Geriausių operatoriaus skydų įvertinimas 2020 m

Operatoriaus skydelis (dar vadinamas „operatoriaus skydeliu“ arba „HMI įrenginiu“) yra specialus serijinės ar masinės gamybos skaičiavimo įtaisas, įgyvendinamas pramoninio valdiklio (bet ne kompiuterio) pavidalu, kuriame žmogaus ir mašinos sąsaja naudojama valdyti asmenį. automatizuoti procesai ar prietaisai. Jis gali būti naudojamas tiek gamyboje, tiek namų ūkio reikmėms (pavyzdžiui, „Smart Home“ valdymas).

Dizaino elementai

HMI įrenginys paprastai yra plokščia priekinė konstrukcija su valdikliais arba ekranu. Dažnai šis elementas yra apsaugotas nuo neigiamo išorinės aplinkos poveikio ar mechaninių pažeidimų (apsauginė plėvelė, atsparus smūgiams fasadas ir kt.). Pats skydelis neturi didelio gylio, todėl jį galima uždėti tiek ant didelio gamybos operatoriaus skydo, tiek ant namų sienos ar kokio nors valdomo aparato paviršiaus.

Vidinė skydelio struktūra yra panaši į pramoninio kompiuterio struktūrą, skiriasi tik darbo sąlygos ir specializacija.

Tipišką skydą sudaro:

• Vaizdinės informacijos pateikimo priemonės: šiuolaikiniai modeliai turi jutiklinį ekraną ar tekstinį ekraną; senais laikais buvo naudojami visokie elektroniniai ekranai ir indikatoriai, dar anksčiau šią funkciją atliko lempų arba šviesos diodų grupės. Populiarumo viršūnė krito modeliams su skystųjų kristalų ekranais.
• Techninio įvesties ir duomenų parinkimo priemonės, atsakingos už navigaciją per galimas funkcijas: atskiri mygtukai, visa klaviatūra, jutiklinis ekranas. Taip pat galima naudoti vairasvirtę ar kitą manipuliatorių (nuo pelės iki pelės klavišo).
• Ryšio sąsajos, skirtos priimti / perduoti įvestus / gautus duomenis tarp skydo ir valdomų įrenginių. Tai apima bet kokią tinklo įrangą - nuo laidinio tinklo iki modemo (pavyzdžiai: RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Papildomi įrenginiai: diskas, skirtas operacinei sistemai, programinei įrangai laikyti, lakioji laisvosios kreipties atmintis, nepastovi tik skaitoma atmintis (standusis diskas arba „flash“ atmintis).

Pagrindinis funkcionalumas

Operatoriaus skydelyje yra šios funkcijos:

• Vizualus kontroliuojamo proceso (ar objekto) vaizdavimas ir jo dabartiniai parametrai teksto ar grafikos pavidalu;
• Avarinių pranešimų / pranešimų apdorojimas ir valdymas, kuriame įrašomas jų atsiradimo laikas ir data;
• Procesinių parametrų įvedimas ir tiesioginis valdymas jutikliniu ekranu arba funkciniais mygtukais;
• Duomenų perdavimas periferine įranga ar sistema;
• Valdomos įrangos įkeliamų scenarijų pasirinkimas ir galimybė juos redaguoti;
• Sisteminis vartotojo teisių administravimas, nustatant pašalinių asmenų veiksmų apribojimus (pavyzdžiui, draudimas rodyti „suaugusiųjų kanalus“ televizijos imtuvuose išmaniuosiuose namuose neįvedant slapto slaptažodžio);
• Rodomos tendencijos ir statistinės diagramos, pateikiamos stebimų prietaisų veikimo suvestinės ataskaitos („naudojimo istorija“);
• Sukauptų duomenų archyvavimas (greičiau reikia daugiau pramoniniams procesams);
• Anksčiau nustatytų komandų vykdymas pagal grafiką (pavyzdžiui, tam tikru metu įjungiamas automatinis grindų šildymas);
• Pasirinktos informacijos spausdinimas.

