דירוג לוחות המפעיל הטובים ביותר לשנת 2020

לוח ההפעלה (יכול להיקרא גם "לוח ההפעלה" או "מכשיר ה- HMI") הוא מכשיר מחשוב מיוחד לייצור סדרתי או המוני, אשר מיושם בצורה של בקר תעשייתי (אך לא מחשב), בו משתמשים בממשק אדם-מכונה לשליטה בפרט. תהליכים או התקנים אוטומטיים. ניתן להשתמש בו גם בייצור וגם לצרכים ביתיים (למשל, בקרת "בית חכם").

מאפייני עיצוב

מכשיר HMI הוא בדרך כלל מבנה קדמי שטוח עם פקדים או תצוגה. לעתים קרובות, אלמנט זה מוגן מפני ההשפעות השליליות של הסביבה החיצונית או נזק מכני (סרט מגן, חזית עמידה בפני זעזועים וכו '). לפאנל עצמו אין עומק רב, המאפשר להציב אותו גם על לוח מפעילי ייצור גדול וגם על קיר ביתי או על משטח כלשהו של המנגנון הנשלט.

המבנה הפנימי של הפאנל, בגדול, דומה לזה של מחשב תעשייתי, עם ההבדל היחיד בתנאי ההפעלה ובמוקד ההתמחות.

פאנל טיפוסי כולל:

• אמצעי הפקת מידע חזותי: לדגמים מודרניים יש מסך גרפי או מסך טקסט; בימים ההם נעשה שימוש בכל מיני תצוגות ומחוונים אלקטרוניים, ועוד קודם לכן פונקציה זו בוצעה על ידי קבוצות מנורות או נוריות נוריות. שיא הפופולריות נפל על הדגמים עם תצוגות גביש נוזלי.
• אמצעי קלט טכני ובחירת נתונים, האחראיים לניווט בין הפונקציות הזמינות: לחצנים נפרדים, מקלדת מלאה, מסך מגע. ניתן להשתמש גם בג'ויסטיק או במניפולטור אחר (מעכבר לכדור מסלול).
• ממשקי תקשורת לקבלת / העברת נתונים קלט / קבלה בין הפאנל למכשירים מבוקרים. זה כולל כל ציוד רשת - מרשת קווית למודם (דוגמאות הן RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• התקנים נוספים: כונן לאחסון מערכת ההפעלה, תוכנה, זיכרון גישה אקראית נדיף, זיכרון לקריאה בלבד לא נדיף (דיסק קשיח או זיכרון פלאש).

פונקציונליות עיקרית

לוח ההפעלה מספק את הפונקציונליות הבאה:

• ייצוג חזותי של התהליך (או האובייקט) המבוקר והפרמטרים הנוכחיים שלו בצורה של טקסט או גרפיקה;
• עיבוד וניהול של הודעות / הודעות חירום, בהן נרשם מועד ותאריך התרחשותם;
• קלט פרמטרים פרוצדורליים ושליטה ישירה באמצעות מסך מגע או כפתורי פונקציה;
• העברת נתונים עם ציוד היקפי או מערכת;
• בחירת תרחישים הניתנים לטעינה לציוד הנשלט ויכולת עריכתם;
• ניהול מערכת של זכויות משתמש בצורה של הטלת מגבלות על פעולותיהם של אנשים בלתי מורשים (למשל, איסור הצגת "ערוצים למבוגרים" על ידי מקבלי טלוויזיה בבית החכם מבלי להזין סיסמה סודית);
• הצגת מגמות ודיאגרמות סטטיסטיות, הצגת דוחות סיכום על הפעלת מכשירים מפוקחים ("היסטוריית השימוש");
• ארכיב נתונים שנצברו (אלא יותר דרוש לתהליכים תעשייתיים);
• ביצוע פקודות שהוגדרו בעבר לפי לוח זמנים (למשל הפעלת חימום רצפה אוטומטי בזמן מסוים);
• תדפיס מידע נבחר.

אם החלונית במצב טקסט, כל התהליכים מוצגים כנתוני תווים. במצב הגרפי, ההדמיה מתרחשת באמצעות אייקונים או דיאגרמות מנמוניות. מכאן, ניתן לראות כי המצב האחרון הוא הוויזואלי והנוח ביותר, ולכן הראשון (טקסט) משמש בדרך כלל במערכות אוטומטיות קטנות, אשר אינן דורשות שליטה קבועה וצמודה על ידי המשתמש (אלה כוללים מערכת אזעקה מאוחדת וננעלת על כל הדלתות בבית פרטי. ).

אינטראקציה עם ציוד מבוקר

ככלל, לוחות המפעיל עצמם במערכות אוטומטיות אינם שולטים באופן עצמאי על האלמנטים הנשלטים, אלא רק מבצעים את הפונקציה של הנפקת פקודות. על מנת להשיג נתונים על תהליכים שוטפים, הם מחליפים נתונים עם בקרים המותקנים ישירות על הציוד המבצע תהליך מסוים באמצעות רשת (למשל, מערכת SCADA).

