Luokitus parhaista ohjauspaneeleista vuodelle 2020

Käyttöpaneeli (voidaan kutsua myös "käyttöpaneeliksi" tai "HMI-laitteeksi") on sarja- tai sarjatuotannon erityinen laskentalaite, joka on toteutettu teollisen ohjaimen (mutta ei tietokoneen) muodossa, jossa ihmisen ja koneen rajapintaa käytetään yksilön ohjaamiseen automatisoidut prosessit tai laitteet. Sitä voidaan käyttää sekä tuotannossa että kotitalouksien tarpeisiin (esimerkiksi ”Smart Home” -ohjaus).

Suunnitteluominaisuuksia

HMI-laite on yleensä tasainen eturakenne, jossa on hallintalaitteet tai näyttö. Usein tämä elementti on suojattu ulkoisen ympäristön kielteisiltä vaikutuksilta tai mekaanisilta vaurioilta (suojakalvo, iskunkestävä julkisivu jne.). Itse paneelissa ei ole suurta syvyyttä, mikä sallii sen sijoittamisen sekä suurelle tuotannon ohjauspaneelille että kodin seinälle tai ohjattavan laitteen jollekin pinnalle.

Paneelin sisäinen rakenne on suurelta osin samanlainen kuin teollisuustietokoneessa, ainoa ero käyttöolosuhteissa ja erikoistumisen painopisteessä.

Tyypillinen paneeli sisältää:

• Visuaalisen tiedon tuottamisen keinot: nykyaikaisissa malleissa on kosketusnäyttö graafinen tai tekstinäyttö; vanhoina aikoina käytettiin kaikenlaisia ​​elektronisia näyttöjä ja osoittimia, vielä aikaisemmin tätä toimintoa suorittivat lamppu- tai LED-ryhmät. Suosion huippu laski malleissa, joissa oli nestekidenäyttö.
• Keinot tekniseen syöttöön ja tietojen valintaan, jotka vastaavat navigoinnista käytettävissä olevien toimintojen kautta: erilliset painikkeet, koko näppäimistö, kosketusnäyttö. Ohjainta tai muuta manipulaattoria (hiirestä ohjauspalloon) voidaan myös käyttää.
• Tiedonsiirtoliitännät syötetyn / vastaanotetun datan vastaanottamiseksi / lähettämiseksi paneelin ja ohjattavien laitteiden välillä. Tämä sisältää kaikki verkkolaitteet - langallisesta verkosta modeemiin (esimerkkejä ovat RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Lisälaitteet: asema käyttöjärjestelmän, ohjelmiston, haihtuvan hajamuistin, haihtumattoman vain luku -muistin (kiintolevy tai flash-muisti) tallentamiseen.

Tärkeimmät toiminnot

Käyttöpaneeli tarjoaa seuraavat toiminnot:

• Kontrolloidun prosessin (tai objektin) ja sen nykyisten parametrien visuaalinen esitys tekstin tai grafiikan muodossa;
• Hätäviestien / ilmoitusten käsittely ja hallinta, johon on merkitty niiden tapahtumien aika ja päivämäärä;
• Menettelyparametrien syöttö ja suora hallinta kosketusnäytön tai toimintopainikkeiden avulla;
• Tiedonsiirto oheislaitteiden tai -järjestelmän kanssa;
• Valittavien laitteiden ladattavien skenaarioiden valinta ja kyky muokata niitä;
• Käyttäjäoikeuksien järjestelmänhallinta asettamalla rajoituksia luvattomien henkilöiden toiminnalle (esimerkiksi kielto näyttää "aikuisille tarkoitettuja kanavia" televisiovastaanottimilla älykotissa ilman salasanan salasanaa);
• Näytetään trendejä ja tilastokaavioita, näytetään yhteenvetoraportteja valvottujen laitteiden toiminnasta ("käytön historia");
• Kertyneiden tietojen arkistointi (pikemminkin tarvitaan enemmän teollisiin prosesseihin);
• Aikaisemmin asetettujen komentojen suorittaminen aikataulun mukaisesti (esimerkiksi automaattisen lattialämmityksen kytkeminen päälle tiettyyn aikaan);
• Valittujen tietojen tuloste.