Jei skydelis veikia teksto režimu, visi procesai rodomi kaip simbolių duomenys. Naudojant grafinį režimą, vizualizacija atliekama per piktogramas arba mnemonines diagramas. Taigi galima pastebėti, kad paskutinis režimas yra pats vaizdingiausias ir patogiausias, todėl pirmasis (tekstas) dažniausiai naudojamas mažose automatinėse sistemose, kurioms nereikia nuolatinio ir artimo vartotojo valdymo (tai apima vieną signalizacijos sistemą ir visų privačių namų durų užraktus) ).

Sąveika su valdoma įranga

Paprastai operatorių skydai automatinėse sistemose nepriklausomai nevaldo valdomų elementų, o tik atlieka komandų išleidimo funkciją. Norėdami gauti duomenis apie vykstančius procesus, jie keičiasi duomenimis su valdikliais, kurie yra įdiegti tiesiai į įrangą, atliekančią tam tikrą procesą per tinklą (pavyzdžiui, SCADA sistema).

Aiškumo dėlei verta pateikti tokį pavyzdį: iš bendro valdymo skydelio „Išmanusis namas“ siunčiama komanda įjungti grindų šildymą nurodytu laiku. Šią komandą gauna valdiklis, sumontuotas ant grindų konvektoriaus, ir tinkamu laiku jis jį įvykdo, įskaitant šildymo elementų šildymą „pavaldiniame“ įrenginyje.

Taigi gali būti vienas operatoriaus skydelis ir keli prijungti valdikliai. Tuo pačiu metu nebūtina, kad visa ši įranga būtų to paties modelio arba to paties prekės ženklo. Dėl to HMI įrenginys yra atsakingas už valdomų sistemų paleidimą / sustabdymą, jų veikimo režimo pasirinkimą, naujų darbo scenarijų įvedimą, proceso stebėjimą internete, dabartinių proceso duomenų rodymą ir jų registravimą.

Taip pat gali būti naudojama sistema „valdiklis-skydelis“, kurioje valdiklis yra aprūpintas platesnėmis galiomis, o jam pavaldi įranga atsisako skydo komandų ar operatoriaus dalyvavimo. Pramoninėse sistemose gali būti naudojamos daugiapakopės valdymo kilpos, kai keli HMI įrenginiai gali būti pavaldūs pagrindiniam valdymo skydui su išplėstomis prieigos teisėmis. Paprastai gamyboje tam naudojamas vadinamasis pramoninis Ethernet tinklas. Namų ūkyje daugiapakopės sistemos beveik nerandamos.

Esami HMI įrenginių tipai

Buitiniam naudojimui paprastai naudojamos dviejų tipų panašios įrangos:

• Grafinis, tekstinis-grafinis ir mygtukas - jie orientuojasi į pagrindines valdymo funkcijas, o ne į procesų vizualizavimą. Biudžeto modeliuose dažnai yra monochrominis ekranas. Duomenys įvedami naudojant raktus (tai patogu pavojingoms pramonės šakoms, kai operatorius turi dirbti su pirštinėmis. Namų ūkyje šis veiksnys yra aiškiai nereikalingas).Nepaisant akivaizdaus tokio tipo operpanelių paprastumo, juos patogu naudoti namuose, kuriuose valdymo funkcionalumas yra nedidelis, taip pat sandėlių, vandens valymo sistemų, daugiabučių namų katilų valdymo sistemų poreikiams, ir tai bus aktualu ir siurblinėms.
• Sensorinis - šiuose įrenginiuose daug patogiau programuoti valdiklius ir grafiką reikalingoms technologinėms užduotims atlikti. Šiuolaikinės jutiklinės plokštės gali pateikti tikroviškus vaizdus HD raiška.

