Beoordeling van de beste bedieningspanelen voor 2020

Het bedieningspaneel (kan ook het "bedieningspaneel" of "HMI-apparaat" worden genoemd) is een speciaal computerapparaat voor seriële of massaproductie, dat is geïmplementeerd in de vorm van een industriële controller (maar geen computer), waarin een mens-machine-interface wordt gebruikt om individuele geautomatiseerde processen of apparaten. Het kan zowel in productie als voor huishoudelijke doeleinden worden gebruikt (bijvoorbeeld "Smart Home" -regeling).

Ontwerpkenmerken

Een HMI-apparaat is meestal een platte frontstructuur met bedieningselementen of een display. Vaak wordt dit element beschermd tegen de negatieve effecten van de externe omgeving of mechanische schade (beschermfolie, schokbestendige gevel, etc.). Het paneel zelf heeft geen grote diepte, waardoor het zowel op een grote productie-operatorconsole als op een huismuur of een ander oppervlak van het bestuurde apparaat kan worden geplaatst.

De interne structuur van het paneel is over het algemeen vergelijkbaar met die van een industriële computer, met het enige verschil in bedrijfsomstandigheden en focus van specialisatie.

Een typisch paneel omvat:

• Middelen voor de output van visuele informatie: moderne modellen hebben een grafisch touchscreen of een tekstscherm; Vroeger werden allerlei elektronische displays en indicatoren gebruikt, zelfs eerder werd deze functie vervuld door groepen lampen of leds. Het hoogtepunt van populariteit viel op de modellen met liquid crystal displays.
• Middelen voor technische invoer en gegevensselectie, verantwoordelijk voor navigatie door de beschikbare functies: aparte knoppen, volledig toetsenbord, touchscreen. Een joystick of andere manipulator (van muis tot trackball) kan ook worden gebruikt.
• Aansluiten van interfaces die worden gebruikt voor het ontvangen / verzenden van invoer / ontvangen gegevens tussen het paneel en bestuurde apparaten. Dit omvat alle netwerkapparatuur - van een bekabeld netwerk tot een modem (voorbeelden zijn RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Extra apparaten: een schijf voor het opslaan van een besturingssysteem, software, vluchtig willekeurig toegankelijk geheugen, niet-vluchtig alleen-lezen geheugen (harde schijf of flash-geheugen).

Belangrijkste functionaliteit

Het bedieningspaneel biedt de volgende functionaliteit:

• Visuele weergave van het gecontroleerde proces (of object) en de huidige parameters in de vorm van tekst of afbeeldingen;
• Verwerking en beheer van noodberichten / -meldingen, waarin de tijd en datum van hun optreden worden vastgelegd;
• Invoer van procedurele parameters en directe bediening door middel van een touchscreen of functieknoppen;
• Gegevensoverdracht met randapparatuur of systeem;
• Selectie van laadbare scenario's voor de bestuurde apparatuur en de mogelijkheid om deze te bewerken;
• Systeembeheer van gebruikersrechten in de vorm van het opleggen van beperkingen aan het handelen van onbevoegde personen (bijvoorbeeld een verbod op het tonen van ‘volwassen kanalen’ door televisieontvangers in het Smart Home zonder een geheim wachtwoord in te voeren);
• Weergave van trends en statistische diagrammen, met overzichtsrapporten over de werking van bewaakte apparaten ("gebruiksgeschiedenis");
• Archivering van verzamelde gegevens (er is eerder meer nodig voor industriële processen);
• Uitvoeren van eerder ingestelde commando's volgens een schema (bijvoorbeeld automatische vloerverwarming op een bepaald tijdstip inschakelen);
• Afdruk van geselecteerde informatie.

Als het paneel zich in de tekstmodus bevindt, worden alle processen weergegeven als tekengegevens. Voor de grafische modus vindt visualisatie plaats door middel van pictogrammen of geheugensteuntjes. Daarom kan worden gezien dat de laatste modus het meest visueel en handig is, daarom wordt de eerste (tekst) meestal gebruikt in kleine geautomatiseerde systemen, die geen permanente en nauwkeurige controle door de gebruiker vereisen (deze omvatten een enkel alarmsysteem en sloten op alle deuren in een privéwoning ).

Interactie met gecontroleerde apparatuur

In de regel besturen de bedieningspanelen zelf in geautomatiseerde systemen niet zelfstandig de bestuurde elementen, maar voeren ze alleen de functie uit van het geven van commando's. Om gegevens over lopende processen te verkrijgen, wisselen ze gegevens uit met controllers die rechtstreeks op de apparatuur zijn geïnstalleerd die een bepaald proces uitvoert via een netwerk (bijvoorbeeld een SCADA-systeem).