Jos paneeli on tekstitilassa, kaikki prosessit näytetään merkkitiedoina. Graafisessa tilassa visualisointi tapahtuu kuvakkeiden tai muistikuvioiden avulla. Siksi voidaan nähdä, että viimeinen tila on visuaalisin ja kätevin, joten ensimmäistä (tekstiä) käytetään yleensä pienissä automatisoiduissa järjestelmissä, jotka eivät vaadi käyttäjän jatkuvaa ja tarkkaa hallintaa (näihin kuuluu yksi hälytysjärjestelmä ja lukot yksityisen talon kaikkiin oviin) ).

Vuorovaikutus ohjattujen laitteiden kanssa

Automaattisten järjestelmien käyttöpaneelit eivät yleensä ohjaa itsenäisesti ohjattavia elementtejä, vaan suorittavat vain komentojen antamisen. Saadakseen tietoja meneillään olevista prosesseista, he vaihtavat tietoja ohjaimien kanssa, jotka on asennettu suoraan laitteeseen, joka suorittaa tietyn prosessin verkon kautta (esimerkiksi SCADA-järjestelmä).

Selvyyden vuoksi kannattaa antaa seuraava esimerkki: Yhteisestä ohjauspaneelista "Smart Home" lähetetään komento kytkeä lattialämmitys päälle määritettynä aikana. Tämän komennon vastaanottaa lattiakonvektoriin asennettu ohjain, ja se suorittaa sen oikeaan aikaan, mukaan lukien lämmityselementit "ala-asemassa".

Siten voi olla yksi käyttöpaneeli ja useita kytkettyjä ohjaimia. Samanaikaisesti ei ole välttämätöntä, että kaikki nämä laitteet ovat samaa mallia tai samaa tuotemerkkiä. Tämän seurauksena käyttöliittymälaite on vastuussa ohjattujen järjestelmien käynnistämisestä / pysäyttämisestä, niiden toimintatilan valitsemisesta, uusien käyttötilanteiden syöttämisestä, prosessin online-seurannasta, ajankohtaisten tietojen näyttämisestä prosessista ja niiden kirjaamisesta.

Voidaan käyttää myös järjestelmää "ohjauspaneeli", jossa ohjaimelle annetaan laajemmat valtuudet, ja sen alainen laite luopuu paneelin tai käyttäjän osallistumisen komennoista. Teollisissa järjestelmissä voidaan käyttää monitasoisia ohjaussilmukoita, joissa useita käyttöliittymän laitteita voidaan alistaa pääohjauspaneelille, jolla on laajennetut käyttöoikeudet. Yleensä tähän käytetään tuotannossa ns. Teollista Ethernet-verkkoa. Kotitalouksien tasolla monivaiheisia järjestelmiä ei löydy melkein koskaan.

Olemassa olevat HMI-laitteet

Kotikäyttöön käytetään yleensä kahden tyyppisiä samanlaisia ​​laitteita:

• Graafinen, tekstigrafiikka ja painike - ne keskittyvät päähallintatoimintoihin eivätkä prosessien visualisointiin. Budjettimallit on usein varustettu yksivärisellä näytöllä. Tietojen syöttö tapahtuu avaimilla (tämä on kätevää vaarallisille teollisuudenaloille, kun käyttäjän on työskenneltävä käsineillä. Kotitalouden tasolla tämä tekijä on selvästi tarpeeton).Huolimatta tämäntyyppisten operpanelien näennäisestä yksinkertaisuudesta, niitä on kätevä käyttää taloissa, joissa ohjaustoiminto on pieni, samoin kuin varastojen, vedenkäsittelyjärjestelmien, kerrostalojen kattiloiden ohjausjärjestelmien tarpeisiin, ja tämä on tärkeää myös pumppaamoille.
• Aistien - näissä laitteissa on paljon helpompaa ohjelmoida ohjaimet ja grafiikka tarvittavia teknisiä tehtäviä varten. Nykyaikaiset kosketuslevyt pystyvät tuottamaan realistisia kuvia HD-tarkkuudella.