לשם הבהרה, כדאי לתת את הדוגמה הבאה: פקודה נשלחת מלוח הבקרה המשותף "בית חכם" להפעלת חימום הרצפה בזמן מוגדר. פקודה זו מתקבלת על ידי הבקר המותקן במלט הרצפה, ובזמן הנכון הוא מבצע אותה, כולל חימום גופי החימום במכשיר "הכפוף".

לפיכך, יכול להיות לוח הפעלה אחד ומספר בקרים מחוברים. יחד עם זאת, אין צורך שכל הציוד הזה יהיה מאותו דגם או מאותו המותג. כתוצאה מכך, מכשיר ה- HMI אחראי על הפעלת / הפסקת המערכות הנשלטות, בחירת מצב ההפעלה שלהן, הכנסת תרחישי הפעלה חדשים, ניטור מקוון אחר התהליך, הצגת נתונים שוטפים אודות התהליך ורישום אותם.

ניתן גם להשתמש במערכת "לוח הבקרה", שבמסגרתה הבקר ניחן בסמכויות רחבות יותר, והציוד הכפוף לו מחלק פקודות מהלוח או השתתפות המפעיל. במערכות תעשייתיות ניתן להשתמש בלולאות שליטה רב-מפלסיות, כאשר מספר מכשירי HMI יכולים להיות כפופים ללוח בקרה ראשי עם זכויות גישה מורחבות. בדרך כלל משתמשים במה שמכונה רשת אתרנט תעשייתית בייצור. ברמה הביתית, מערכות רב-שלביות כמעט ולא נמצאות.

סוגים קיימים של מכשירי HMI

לשימוש ביתי משתמשים בדרך כלל בשני סוגים של ציוד דומה:

• גרפי, טקסט גרפי ולחצן - הם מתמקדים בפונקציות הניהול העיקריות, ולא בהדמיה של תהליכים. דגמי תקציב מצוידים לרוב במסך מונוכרום. הזנת נתונים נעשית באמצעות מפתחות (זה נוח לתעשיות מסוכנות, כאשר על המפעיל לעבוד עם כפפות. ברמה הביתית גורם זה מיותר בעליל).למרות הפשטות לכאורה של סוג זה של פנלים אופרטיים, הם נוחים לשימוש בבתים בהם פונקציונליות הבקרה קטנה, כמו גם לצרכי מחסנים, מערכות טיפול במים, מערכות בקרת דודים בבנייני דירות, וזה יהיה רלוונטי גם לתחנות שאיבה.
• חוּשִׁי - במכשירים אלה הרבה יותר נוח לתכנת בקרות וגרפיקה למשימות הטכנולוגיות הדרושות. משטחי מגע מודרניים מסוגלים לספק תמונות מציאותיות ברזולוציית HD.

חוּמרָה

ארכיטקטורת החומרה של מכשיר ה- HMI עשויה כמו מחשב אישי סטנדרטי, רק ברוב המקרים משתמשים בזיכרון פלאש במקום בדיסק הקשיח (בשל גודלו של האחרון). פתרונות החומרה הסטנדרטיים כוללים:

• מעבד RISK של 32 סיביות;
• זיכרון RAM (לא גדול במיוחד);
• זיכרון Flash-EEPROM (מובנה), בו מאוחסנים מערכת ההפעלה ומידע המשתמשים שנצבר;
• יציאות הרחבה וממשקים שונים לחיבור התקנים חיצוניים.

מבחינת מורכבות החומרה, ניתן לארגן התקני HMI בדרגה הבאה (מהגרוע ביותר לטוב ביותר):

• לוח כפתורים - נשלט על ידי לחצנים פיזיים, המידע מסופק על מחוונים או על מסך גביש נוזלי.
• תצוגת טקסט - היא פאנל עם תצוגה חזותית של מידע בצורת דיאגרמות או טקסט מזכירים. את התוכנית עצמה ניתן לבצע ישירות בפאנל, או פשוט להעביר אותה מיד לבקר הרצוי.
• חלונית גרפית - זהה לזו הקודמת, רק טקסטים ודיאגרמות מנמוניות מוחלפים בתמונות מצוירות;
• לוח מגע - בעל צג רגיש ללחץ, דרכו מוזנים נתונים ומוצג מידע בו זמנית;
• מחשב תעשייתי - יותר מכל נראה כמו שרת מודרני, אך ככלל יש לו ממשק מיוחד ומחובר לצמיתות לרשת התעשייתית. גופו מוגן בדרך כלל מהשפעות מזיקות.