Aparatinė įranga

HMI įrenginio aparatinė architektūra yra sukurta kaip įprastas asmeninis kompiuteris, tik daugeliu atvejų vietoj kietojo disko naudojama „flash“ atmintis (dėl pastarojo dydžio). Standartiniai aparatūros sprendimai apima:

• 32 bitų RISK procesorius;
• SDRAM RAM (nėra labai didelė);
• „Flash-EEPROM“ atmintis (įmontuota), kurioje saugoma operacinė sistema ir sukaupta vartotojo informacija;
• Įvairūs išplėtimo prievadai ir sąsajos, skirti prijungti išorinius įrenginius.

Kalbant apie aparatūros sudėtingumą, HMI įrenginiai gali būti išdėstyti tokiu laipsniu (nuo blogiausio iki geriausio):

• Mygtukų skydelis - valdomas fiziniais mygtukais, informacija pateikiama indikatoriuose arba skystųjų kristalų ekrane.
• Teksto rodymas - tai skydelis, kuriame vizualiai rodoma informacija mnemoninių diagramų ar teksto pavidalu. Pati programa gali būti vykdoma tiesiogiai skydelyje arba tiesiog nedelsiant perkeliama į norimą valdiklį.
• Grafinis skydelis - tas pats, kas ankstesnis, tik tekstas ir mnemoninės diagramos pakeistos nupieštomis piktogramomis;
• Jutiklinis skydelis - turi slėgiui jautrų ekraną, per kurį vienu metu įvedami duomenys ir rodoma informacija;
• Pramoninis kompiuteris - labiausiai atrodo kaip modernus serveris, tačiau, kaip taisyklė, jis turi specializuotą sąsają ir yra nuolat prijungtas prie pramoninio tinklo. Jo kūnas paprastai yra apsaugotas nuo žalingo poveikio.

Programinė įranga

Standartinė programinė įranga operpaneliams apima:

• Operacinę sistemą, kuri yra atvira išoriniam perprogramavimui - alternatyviai „Linux“, „Windows CE“, „iOS“ arba „Android“;
• Galimas pirmiau minėtos OS pakeitimas gali būti gamintojo programinė aparatinė įranga (vadinamoji „patentuota OS“ arba programinė aparatinė įranga);
• Programinė įranga vizualizacijos projektams, scenarijams, užduočių tvarkaraščiams kurti.

Pagrindinės charakteristikos

Svarbiausios operatoriaus skydelio charakteristikos bus:

• Ekrano dydis ir išvaizda - dydis gali skirtis nuo kuklaus 128x128 dpi iki įspūdingo 1024x768 (ir dar daugiau). Joje rodomų spalvų skaičių galima apskaičiuoti nuo 2 (vienspalvis) iki 16 milijonų (24 bitai). Šie parametrai daro didelę įtaką naudojimui.
• Valdymo organizavimas - gali būti naudojamas skaidrus jutiklinis ekranas (talpinis arba varžinis) kartu su fiziniais mygtukais ar manipuliatoriais, esančiais priekyje. Taip pat galima naudoti visiškai jutiklinį ekraną, iš kurio valdymas atliekamas tiesiogiai. Tačiau visiškai jutiklinių ekranų nėra - gamintojas visuose procesuose visada sukuria fizinį avarinio sustabdymo mygtuką.
• Naudojamų įmontuotų tinklo sąsajų ir ryšio protokolų skaičius - jų skaičius priklausys nuo įdiegtos operacinės sistemos galimybių. Standartiškai galima naudoti „Profibus DP“, „Industrial Ethernet“ arba „Modbus RTU / TCP“.
• Nustatytas apsaugos laipsnis - priekinei daliai tai Europos standartas IP65, kitoms dalims - IP20. Tačiau yra pavyzdžių, kuriuose visos dalys yra apsaugotos pagal IP67 standartą - taip gali būti dėl montavimo sunkumų.
• Integruotos „flash“ atminties jautrumas ir procesoriaus greitis - šios charakteristikos turi įtakos apdorojimo ir duomenų perdavimo greičiui.
• Jutiklyje naudojamos matricos tipas - šis parametras nustatys žymeklio tikslumą ekrane, paspaudimo jautrumą ir atsako į jį laiką.