Voor de duidelijkheid is het de moeite waard om het volgende voorbeeld te geven: er wordt een commando gestuurd vanaf het gemeenschappelijke bedieningspaneel "Smart Home" om op een bepaald tijdstip de vloerverwarming in te schakelen. Dit commando wordt ontvangen door de controller die in de vloerconvector is geïnstalleerd en voert het op het juiste moment uit, inclusief het verwarmen van de verwarmingselementen in het "ondergeschikte" apparaat.

Zo kunnen er één bedieningspaneel en meerdere aangesloten controllers zijn. Tegelijkertijd is het niet nodig dat al deze apparatuur van hetzelfde model of van hetzelfde merk moet zijn. Als gevolg hiervan is het HMI-apparaat verantwoordelijk voor het starten / stoppen van de gecontroleerde systemen, het selecteren van hun bedrijfsmodus, het invoeren van nieuwe bedrijfsscenario's, online monitoring van het proces, het weergeven van actuele gegevens over het proces en het loggen ervan.

Ook kan het "controller-paneel" -systeem worden gebruikt, waarin de controller wordt begiftigd met bredere bevoegdheden, en de apparatuur die eraan ondergeschikt is, afstand doet van commando's van het paneel of de deelname van de operator. In industriële systemen kunnen regellussen met meerdere niveaus worden gebruikt, waarbij verschillende HMI-apparaten ondergeschikt kunnen zijn aan een hoofdcontrolepaneel met uitgebreide toegangsrechten. Meestal wordt hiervoor in de productie een zogenaamd Industrial Ethernet-netwerk gebruikt. Op huishoudelijk niveau worden meertraps systemen bijna nooit gevonden.

Bestaande soorten HMI-apparaten

Voor huishoudelijk gebruik worden meestal twee soorten soortgelijke apparatuur gebruikt:

• Grafisch, tekst-grafisch en knop - ze richten zich op de belangrijkste managementfuncties en niet op de visualisatie van processen. Budgetmodellen zijn vaak uitgerust met een monochroom scherm. De gegevensinvoer gebeurt door middel van sleutels (dit is handig voor gevaarlijke industrieën, wanneer de operator met handschoenen moet werken. Op huishoudelijk niveau is deze factor duidelijk overbodig).Ondanks de schijnbare eenvoud van dit type bedieningspanelen, zijn ze handig te gebruiken in huizen waar de bedieningsfunctionaliteit klein is, evenals voor de behoeften van magazijnen, waterbehandelingssystemen, ketelbesturingssystemen in appartementsgebouwen, en dit zal ook relevant zijn voor pompstations.
• Zintuiglijk - bij deze apparaten is het veel handiger om bedieningselementen en afbeeldingen te programmeren voor de noodzakelijke technologische taken. Moderne touchpads kunnen levensechte beelden in HD-resolutie leveren.

Hardware

De hardware-architectuur van het HMI-apparaat is gemaakt als een standaard personal computer, alleen wordt in de meeste gevallen flash-geheugen gebruikt in plaats van een harde schijf (vanwege de grootte van de laatste). Standaard hardwareoplossingen zijn onder meer:

• 32-bits RISK-processor;
• SDRAM RAM (niet erg groot);
• Flash-EEPROM-geheugen (ingebouwd), waar het besturingssysteem en de verzamelde gebruikersinformatie worden opgeslagen;
• Diverse uitbreidingspoorten en interfaces voor het aansluiten van externe apparaten.

In termen van hardwarecomplexiteit kunnen HMI-apparaten worden gerangschikt in de volgende gradatie (van slechtste naar beste):

• Knoppenpaneel - bestuurd door fysieke knoppen, informatie wordt geleverd op indicatoren of een LCD-scherm.
• Tekstweergave - is een paneel met visuele weergave van informatie in de vorm van geheugensteuntjes of tekst. Het programma zelf kan direct in het paneel worden uitgevoerd of gewoon direct naar de gewenste controller worden overgebracht.
• Grafisch paneel - hetzelfde als het vorige, alleen tekst en geheugensteuntjes worden vervangen door getekende pictogrammen;
• Aanraakpaneel - heeft een drukgevoelig display, waarmee gegevens worden ingevoerd en informatie tegelijkertijd wordt weergegeven;
• Een industriële computer - ziet er vooral uit als een moderne server, maar heeft in de regel een gespecialiseerde interface en is permanent verbonden met het industriële netwerk. Zijn lichaam is meestal beschermd tegen schadelijke invloeden.

