der data blir lagt inn og informasjon vises samtidig;
• En industriell datamaskin - ser mest ut som en moderne server, men som regel har den et spesialisert grensesnitt og er permanent koblet til det industrielle nettverket. Kroppen er vanligvis beskyttet mot skadelig påvirkning.

Programvare

Standard programvare for operpaneler inkluderer:

• Et operativsystem som er åpent for ekstern omprogrammering - alternativt Linux, Windows CE, iOS eller Android;
• En mulig erstatning for OS ovenfor kan være firmware fra produsenten (den såkalte "proprietære OS" eller firmware);
• Programvare for utvikling av visualiseringsprosjekter, skript, oppgaveplaner.

Hovedtrekk

De viktigste egenskapene for et operatørpanel vil være:

• Skjermstørrelse og utseende - størrelsen kan variere fra beskjedne 128x128 dpi til imponerende 1024x768 (og enda mer). Antall farger som vises, kan beregnes fra 2 (monokrom) til 16 millioner (24 bits). Disse parametrene påvirker brukervennligheten betydelig.
• Organisering av kontroll - en gjennomsiktig berøringsskjerm (kapasitiv eller resistiv) kan brukes, kombinert med fysiske knapper eller manipulatorer som er plassert på fronten. En full berøringsskjerm kan også brukes, hvorfra kontrollen utføres direkte. Imidlertid er det ingen helt berøringsskjermbilder - produsenten bygger alltid en fysisk nødstoppknapp for alle prosesser i saken.
• Antall innebygde nettverksgrensesnitt og kommunikasjonsprotokoller som brukes - antallet vil avhenge av funksjonene til det installerte operativsystemet. Profibus DP, Industrial Ethernet eller Modbus RTU / TCP kan brukes som standard.
• Den etablerte beskyttelsesgraden - for den fremre delen er den den europeiske standarden IP65, for resten - IP20. Imidlertid er det prøver der alle deler er beskyttet i henhold til IP67-standarden - dette kan skyldes installasjonsvansker.
• Responsen til det integrerte flashminnet og prosessorens hastighet - disse egenskapene påvirker hastigheten på prosessering og dataoverføring.
• Matrisen som brukes i sensoren - denne parameteren vil bestemme nøyaktigheten til markøren på skjermen, følsomheten til å trykke og responstiden til den.

Generell oversikt over produkter fra populære produsenter

SIEMENS

Merket tilbyr et bredt spekter av produkter. Merkelig nok spesialiserer selskapet seg i produksjonen av de enkleste budsjettapparatene i BASIC-serien, designet for enkel visualisering. Mer komplekse eksempler inkluderer "Comfort" -linjen.

Enkle trykknappsenheter sparer omtrent 60% av installasjon og tilkoblingstid. Samtidig er de ikke sertifisert i alle land som datamaskinkontrollenheter. Men "Comfort" -linjen har et fullt anerkjent internasjonalt sertifikat.

Hver serie inneholder både kablede og trådløse prøver. Imidlertid er SIEMENS mer fokusert på produksjon av enheter for bruk i tøffe industrielle miljøer.

ONI

Prøver med både berørings- og tekstdisplayer er kommersielt tilgjengelige. Alt utstyr leveres med egen programvare - "ONI-VisualStudio". Det visualiserer enkelt de angitte prosessene, mens den bruker visuell grafikk og animasjonselementer av høy kvalitet. Du kan også bruke skript, makroer og tidsplaner som selskapet har laget for de vanligste prosessene. Et trekk ved dette merkets produkter kan kalles det faktum at det også produserer modeller med åpen ramme av "OEM" -serien, som er enkle å integrere direkte i en vegg eller et panel med kontrollert utstyr. Imidlertid brukes både tradisjonell plast og metall på lik linje i alle linjer.

WIELAND

Et høyt anerkjent tysk merke med mer enn 100 års historie - det startet med produksjon av reléer, terminaler, elektriske brytere. Han markerte seg ved at han i 2018 lanserte en serie berøringspaneler som arbeidet i et utvidet temperaturområde - fra +60 til -10 grader Celsius. Tidligere ble det antatt at de angitte grensene for sensorprøver ikke kunne oppnås. Nesten alle modellene er utstyrt med en forsterket beskyttelsesklasse i henhold til IP66-standarden. Ethvert panel kan informere om tilstanden til den teknologiske prosessen, ikke bare ved å vise informasjon på skjermen, men også via e-post og SMS. Hele sortimentet er preget av "flerspråklighet" - nesten alle paneler er kompatible med andre produsenter. Dette ble oppnådd ved inngåelse av partnerskap med mer enn 40 andre merkevarer-produsenter av lignende produkter.