Bendra populiarių gamintojų produktų apžvalga

SIEMENS

Prekės ženklas siūlo platų produktų asortimentą. Kaip bebūtų keista, įmonė specializuojasi paprasčiausių BASIC serijos biudžetinių prietaisų, skirtų paprastam vizualizavimui, gamyboje. Sudėtingesni pavyzdžiai apima „Comfort“ liniją.

Paprasti mygtukiniai įrenginiai sutaupo apie 60% įdiegimo ir prijungimo laiko. Tuo pačiu metu jie nėra sertifikuoti visose šalyse kaip kompiuterio valdymo prietaisai. Tačiau „Comfort“ linija turi visiškai pripažintą tarptautinį sertifikatą.

Kiekvienoje sudėtyje yra laidinių ir belaidžių pavyzdžių. Tačiau SIEMENS yra labiau orientuotas į prietaisų, skirtų naudoti atšiauriose pramonės aplinkose, gamybą.

ONI

Pavyzdžių su jutikliniu ir tekstiniu ekranu galima įsigyti. Visa įranga tiekiama su savo programine įranga - „ONI-VisualStudio“. Tai lengvai vizualizuoja nustatytus procesus, tuo pačiu pritaikant aukštos kokybės vaizdinę grafiką ir animacijos elementus. Taip pat dažniausiai naudojamiems procesams galite naudoti iš anksto įmonės sukurtus scenarijus, makrokomandas ir tvarkaraščius. Šio prekės ženklo produktų bruožą galima pavadinti tuo, kad jis taip pat gamina „OEM“ serijos atviro rėmo modelius, kuriuos lengva integruoti tiesiai į valdomos įrangos sieną ar skydą. Tačiau tiek tradicinis plastikas, tiek metalas visose linijose naudojami vienodai.

VAIZDAS

Gerai žinomas vokiečių prekės ženklas, turintis daugiau nei 100 metų istoriją - jis prasidėjo nuo relių, gnybtų, elektros jungiklių gamybos. Jis išsiskyrė tuo, kad 2018 m. Išleido liečiamų valdymo skydelių liniją, kuri veikė išplėstoje temperatūros diapazone - nuo +60 iki -10 laipsnių Celsijaus. Anksčiau buvo manoma, kad negalima pasiekti nustatytų jutiklių mėginių ribų. Beveik visuose jo modeliuose yra sustiprinta apsaugos klasė pagal IP66 standartą. Bet kuris skydelis gali informuoti apie technologinio proceso būklę ne tik rodydamas informaciją ekrane, bet ir el. Paštu bei SMS žinute. Visam asortimentui būdingas „daugiakalbiškumas“ - beveik visos plokštės yra suderinamos su kitais gamintojais. Tai buvo pasiekta sudarant partnerystę su daugiau nei 40 kitų panašių produktų gamintojų.

Geriausių operatoriaus skydų įvertinimas 2020 m

5 vieta: OMRON NT2S

Tai yra vienas iš mažiausių ir paprasčiausių HMI įrenginių modelių, kurį galima užprogramuoti. Įrengtas keturių eilučių LCD ekranas ir šeši funkciniai klavišai. Korpusas yra IP65. Papildomos funkcijos apima realaus laiko laikrodį ir galimybę prijungti spausdintuvą. Mėginio tvirtinimo gylis yra nedidelis, todėl labai lengva integruoti atraminę plokštę ant beveik bet kokio paviršiaus.

• Ekonomiškas sprendimas;
• Kompaktiški matmenys;
• Sustiprinta korpuso apsauga.

• Mažas funkcionalumas.