Software

Standaardsoftware voor operpanels omvat:

• Een besturingssysteem dat openstaat voor externe herprogrammering - als alternatief Linux, Windows CE, iOS of Android;
• Een mogelijke vervanging voor het bovenstaande OS kan firmware van de fabrikant zijn (het zogenaamde "proprietary OS" of firmware);
• Software voor de ontwikkeling van visualisatieprojecten, scripts, taakplanningen.

Belangrijkste kenmerken

De belangrijkste kenmerken van een bedieningspaneel zijn:

• Schermgrootte en uiterlijk - de grootte kan variëren van een bescheiden 128x128 dpi tot een indrukwekkende 1024x768 (en zelfs meer). Het aantal kleuren dat erdoor wordt weergegeven, kan worden berekend van 2 (monochroom) tot 16 miljoen (24 bits). Deze parameters hebben een aanzienlijke invloed op de bruikbaarheid.
• Organisatie van de bediening - een transparant aanraakscherm (capacitief of resistief) kan worden gebruikt in combinatie met fysieke knoppen of manipulatoren, die zich aan de voorkant bevinden. En ook een volledig touchscreen kan worden gebruikt, van waaruit de besturing direct wordt uitgevoerd. Er zijn echter geen volledig aanraakschermen - de fabrikant bouwt altijd een fysieke noodstopknop voor alle processen in de behuizing.
• Het aantal ingebouwde netwerkinterfaces en communicatieprotocollen dat wordt gebruikt - hun aantal hangt af van de mogelijkheden van het geïnstalleerde besturingssysteem. Profibus DP, Industrial Ethernet of Modbus RTU / TCP kunnen als standaard worden gebruikt.
• De vastgestelde beschermingsgraad - voor het voorste deel is dit de Europese norm IP65, voor de rest - IP20. Er zijn echter voorbeelden waarin alle onderdelen zijn beschermd volgens de IP67-norm - dit kan te wijten zijn aan installatieproblemen.
• Het reactievermogen van het geïntegreerde flash-geheugen en de snelheid van de processor - deze kenmerken zijn van invloed op de snelheid van verwerking en gegevensoverdracht.
• Het type matrix dat in de sensor wordt gebruikt - deze parameter bepaalt de nauwkeurigheid van de cursor op het scherm, de gevoeligheid van het indrukken en de responstijd erop.

Algemeen overzicht van producten van populaire fabrikanten

SIEMENS

Het merk biedt een breed scala aan producten. Vreemd genoeg is het bedrijf gespecialiseerd in de productie van de eenvoudigste budgetapparaten van de BASIC-serie, ontworpen voor eenvoudige visualisatie. Complexere voorbeelden zijn onder meer de "Comfort" -lijn.

Eenvoudige apparaten met drukknoppen besparen ongeveer 60% aan installatie- en verbindingstijd. Tegelijkertijd zijn ze niet in alle landen gecertificeerd als computerbesturingsapparatuur. Maar de "Comfort" -lijn heeft een volledig erkend internationaal certificaat.

Elke line-up bevat zowel bekabelde als draadloze samples. SIEMENS is echter meer gericht op de productie van apparaten voor gebruik in ruwe industriële omgevingen.

ONI

Samples met zowel aanraakscherm als tekstdisplay zijn in de handel verkrijgbaar. Alle apparatuur wordt geleverd met eigen software - "ONI-VisualStudio". Het visualiseert eenvoudig de ingestelde processen, terwijl het hoogwaardige visuele afbeeldingen en animatie-elementen toepast. U kunt ook scripts, macro's en schema's gebruiken die vooraf door het bedrijf zijn gemaakt voor de meest voorkomende processen. Kenmerkend voor de producten van dit merk is het feit dat het ook open frame-modellen van de "OEM" -serie produceert, die eenvoudig rechtstreeks in de wand of paneel van bestuurde apparatuur kunnen worden geïntegreerd. Zowel traditioneel plastic als metaal worden echter in alle lijnen in gelijke mate gebruikt.

WIELAND

Een zeer gerenommeerd Duits merk met meer dan 100 jaar geschiedenis - het begon met de productie van relais, klemmen, elektrische schakelaars. Hij onderscheidde zich door het feit dat hij in 2018 een serie aanraakbedieningspanelen lanceerde die werkten in een uitgebreid temperatuurbereik - van +60 tot -10 graden Celsius. Eerder werd aangenomen dat de gespecificeerde limieten voor sensormonsters niet konden worden gehaald. Bijna al zijn modellen zijn uitgerust met een versterkte beschermingsklasse IP66. Elk paneel kan informatie geven over de stand van het technologische proces, niet alleen door informatie op het scherm weer te geven, maar ook via e-mail en sms. Het hele assortiment wordt gekenmerkt door "meertaligheid" - bijna alle panelen zijn compatibel met andere fabrikanten. Dit werd bereikt door het aangaan van partnerschappen met meer dan 40 andere fabrikanten van vergelijkbare producten.