Laitteisto

HMI-laitteen laitteistoarkkitehtuuri on valmistettu kuten tavallinen henkilökohtainen tietokone, vain useimmissa tapauksissa flash-muistia käytetään kiintolevyn sijaan (jälkimmäisen koon vuoksi). Laitteiston vakioratkaisut sisältävät:

• 32-bittinen RISK-prosessori;
• SDRAM-RAM (ei kovin suuri);
• Flash-EEPROM-muisti (sisäänrakennettu), johon käyttöjärjestelmä ja kertyneet käyttäjätiedot on tallennettu;
• Erilaiset laajennusportit ja liitännät ulkoisten laitteiden liittämistä varten.

Laitteiston monimutkaisuuden kannalta HMI-laitteet voidaan järjestää seuraavassa porrastuksessa (pahimmasta parhaaseen):

• Painikepaneeli - ohjataan fyysisillä painikkeilla, tiedot toimitetaan ilmaisimissa tai nestekidenäytössä.
• Tekstinäyttö - on paneeli, jossa tiedot näytetään visuaalisesti kaavioiden tai tekstin muodossa. Itse ohjelma voidaan suorittaa suoraan paneelissa tai yksinkertaisesti siirtää välittömästi haluttuun ohjaimeen.
• Graafinen paneeli - sama kuin edellinen, vain teksti ja muistikuvat korvataan piirretyillä piktogrammeilla;
• Kosketuspaneeli - siinä on paineherkkä näyttö, jonka kautta tiedot syötetään ja tiedot näytetään samanaikaisesti;
• Teollinen tietokone - ennen kaikkea näyttää modernilta palvelimelta, mutta pääsääntöisesti sillä on erikoistunut käyttöliittymä ja se on pysyvästi yhteydessä teollisuusverkkoon. Sen runko on yleensä suojattu haitallisilta vaikutuksilta.

Ohjelmisto

Operpanelien vakio-ohjelmisto sisältää:

• Käyttöjärjestelmä, joka on avoin ulkoiselle uudelleenohjelmoinnille - vaihtoehtoisesti Linux, Windows CE, iOS tai Android;
• Mahdollinen korvaaminen yllä olevalle käyttöjärjestelmälle voi olla valmistajan laiteohjelmisto (niin kutsuttu "oma käyttöjärjestelmä" tai laiteohjelmisto);
• Ohjelmisto visualisointiprojektien, komentosarjojen, tehtävien aikataulujen kehittämiseen.

Pääpiirteet

Tärkeimmät ominaisuudet käyttöpaneelille ovat:

• Näytön koko ja ulkonäkö - koko voi vaihdella vaatimattomasta 128x128 dpi: stä vaikuttavaan 1024x768 (ja jopa enemmän). Sen näyttämien värien määrä voidaan laskea kahdesta (yksivärinen) 16 miljoonaan (24 bittiä). Nämä parametrit vaikuttavat merkittävästi käytettävyyteen.
• Ohjauksen organisointi - voidaan käyttää läpinäkyvää kosketusnäyttöä (kapasitiivista tai resistiivistä) yhdistettynä fyysisiin painikkeisiin tai manipulaattoreihin, jotka sijaitsevat edessä. Voidaan käyttää myös täysin kosketusnäyttöä, josta ohjaus suoritetaan suoraan. Ei kuitenkaan ole täysin kosketusnäyttöjä - valmistaja rakentaa koteloon aina fyysisen hätäpysäytyspainikkeen kaikkia prosesseja varten.
• Käytettyjen sisäänrakennettujen verkkoliitäntöjen ja yhteyskäytäntöjen määrä - niiden määrä riippuu asennetun käyttöjärjestelmän ominaisuuksista. Profibus DP, Industrial Ethernet tai Modbus RTU / TCP voidaan käyttää vakiona.
• Vakiintunut suojaustaso - etuosalle se on eurooppalainen standardi IP65, muille osille - IP20. On kuitenkin näytteitä, joissa kaikki osat on suojattu IP67-standardin mukaisesti - tämä voi johtua asennusvaikeuksista.
• Integroidun flash-muistin herkkyys ja prosessorin nopeus - nämä ominaisuudet vaikuttavat käsittelyn ja tiedonsiirron nopeuteen.
• Anturissa käytetty matriisityyppi - tämä parametri määrittää kohdistimen tarkkuuden näytöllä, painamisen herkkyyden ja vasteajan siihen.