4 vieta: OMRON NT31

Programuojamas terminalas su spalvotu keturių eilučių ekranu. Jame yra lygiagretus prievadas, skirtas prijungti spausdintuvą, ir prievadas, skirtas prijungti ankstesnių kartų nešiojamąjį kompiuterį (tai reiškia PDA iš „Macintosh“). Kad būtų patogiau skaityti informaciją iš jutiklinio ekrano, įrenginyje yra LED apšvietimas, sukurtas mažiausiai penkiasdešimt tūkstančių darbo valandų. Rinkinyje yra patentuota programinė įranga, skirta standartiniams poreikiams.

• Konfigūruojami funkciniai klavišai;
• Galimybė prijungti išorinius įrenginius;
• Savo programinę įrangą.

• Didelis montavimo gylis.

3 vieta: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Kombinuotas įrenginys, kuris sujungia tiek mygtuko, tiek jutiklinio valdymo elementus.Jame yra septynių colių ekranas su padidintu spalvų perteikimu (šešiasdešimt penki tūkstančiai spalvų). Veikia „Windows CE“ operacinėje sistemoje ir yra nemokama patentuota atvirojo kodo programinė įranga, leidžianti užprogramuoti įrenginį valdyti beveik bet kokį procesą.

• Pritaikoma programinė įranga;
• Pratesta garantija;
• Padidėjęs spalvų perteikimas.

• Mažas ekranas, skirtas spalvotam ekranui.

2 vieta: „SIMATIC COMFORT PANEL KP700“

Daugiafunkcinis instrumentas su viso formato jutikliniu ekranu. Pateikia šešiolika milijonų spalvų. Siunčiami tik su naujausiomis „Windows CE“ versijomis. Valdymui ji naudoja standartines PROFINET ir MPI / PROFIBUS DP sąsajas, kurios yra suderinamos su daugeliu trečiųjų šalių valdiklių. Programinė įranga yra atviro kodo. Įrenginys turi savo 12 MB „flash“ atmintį.

• Nuosava „flash“ atmintis;
• Didelės raiškos jutiklinis ekranas;
• Redaguojama programinė įranga;
• Pagerintas aparatūros suderinamumas;
• Veikia su naujausiomis „Windows CE“ versijomis;
• Faktinis kainos ir kokybės santykis.

• Nerastas.

1 vieta: „Weintek eMT3150A“

Galingas HMI įrenginys su dideliu ekranu (penkiolika colių) ir puikiu grafiniu spalvų atkūrimu - dvidešimt keturiais bitais. Korpusas yra apsaugotas iš visų pusių pagal IP66. Modelis turi keletą lygiagrečių prievadų išoriniams įrenginiams prijungti, taip pat USB prievadą. Geba perduoti duomenis belaidžiu būdu. Funkcinė darbinė temperatūra - nuo +60 iki -20 laipsnių Celsijaus. Be to, įmontuotas avarinės saugos valdiklis „Samos Pro Compact“.

• Pritaikoma programinė įranga;
• Patobulintas jutiklinio ekrano ekranas;
• Papildomas saugos valdiklis.

• Auksta kaina.

Vietoj epilogo

Atsižvelgiant į tai, kad aprašyti prietaisai yra techniškai sudėtingi ir brangūs, vienintelis būdas sutaupyti kainos yra užsisakyti juos tiesiai iš gamintojo. Tačiau šiuo atveju verta prisiminti, kad į Rusijos Federacijos teritoriją importuotas skaičiavimo įrenginys turi būti privalomai sertifikuotas. Laimei, beveik neįmanoma rasti operpanelio (išskyrus Azijos dizainą), kuris neturėtų Rusijos Federacijos pripažinto tarptautinio sertifikato. Taigi, užsakymo internetu kaina smarkiai skirsis nuo mažmeninės kainos. Tuo pačiu metu praktika rodo, kad to paties prietaiso kaina, įtraukta į Rusijos firmų sąmatas dėl „Smart House“ sutvarkymo, bus pervertinta mažiausiai 25 procentais.