תוֹכנָה

התוכנה הסטנדרטית לפאנלים כוללים:

• מערכת הפעלה שפתוחה לתכנות מחדש חיצוני - לחלופין לינוקס, חלונות CE, iOS או אנדרואיד;
• תחליף אפשרי למערכת ההפעלה הנ"ל יכול להיות קושחה מהיצרן (מה שמכונה "מערכת הפעלה קניינית" או קושחה);
• תוכנה לפיתוח פרויקטים להדמיה, סקריפטים, לוחות זמנים למשימות.

מאפיינים עיקריים

המאפיינים החשובים ביותר עבור לוח מפעיל יהיו:

• גודל ומראה התצוגה - הגודל יכול לנוע בין 128x128 dpi צנועים ל- 1024x768 מרשימים (ואפילו יותר). ניתן לחשב את מספר הצבעים המוצגים על ידי זה בין 2 (מונוכרום) ל -16 מיליון (24 ביט). פרמטרים אלה משפיעים משמעותית על השימושיות.
• ארגון שליטה - ניתן להשתמש בתצוגת מגע שקופה (קיבולית או התנגדותית), יחד עם כפתורים פיזיים או מניפולטורים, הנמצאים בחזית. ניתן להשתמש גם במסך מגע מלא שממנו מתבצעת שליטה ישירות. עם זאת, אין מסכי מגע לחלוטין - היצרן תמיד בונה לחצן הפסקת חירום פיזי לכל התהליכים לתוך התיק.
• מספר ממשקי הרשת המובנים ופרוטוקולי התקשורת המשמשים - מספרם יהיה תלוי ביכולות של מערכת ההפעלה המותקנת. Profibus DP, Ethernet או Modbus RTU / TCP יכולים לשמש כסטנדרט.
• מידת ההגנה שנקבעה - עבור החלק הקדמי זהו התקן האירופי IP65, עבור החלקים האחרים - IP20. עם זאת, ישנן דוגמאות בהן כל החלקים מוגנים על פי תקן IP67 - ייתכן שהדבר נובע מקשיי התקנה.
• התגובה של זיכרון הפלאש המשולב ומהירות המעבד - מאפיינים אלה משפיעים על מהירות העיבוד והעברת הנתונים.
• סוג המטריצה ​​המשמש בחיישן - פרמטר זה יקבע את דיוק הסמן על המסך, רגישות הלחיצה וזמן התגובה אליו.

סקירה כללית של מוצרים מיצרנים פופולריים

סימנס

המותג מציע מגוון רחב של מוצרים. באופן מוזר, החברה מתמחה בייצור מכשירי התקציב הפשוטים ביותר מסדרת BASIC, המיועדים להדמיה פשוטה. דוגמאות מורכבות יותר כוללות את קו "נוחות".

מכשירי לחיצה פשוטים חוסכים כ 60% מזמן ההתקנה והחיבור. יחד עם זאת, הם אינם מאושרים בכל המדינות כהתקני בקרת מחשב. אך לקו "נוחות" תעודה בינלאומית מוכרת לחלוטין.

כל מערך מכיל דוגמאות קוויות ואלחוטיות. עם זאת, SIEMENS מתמקדת יותר בייצור מכשירים לשימוש בסביבות תעשייתיות קשות.

עליי

דוגמאות עם תצוגות מגע ותצוגת טקסט הן זמינות מסחרית. כל הציוד מסופק עם תוכנה משלו - "ONI-VisualStudio". זה מדמיין בקלות את התהליכים שנקבעו, תוך יישום גרפיקה חזותית באיכות גבוהה ואלמנטים אנימציה. ניתן גם להשתמש בתסריטים, פקודות מאקרו ולוחות זמנים שיצרו החברה מראש לתהליכים הנפוצים ביותר. מאפיין של מוצרי המותג הזה יכול להיקרא העובדה שהוא מייצר גם דגמי מסגרת פתוחה מסדרת "OEM", שקל לשלב אותם ישירות בקיר או בלוח של ציוד מבוקר. עם זאת, הן פלסטיק מסורתי והן מתכת משמשים על בסיס שווה בכל הקווים.

WIELAND

מותג גרמני בעל שם רב עם יותר מ -100 שנות היסטוריה - זה התחיל בייצור ממסרים, מסופים, מתגים חשמליים. הוא הבחין בכך שבשנת 2018 השיק קו לוחות בקרה למגע שעבדו בטווח טמפרטורות מורחב - מ +60 ל -10 מעלות צלזיוס. בעבר האמינו כי לא ניתן להשיג את המגבלות שצוינו לדגימות חיישנים. כמעט כל הדגמים שלה מצוידים בכיתת הגנה מחוזקת על פי תקן IP66. כל פאנל יכול ליידע על מצב התהליך הטכנולוגי לא רק על ידי הצגת מידע על המסך, אלא גם באמצעות דואר אלקטרוני ו- SMS. כל המגוון מאופיין ב"רב-לשוניות "- כמעט כל הפאנלים תואמים יצרנים אחרים. זה הושג באמצעות כריתת שותפויות עם יותר מ- 40 יצרני מותגים אחרים של מוצרים דומים.