Yleiskatsaus suosittujen valmistajien tuotteista

SIEMENS

Tuotemerkki tarjoaa laajan tuotevalikoiman. Kummallista kyllä, yritys on erikoistunut yksinkertaisten BASIC-sarjan budjettilaitteiden tuotantoon, jotka on suunniteltu yksinkertaiseen visualisointiin. Monimutkaisempia näytteitä ovat "Comfort" -linja.

Yksinkertaiset painikelaitteet säästävät noin 60% asennus- ja yhteysajasta. Samalla niitä ei ole sertifioitu kaikissa maissa tietokoneohjauslaitteina. Mutta "Comfort" -sarjalla on täysin tunnustettu kansainvälinen sertifikaatti.

Jokainen kokoonpano sisältää sekä langallisia että langattomia näytteitä. SIEMENS keskittyy kuitenkin enemmän vaikeissa teollisuusympäristöissä käytettävien laitteiden tuotantoon.

ONI

Näytteitä, joissa on sekä kosketus- että tekstinäyttö, on saatavana kaupallisesti. Kaikissa laitteissa on oma ohjelmisto - "ONI-VisualStudio". Se visualisoi asetetut prosessit helposti ja soveltaa korkealaatuisia visuaalisia grafiikoita ja animaatioelementtejä. Voit myös käyttää yrityksen ennalta luomia komentosarjoja, makroja ja aikatauluja yleisimpiin prosesseihin. Tämän tuotemerkin tuotteiden piirteeksi voidaan kutsua se, että se tuottaa myös "OEM" -sarjan avoimen kehyksen malleja, jotka on helppo integroida suoraan ohjattavien laitteiden seinään tai paneeliin. Sekä perinteistä muovia että metallia käytetään kuitenkin tasavertaisesti kaikilla linjoilla.

WIELAND

Erittäin arvostettu saksalainen tuotemerkki, jolla on yli 100 vuoden historia - se alkoi releiden, liittimien, sähkökytkimien tuotannolla. Hän erottui siitä, että vuonna 2018 hän toi markkinoille kosketusohjauspaneelin, joka toimi laajennetulla lämpötila-alueella - +60 - -10 astetta. Aikaisemmin uskottiin, että anturinäytteiden määriteltyjä rajoja ei voitu saavuttaa. Lähes kaikki sen mallit on varustettu IP66-standardin mukaisella vahvistetulla suojausluokalla. Jokainen paneeli voi ilmoittaa teknisen prosessin tilasta paitsi näyttämällä tietoja näytöllä, myös sähköpostitse ja tekstiviestillä. Koko alueelle on ominaista "monikielisyys" - melkein kaikki paneelit ovat yhteensopivia muiden valmistajien kanssa. Tämä saavutettiin tekemällä kumppanuuksia yli 40 muun samanlaisten tuotteiden valmistajan kanssa.

Luokitus parhaista ohjauspaneeleista vuodelle 2020

5. sija: OMRON NT2S

Se on yksi pienimmistä ja yksinkertaisimmista ohjelmoitavista käyttöliittymämalleista. Varustettu nelirivisellä LCD-näytöllä ja kuudella toimintonäppäimellä. Kotelo on IP65-luokiteltu. Lisätoimintoja ovat reaaliaikainen kello ja mahdollisuus liittää tulostin. Näytteen kiinnityssyvyys on matala, mikä tekee tukipaneelin integroimisesta melkein mille tahansa pinnalle erittäin helpon.