Beoordeling van de beste bedieningspanelen voor 2020

5e plaats: OMRON NT2S

Het is een van de kleinste en eenvoudigste HMI-apparaatmodellen die kunnen worden geprogrammeerd. Uitgerust met een vierregelig LCD-scherm en zes functietoetsen. De behuizing is IP65 geclassificeerd. Extra functies zijn onder meer een real-time klok en de mogelijkheid om een ​​printer aan te sluiten. Het monster heeft een geringe inbouwdiepte, waardoor het steunpaneel op vrijwel elke ondergrond zeer eenvoudig te integreren is.

• Voordelige oplossing;
• Compacte afmetingen;
• Versterkte rompbescherming.

• Kleine functionaliteit.

4e plaats: OMRON NT31

Programmeerbare terminal met vierregelig kleurendisplay. Het heeft een parallelle poort voor het aansluiten van een printer en een poort voor het aansluiten van een laptop van eerdere generaties (dwz PDA's van Macintosh). Voor het gemak van het lezen van informatie van het touchscreen, is het apparaat uitgerust met LED-achtergrondverlichting, ontworpen voor minimaal vijftigduizend bedrijfsuren. De set bevat eigen software voor standaardbehoeften.

• Configureerbare functietoetsen;
• De mogelijkheid om externe apparaten aan te sluiten;
• Eigen software.

• Grote inbouwdiepte.

3e plaats: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Een gecombineerd apparaat dat zowel drukknop- als aanraakbediening combineert.Het heeft een zeven inch scherm met verhoogde kleurweergave (vijfenzestigduizend kleuren). Draait op het Windows CE-besturingssysteem en bevat gratis eigen open source-software waarmee u het apparaat kunt programmeren om bijna elk proces te besturen.

• Aanpasbare software;
• Verlengde garantie;
• Verhoogde kleurweergave.

• Klein scherm voor een hoog kleurenscherm.

2e plaats: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunctioneel instrument met groot formaat touchscreen. Biedt uitvoer van zestien miljoen kleuren. Wordt alleen geleverd met de nieuwste versies van Windows CE. Het maakt gebruik van standaard PROFINET- en MPI / PROFIBUS DP-interfaces voor besturing, die compatibel zijn met veel externe controllers. De software is open source. Het toestel heeft een eigen flashgeheugen van 12 MB.

• Eigen flash-geheugen;
• Touchscreen met hoge resolutie;
• Bewerkbare software;
• Verbeterde hardwarecompatibiliteit;
• Werkt met de nieuwste versies van Windows CE;
• Werkelijke prijs / kwaliteit verhouding.

• Niet gevonden.

1e plaats: Weintek eMT3150A

Krachtig HMI-apparaat met groot display (vijftien inch) en uitstekende grafische kleurweergave van vierentwintig bits. De behuizing is van alle kanten beschermd tot IP66. Het model heeft verschillende parallelle poorten voor het aansluiten van externe apparaten, evenals een USB-poort. Kan gegevens draadloos verzenden. Functionele werktemperaturen - van +60 tot -20 graden Celsius. Daarnaast is de Samos Pro Compact noodveiligheidscontroller ingebouwd.

• Aanpasbare software;
• Verbeterd touchscreen-display;
• Extra veiligheidscontroller.

• Hoge prijs.

In plaats van een epiloog

Omdat de beschreven apparaten technisch complex en duur zijn, kunt u alleen op de prijs besparen door ze rechtstreeks bij de fabrikant te bestellen. In dit geval is het echter de moeite waard eraan te denken dat een computerapparaat dat in het grondgebied van de Russische Federatie wordt geïmporteerd, verplichte certificering moet ondergaan. Gelukkig is het bijna onmogelijk om een ​​operpanel te vinden (behalve voor Aziatische modellen) dat geen internationaal certificaat heeft dat erkend is door de Russische Federatie. De kosten van bestellen via internet zullen dus aanzienlijk verschillen van de verkoopprijs. Tegelijkertijd leert de praktijk dat de prijs van hetzelfde apparaat die is opgenomen in de schattingen van Russische bedrijven voor de inrichting van het Smart House met ten minste 25 procent te hoog zal worden gewaardeerd.