Ocjena najboljih upravljačkih ploča za 2020. godinu

Upravljačka ploča (koja se naziva i "korisnička ploča" ili "HMI uređaj") poseban je računalni uređaj serijske ili masovne proizvodnje, koji se provodi u obliku industrijskog kontrolera (ali ne i računala), u kojem se sučelje čovjek-stroj koristi za upravljanje pojedinačnim automatizirani procesi ili uređaji. Može se koristiti i u proizvodnji i za potrebe kućanstva (na primjer, upravljanje "Pametna kuća").

Značajke dizajna

HMI uređaj obično je ravna prednja konstrukcija s kontrolama ili zaslonom. Često je ovaj element zaštićen od negativnih utjecaja vanjskog okruženja ili mehaničkih oštećenja (zaštitni film, fasada otporna na udarce itd.). Sama ploča nema veliku dubinu, što joj omogućuje da se postavi i na veliku ploču rukovaoca proizvodnjom i na kućni zid ili neku površinu kontroliranog uređaja.

Unutarnja struktura ploče uglavnom je slična strukturi industrijskog računala, s jedinom razlikom u radnim uvjetima i fokusu specijalizacije.

Tipična ploča uključuje:

• Način vizualnog izlaza informacija: moderni modeli imaju grafički ili tekstualni zaslon osjetljiv na dodir; u stara vremena koristile su se sve vrste elektroničkih zaslona i indikatora, čak i ranije tu su funkciju obavljale skupine svjetiljki ili LED-a. Vrhunac popularnosti pao je na modele s zaslonima s tekućim kristalima.
• Sredstva za tehnički unos i odabir podataka odgovorna za navigaciju kroz dostupne funkcije: zasebni gumbi, puna tipkovnica, zaslon osjetljiv na dodir. Također se može koristiti džojstik ili drugi manipulator (od miša do kuglice za praćenje).
• Komunikacijska sučelja za primanje / prijenos ulaza / primljenih podataka između ploče i kontroliranih uređaja. To uključuje bilo koju mrežnu opremu - od žičane mreže do modema (primjeri su RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Dodatni uređaji: pogon za pohranu operativnog sustava, softver, hlapljiva memorija s slučajnim pristupom, trajna memorija samo za čitanje (tvrdi disk ili flash memorija).

Glavna funkcionalnost

Upravljačka ploča pruža sljedeće funkcije:

• Vizualni prikaz kontroliranog procesa (ili objekta) i njegovih trenutnih parametara u obliku teksta ili grafike;
• Obrada i upravljanje hitnim porukama / obavijestima, u kojima se bilježi vrijeme i datum njihove pojave;
• Unos proceduralnih parametara i izravna kontrola pomoću dodirnog zaslona ili funkcijskih tipki;
• Prijenos podataka perifernom opremom ili sustavom;
• Izbor scenarija za učitavanje za kontroliranu opremu i mogućnost njihovog uređivanja;
• Sustavno upravljanje korisničkim pravima u obliku nametanja ograničenja na rad neovlaštenih osoba (na primjer, zabrana prikazivanja "kanala za odrasle" televizijskim prijamnicima u Pametnom domu bez unošenja tajne lozinke);
• Prikaz trendova i statističkih dijagrama, prikaz sažetih izvještaja o radu nadziranih uređaja ("povijest uporabe");
• Arhiviranje nakupljenih podataka (radije je potrebno više za industrijske procese);
• Izvršenje prethodno postavljenih naredbi prema rasporedu (na primjer, uključivanje automatskog podnog grijanja u određeno vrijeme);
• Ispis odabranih podataka.

Ako je ploča u tekstualnom načinu, tada su svi procesi prikazani kao podaci znakova. Za grafički način vizualizacija se odvija putem ikona ili mnemoničkih dijagrama. Stoga se može vidjeti da je zadnji način rada vizualno i najprikladniji, stoga se prvi (tekstualni) obično koristi u malim automatiziranim sustavima, koji ne zahtijevaju trajnu i blisku kontrolu korisnika (to uključuje jedan alarmni sustav i brave na svim vratima u privatnoj kući ).

Interakcija s kontroliranom opremom

U pravilu same upravljačke ploče u automatiziranim sustavima ne upravljaju samostalno upravljanim elementima, već samo izvršavaju funkciju izdavanja naredbi. Da bi dobili podatke o tekućim procesima, oni razmjenjuju podatke s kontrolerima koji su instalirani izravno na opremu koja izvodi određeni postupak putem mreže (na primjer, SCADA sustav).