Rangering av de beste operatørpanelene i 2020

5. plass: OMRON NT2S

Det er en av de minste og enkleste HMI-enhetsmodellene som kan programmeres. Utstyrt med en LCD-skjerm med fire linjer og seks funksjonstaster. Foringsrøret er IP65-klassifisert. Ytterligere funksjoner inkluderer en sanntidsklokke og muligheten til å koble til en skriver. Prøven har en lav monteringsdybde, noe som gjør det ekstremt enkelt å integrere støttepanelet på nesten hvilken som helst overflate.

• Økonomisk løsning;
• Kompakte dimensjoner;
• Forsterket skrogbeskyttelse.

• Liten funksjonalitet.

4. plass: OMRON NT31

Programmerbar terminal med fargedisplay. Den har en parallellport for tilkobling av en skriver, og en port for tilkobling av en bærbar PC fra tidligere generasjoner (som betyr PDA-er fra Macintosh). For å gjøre det lettere å lese informasjon fra berøringsskjermen, er enheten utstyrt med LED-bakgrunnsbelysning, designet for minst femti tusen timers drift. Settet inkluderer proprietær programvare for standardbehov.

• Konfigurerbare funksjonstaster;
• Evnen til å koble til eksterne enheter;
• Egen programvare.

• Stor installasjonsdybde.

3. plass: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

En kombinert enhet som kombinerer både trykknapp og berøringskontroll.Den har en syv-tommers skjerm med økt fargegjengivelse (seksti-fem tusen farger). Kjører på Windows CE-operativsystemet pluss inneholder gratis proprietær programvare med åpen kildekode som lar deg programmere enheten til å kontrollere nesten alle prosesser.

• Programvare som kan tilpasses;
• Utvidet garanti;
• Økt fargegjengivelse.

• Liten skjerm for høyfargeskjerm.

2. plass: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunksjonelt instrument med storformat full berøringsskjerm. Gir produksjon på seksten millioner farger. Bare leveres med de nyeste versjonene av Windows CE. Den bruker standard PROFINET og MPI / PROFIBUS DP-grensesnitt for kontroll, som er kompatible med mange tredjepartskontrollere. Programvaren er åpen kildekode. Enheten har sitt eget 12 MB flashminne.

• Eget flashminne;
• Berøringsskjerm med høy oppløsning;
• Redigerbar programvare;
• Forbedret maskinvarekompatibilitet;
• Fungerer med de nyeste versjonene av Windows CE;
• Faktisk pris / kvalitet-forhold.

• Ikke funnet.

1. plass: Weintek eMT3150A

Kraftig HMI-enhet med stor skjerm (femten tommer) og utmerket grafisk fargegjengivelse på tjuefire biter. Huset er beskyttet fra alle sider til IP66. Modellen har flere parallelle porter for tilkobling av eksterne enheter, samt en USB-port. Kan overføre data trådløst. Funksjonelle arbeidstemperaturer - fra +60 til -20 grader Celsius. I tillegg er Samos Pro Compact nødsikkerhetskontroller innebygd.

• Programvare som kan tilpasses;
• Forbedret berøringsskjerm;
• Ekstra sikkerhetskontroller.

• Høy pris.

I stedet for en epilog

På grunn av det faktum at de beskrevne enhetene er teknisk kompliserte og dyre, er den eneste måten å spare på prisen å bestille dem direkte fra produsenten. I dette tilfellet er det imidlertid verdt å huske at en dataenhet som importeres til Russlands føderasjon, må gjennomgå obligatorisk sertifisering. Heldigvis er det nesten umulig å finne en operpanel (bortsett fra asiatiske design) som ikke har et internasjonalt sertifikat anerkjent av Den russiske føderasjonen. Dermed vil kostnadene ved bestilling via Internett avvike betydelig fra utsalgsprisen. Samtidig viser praksis at prisen på den samme enheten som er inkludert i estimatene fra russiske firmaer for arrangementet av Smart House vil bli overvurdert med minst 25 prosent.