דירוג לוחות המפעיל הטובים ביותר לשנת 2020

מקום 5: OMRON NT2S

זהו אחד מדגמי מכשיר ה- HMI הקטנים והפשוטים ביותר שניתן לתכנת. מצויד במסך LCD בעל ארבע שורות ושישה מקשי פונקציה. המעטפת מדורגת IP65. פונקציות נוספות כוללות שעון בזמן אמת ויכולת חיבור מדפסת. לדוגמא עומק הרכבה רדוד, מה שמקל מאוד על שילוב לוח התמיכה כמעט בכל משטח.

• פתרון חסכוני;
• מידות קומפקטיות;
• הגנה על הגוף המחוזק.

• פונקציונליות קטנה.

מקום 4: OMRON NT31

מסוף לתכנות עם תצוגת ארבע שורות צבעוניות. יש לו יציאה מקבילה לחיבור מדפסת, ויציאה לחיבור מחשב נייד של הדורות הקודמים (כלומר מחשבי כף יד ממקינטוש). לנוחות קריאת המידע ממסך המגע, המכשיר מצויד בתאורת LED אחורית, המיועדת לחמישים אלף שעות פעולה לפחות. הסט כולל תוכנה קניינית לצרכים סטנדרטיים.

• מקשי פונקציה הניתנים להגדרה;
• היכולת לחבר התקנים חיצוניים;
• תוכנה משלך.

• עומק התקנה גדול.

מקום 3: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

מכשיר משולב המשלב גם כפתורי לחיצה וגם כפתורי מגע.יש לו מסך בגודל שבעה אינץ 'עם עיבוד צבעים מוגבר (שישים וחמישה אלף צבעים). פועל במערכת ההפעלה Windows CE בתוספת מכיל תוכנת קוד פתוח בחינם המאפשרת לך לתכנת את המכשיר לשלוט כמעט בכל תהליך.

• תוכנה הניתנת להתאמה אישית;
• אחריות מורחבת;
• עיבוד צבעים מוגבר.

• תצוגה קטנה למסך צבעוני גבוה.

מקום שני: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

מכשיר רב תכליתי עם מסך מגע מלא בפורמט גדול. מספק תפוקה של שש עשרה מיליון צבעים. נשלח רק עם הגרסאות העדכניות ביותר של Windows CE. היא משתמשת בממשקי PROFINET ו- MPI / PROFIBUS DP סטנדרטיים לבקרה, התואמים לבקרי צד שלישי רבים. התוכנה הינה קוד פתוח. למכשיר יש זיכרון פלאש משלו בגודל 12 מגהבייט.

• זיכרון פלאש משלו;
• מסך מגע ברזולוציה גבוהה;
• תוכנה הניתנת לעריכה;
• תאימות חומרה משופרת;
• עובד עם הגרסאות העדכניות ביותר של Windows CE;
• יחס מחיר / איכות בפועל.

• לא נמצא.

מקום 1: Weintek eMT3150A

מכשיר HMI עוצמתי עם תצוגה גדולה (חמישה עשר סנטימטרים) ושעתוק צבע גרפי מעולה של עשרים וארבע סיביות. המעטפת מוגנת מכל עבר ל- IP66. לדגם מספר יציאות מקבילות לחיבור התקנים חיצוניים וכן יציאת USB. מסוגל להעביר נתונים באופן אלחוטי. טמפרטורות עבודה פונקציונליות - מ +60 ל -20 מעלות צלזיוס. בנוסף, בקר בטיחות החירום של Samos Pro מובנה.

• תוכנה הניתנת להתאמה אישית;
• תצוגת מסך מגע משופרת;
• בקר בטיחות נוסף.

• מחיר גבוה.

במקום אפילוג

בשל העובדה שהמכשירים המתוארים מורכבים ויקרים מבחינה טכנית, הדרך היחידה לחסוך במחיר היא להזמין אותם ישירות מהיצרן. עם זאת, במקרה זה, כדאי לזכור כי מכשיר מחשוב המיובא לשטח הפדרציה הרוסית חייב לעבור הסמכה חובה. למרבה המזל, כמעט בלתי אפשרי למצוא אופרן (למעט עיצובים אסייתיים) שאין לו תעודה בינלאומית המוכרת על ידי הפדרציה הרוסית. לפיכך, עלות ההזמנה דרך האינטרנט תבדל משמעותית מהמחיר הקמעונאי. יחד עם זאת, התרגול מראה כי מחירו של אותו מכשיר הכלול באומדני חברות רוסיות לסידור הבית החכם יוגזם בלפחות 25 אחוזים.