Radi jasnosti vrijedi dati sljedeći primjer: sa zajedničke upravljačke ploče "Pametna kuća" šalje se naredba za uključivanje podnog grijanja u određeno vrijeme. Ovu naredbu prima regulator ugrađen u podni konvektor i izvršava je u pravo vrijeme, uključujući grijanje grijaćih elemenata u "podređenom" uređaju.

Dakle, može postojati jedna upravljačka ploča i nekoliko povezanih kontrolera. Istodobno, nije nužno da sva ova oprema bude istog modela ili iste marke. Kao rezultat toga, HMI uređaj odgovoran je za pokretanje / zaustavljanje kontroliranih sustava, odabir njihovog načina rada, ulazak u nove operativne scenarije, mrežno praćenje procesa, prikaz trenutnih podataka o procesu i njihovo bilježenje.

Također se može koristiti sustav "upravljačka ploča", u kojem je upravljač obdaren širim ovlastima, a njemu podređena oprema prolazi bez naredbi ploče ili sudjelovanja operatera. U industrijskim sustavima mogu se koristiti višerazinske upravljačke petlje, pri čemu nekoliko HMI uređaja može biti podređeno glavnoj upravljačkoj ploči s proširenim pravima pristupa. Za to se u proizvodnji obično koristi takozvana Industrial Ethernet mreža. Na razini kućanstva višestupanjski sustavi gotovo se nikad ne mogu naći.

Postojeće vrste HMI uređaja

Za kućnu upotrebu obično se koriste dvije vrste slične opreme:

• Grafički, tekstualno-grafički i tipkovni - usredotočeni su na glavne funkcije upravljanja, a ne na vizualizaciju procesa. Povoljni modeli često su opremljeni jednobojnim zaslonom. Unos podataka vrši se pomoću ključeva (to je prikladno za opasne industrije kada operater mora raditi u rukavicama. Na razini kućanstva ovaj je faktor očito suvišan).Unatoč naizgled jednostavnosti ove vrste operpanela, prikladni su za upotrebu u kućama u kojima je kontrolna funkcionalnost mala, kao i za potrebe skladišta, sustava za pročišćavanje vode, sustava za upravljanje kotlovima u višestambenim zgradama, a to će biti relevantno i za crpne stanice.
• Osjetilni - u tim je uređajima mnogo prikladnije programirati kontrole i grafiku za potrebne tehnološke zadatke. Moderne dodirne podloge mogu pružiti realistične slike u HD rezoluciji.

Hardver

Hardverska arhitektura HMI uređaja izrađena je poput standardnog osobnog računala, samo što se u većini slučajeva umjesto tvrdog diska koristi flash memorija (zbog veličine potonjeg). Standardna hardverska rješenja uključuju:

• 32-bitni RISK procesor;
• SDRAM RAM (ne baš velik);
• Flash-EEPROM memorija (ugrađena), u kojoj se pohranjuju operativni sustav i akumulirani podaci o korisniku;
• Razni priključci za proširenje i sučelja za povezivanje vanjskih uređaja.

Što se tiče hardverske složenosti, HMI uređaji mogu se rasporediti u sljedećem stupnju (od najgoreg do najboljeg):

• Ploča s tipkama - kontrolirana fizičkim tipkama, podaci se daju na indikatorima ili zaslonu s tekućim kristalima.
• Prikaz teksta - je ploča s vizualnim prikazom informacija u obliku mnemoničkih dijagrama ili teksta. Sam program može se izvršiti izravno na ploči ili jednostavno odmah prenijeti na željeni kontroler.
• Grafička ploča - ista kao i prethodna, samo su tekst i mnemonički dijagrami zamijenjeni nacrtanim piktogramima;
• Dodirna ploča - ima zaslon osjetljiv na pritisak, kroz koji se istovremeno unose podaci i prikazuju informacije;
• Industrijsko računalo - ponajviše izgleda poput modernog poslužitelja, ali u pravilu ima specijalizirano sučelje i trajno je povezano s industrijskom mrežom. Njegovo je tijelo obično zaštićeno od štetnih utjecaja.