• Taloudellinen ratkaisu;
• Kompaktit mitat;
• Vahvistettu rungon suoja.

• Pieni toiminnallisuus.

4. sija: OMRON NT31

Ohjelmoitava pääte värillisellä nelirivisellä näytöllä. Siinä on rinnakkaisportti tulostimen liittämistä varten ja portti edellisten sukupolvien kannettavan tietokoneen (eli Macintosh-tietokoneiden) liittämiseen. Kosketusnäytön tietojen lukemisen helpottamiseksi laite on varustettu LED-taustavalolla, joka on suunniteltu vähintään viisikymmentätuhatta käyttötuntia varten. Sarja sisältää oman ohjelmiston vakiotarpeisiin.

• Konfiguroitavat toimintonäppäimet;
• Kyky liittää ulkoisia laitteita;
• Oma ohjelmisto.

• Suuri asennussyvyys.

3. sija: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Yhdistetty laite, joka yhdistää sekä painike- että kosketusohjaimet.Siinä on seitsemän tuuman näyttö, jossa on lisääntynyt värintoisto (kuusikymmentäviisi tuhatta väriä). Ajat Windows CE -käyttöjärjestelmässä sisältää ilmaisen avoimen lähdekoodin ohjelmiston, jonka avulla voit ohjelmoida laitteen hallitsemaan melkein mitä tahansa prosessia.

• Mukautettavat ohjelmistot;
• Pidennetty takuu;
• Lisääntynyt värintoisto.

• Pieni näyttö värilliselle näytölle.

2. sija: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Monitoimilaite suurikokoisella kosketusnäytöllä. Tarjoaa kuusitoista miljoonaa väriä. Toimitetaan vain uusimpien Windows CE -versioiden kanssa. Se käyttää ohjaukseen tavallisia PROFINET- ja MPI / PROFIBUS DP -rajapintoja, jotka ovat yhteensopivia monien muiden valmistajien ohjaimien kanssa. Ohjelmisto on avoimen lähdekoodin. Laitteella on oma 12 Mt: n flash-muisti.

• Oma flash-muisti;
• Korkean resoluution kosketusnäyttö;
• Muokattavat ohjelmistot;
• Parempi laitteiden yhteensopivuus;
• Toimii Windows CE: n uusimpien versioiden kanssa;
• Todellinen hinta / laatu-suhde.

• Ei löydetty.

1. sija: Weintek eMT3150A

Tehokas HMI-laite, jolla on suuri näyttö (viisitoista tuumaa) ja erinomainen graafinen värintoisto 24 bittiä. Kotelo on suojattu kaikilta puolilta IP66: een saakka. Mallissa on useita rinnakkaisportteja ulkoisten laitteiden liittämiseen sekä USB-portti. Pystyy lähettämään tietoja langattomasti. Toimivat käyttölämpötilat - +60 - -20 astetta. Lisäksi sisäänrakennettu Samos Pro Compact -turvaohjain.

• Mukautettavat ohjelmistot;
• Parannettu kosketusnäyttö;
• Lisäturvaohjain.

• Korkea hinta.

Epiloogin sijaan

Koska kuvatut laitteet ovat teknisesti monimutkaisia ​​ja kalliita, ainoa tapa säästää hintaa on tilata ne suoraan valmistajalta. Tässä tapauksessa on kuitenkin syytä muistaa, että Venäjän federaation alueelle tuotavaan tietokonelaitteeseen on tehtävä pakollinen sertifikaatti. Onneksi on melkein mahdotonta löytää operpanelia (paitsi aasialaisia ​​malleja), jolla ei olisi Venäjän federaation tunnustamaa kansainvälistä sertifikaattia. Siten Internetin kautta tilaamisen kustannukset eroavat merkittävästi vähittäismyyntihinnasta. Samanaikaisesti käytäntö osoittaa, että venäläisten yritysten arvioihin sisältyvän saman laitteen hinta älykkään talon järjestämistä varten yliarvioidaan vähintään 25 prosentilla.