Softver

Standardni softver za operativne panele uključuje:

• Operativni sustav otvoren za vanjsko reprogramiranje - alternativno Linux, Windows CE, iOS ili Android;
• Moguća zamjena za gornji OS može biti firmware proizvođača (tzv. "Vlasnički OS" ili firmware);
• Softver za razvoj projekata vizualizacije, skripti, rasporedi zadataka.

Glavne karakteristike

Najvažnije karakteristike upravljačke ploče bit će:

• Veličina zaslona i izgled - veličina može varirati od skromnih 128x128 dpi do impresivnih 1024x768 (pa čak i više). Broj prikazanih boja može se izračunati od 2 (jednobojne) do 16 milijuna (24 bita). Ovi parametri značajno utječu na upotrebljivost.
• Organizacija nadzora - može se koristiti prozirni zaslon osjetljiv na dodir (kapacitivni ili otporni), zajedno s fizičkim tipkama ili manipulatorima koji se nalaze na prednjoj strani. Također se može koristiti zaslon osjetljiv na dodir s kojeg se izravno provodi upravljanje. Međutim, ne postoje potpuno dodirni zasloni - proizvođač uvijek ugrađuje fizički gumb za zaustavljanje u nuždi za sve procese u kućište.
• Broj korištenih ugrađenih mrežnih sučelja i komunikacijskih protokola - njihov broj ovisit će o mogućnostima instaliranog operativnog sustava. Profibus DP, Industrial Ethernet ili Modbus RTU / TCP mogu se koristiti kao standard.
• Utvrđeni stupanj zaštite - za prednji dio je europska norma IP65, za ostale dijelove - IP20. Međutim, postoje uzorci u kojima su svi dijelovi zaštićeni prema standardu IP67 - to je možda zbog poteškoća s instalacijom.
• Odaziv integrirane flash memorije i brzina procesora - ove karakteristike utječu na brzinu obrade i prijenosa podataka.
• Vrsta matrice koja se koristi u senzoru - ovaj će parametar odrediti točnost kursora na zaslonu, osjetljivost pritiskanja i vrijeme odziva na njega.

Opći pregled proizvoda popularnih proizvođača

SIEMENS

Marka nudi široku paletu proizvoda. Čudno, tvrtka se specijalizirala za proizvodnju najjednostavnijih proračunskih uređaja iz serije BASIC, dizajniranih za jednostavnu vizualizaciju. Složeniji uzorci uključuju liniju "Comfort".

Jednostavni uređaji s tipkama štede oko 60% vremena instalacije i povezivanja. Istodobno, oni nisu certificirani u svim zemljama kao računalni upravljački uređaji. Ali linija "Comfort" ima potpuno priznati međunarodni certifikat.

Svaka postava sadrži i žičane i bežične uzorke. Međutim, SIEMENS je više usmjeren na proizvodnju uređaja za upotrebu u surovim industrijskim okruženjima.

ONI

Uzorci s dodirnim i tekstualnim prikazima komercijalno su dostupni. Sva oprema isporučuje se s vlastitim softverom - "ONI-VisualStudio". Lako vizualizira postavljene procese, istovremeno primjenjujući visokokvalitetne vizualne grafičke i animacijske elemente. Također možete koristiti skripte, makronaredbe i rasporede koje je tvrtka unaprijed stvorila za najčešće procese. Značajkom proizvoda ove marke može se nazvati činjenica da proizvodi i modele s otvorenim okvirom serije "OEM", koje je lako integrirati izravno u zid ili ploču kontrolirane opreme. Međutim, i tradicionalna plastika i metal koriste se podjednako u svim linijama.

WIELAND

Vrlo ugledna njemačka marka s više od 100 godina povijesti - započela je s proizvodnjom releja, stezaljki, električnih prekidača. Istaknuo se činjenicom da je 2018. godine lansirao liniju dodirnih kontrolnih ploča koje su radile u proširenom temperaturnom rasponu - od +60 do -10 Celzijevih stupnjeva. Prije se vjerovalo da se navedena ograničenja za uzorke senzora ne mogu postići. Gotovo svi njegovi modeli opremljeni su ojačanom zaštitnom klasom prema IP66 standardu. Bilo koja ploča može informirati o stanju tehnološkog procesa ne samo prikazivanjem informacija na ekranu, već i e-poštom i SMS-om. Čitav asortiman karakterizira "višejezičnost" - gotovo sve ploče kompatibilne su s drugim proizvođačima. To je postignuto zaključenjem partnerstva s više od 40 drugih marki-proizvođača sličnih proizvoda.

Ocjena najboljih upravljačkih ploča za 2020. godinu

5. mjesto: OMRON NT2S

To je jedan od najmanjih i najjednostavnijih modela HMI uređaja koji se mogu programirati. Opremljen LCD zaslonom s četiri reda i šest funkcijskih tipki. Kućište je IP65. Dodatne funkcije uključuju sat u stvarnom vremenu i mogućnost povezivanja pisača. Uzorak ima malu dubinu ugradnje, što izuzetno olakšava integriranje potporne ploče na gotovo bilo koju površinu.

• Ekonomsko rješenje;
• Kompaktne dimenzije;
• Pojačana zaštita trupa.

• Mala funkcionalnost.

4. mjesto: OMRON NT31

Programabilni terminal s prikazom u četiri retka u boji. Ima paralelni priključak za povezivanje pisača i priključak za povezivanje prijenosnog računala prethodnih generacija (što znači PDA-e iz Macintosha). Radi praktičnosti čitanja informacija s ekrana osjetljivog na dodir, uređaj je opremljen LED pozadinskim osvjetljenjem, dizajniranim za najmanje pedeset tisuća sati rada. Set uključuje vlasnički softver za standardne potrebe.

• Konfigurabilne funkcijske tipke;
• Mogućnost povezivanja vanjskih uređaja;
• Vlastiti softver.

• Velika dubina ugradnje.

3. mjesto: SIMATIČKI OSNOVNI PANEL KTP700

Kombinirani uređaj koji kombinira i tipke i kontrole na dodir.Ima zaslon od sedam inča s povećanim prikazom boja (šezdeset i pet tisuća boja). Radi na operacijskom sustavu Windows CE plus sadrži besplatni vlasnički softver otvorenog koda koji vam omogućuje programiranje uređaja za upravljanje gotovo svim procesima.

• Prilagodljivi softver;
• Produljeno jamstvo;
• Povećani prikaz boja.

• Mali zaslon za zaslon visoke boje.

2. mjesto: SIMATIČKA UDOBNA PLOČA KP700

Višenamjenski instrument s zaslonom osjetljivim na dodir velikog formata. Pruža izlaz na šesnaest milijuna boja. Isporučuje se samo s najnovijim verzijama sustava Windows CE. Za upravljanje koristi standardna sučelja PROFINET i MPI / PROFIBUS DP, koja su kompatibilna s mnogim nezavisnim kontrolerima. Softver je otvorenog koda. Uređaj ima vlastitu flash memoriju od 12 MB.

• Vlastita flash memorija;
• Zaslon osjetljiv na dodir visoke razlučivosti;
• Softver za uređivanje;
• Poboljšana kompatibilnost hardvera;
• Radi s najnovijim verzijama sustava Windows CE;
• Stvarni omjer cijene i kvalitete.

• Nije pronađeno.

1. mjesto: Weintek eMT3150A

Moćan HMI uređaj s velikim zaslonom (petnaest inča) i izvrsnom grafičkom reprodukcijom boja od dvadeset i četiri bita. Kućište je sa svih strana zaštićeno prema IP66. Model ima nekoliko paralelnih priključaka za povezivanje vanjskih uređaja, kao i USB priključak. Sposoban bežičnog prijenosa podataka. Funkcionalne radne temperature - od +60 do -20 Celzijevih stupnjeva. Uz to je ugrađen i Samos Pro Compact kontroler za nuždu.

• Prilagodljivi softver;
• Poboljšani zaslon osjetljiv na dodir;
• Dodatni sigurnosni regulator.

• Visoka cijena.

Umjesto epiloga

Zbog činjenice da su opisani uređaji tehnički složeni i skupi, jedini način uštede na cijeni je njihova narudžba izravno od proizvođača. Međutim, u ovom slučaju, vrijedi zapamtiti da računalni uređaj koji se uvozi na teritorij Ruske Federacije mora proći obveznu potvrdu. Srećom, gotovo je nemoguće pronaći operpanel (osim za azijske dizajne) koji nema međunarodni certifikat koji je priznala Ruska Federacija. Stoga će se troškovi naručivanja putem Interneta značajno razlikovati od maloprodajne cijene. Istodobno, praksa pokazuje da će cijena istog uređaja uključenog u procjene ruskih tvrtki za uređenje Pametne kuće biti precijenjena za najmanje 25 posto.