Betyg för de bästa operatörspanelerna för 2020

Operatörspanelen (kan även kallas "operatörspanelen" eller "HMI-enheten") är en speciell datoranordning för serie- eller massproduktion, som implementeras i form av en industriell styrenhet (men inte en dator), där ett gränssnitt mellan människa och maskin används för att styra enskilda automatiserade processer eller enheter. Den kan användas både i produktionen och för hushållens behov (till exempel "Smart Home" -kontroll).

Design egenskaper

En HMI-enhet är vanligtvis en platt frontstruktur med kontroller eller en skärm. Ofta är detta element skyddat från de negativa effekterna av den yttre miljön eller mekaniska skador (skyddsfilm, stötsäker fasad, etc.). Panelen i sig har inte ett stort djup, vilket gör att den kan placeras både på en stor produktionskonsol och på en hemvägg eller någon yta på den kontrollerade apparaten.

Panelens interna struktur, i stort sett, liknar den hos en industriell dator, med den enda skillnaden i driftsförhållanden och specialiseringsfokus.

En typisk panel inkluderar:

• Medel för visuell informationsutmatning: moderna modeller har pekskärmsgrafik eller textskärm; i gamla dagar användes alla slags elektroniska skärmar och indikatorer, ännu tidigare utfördes denna funktion av grupper av lampor eller lysdioder. Toppen av popularitet föll på modellerna med skärmar med flytande kristaller.
• Medel för teknisk inmatning och dataval, som ansvarar för navigering genom tillgängliga funktioner: separata knappar, fullt tangentbord, pekskärm. En joystick eller annan manipulator (från mus till styrboll) kan också användas.
• Kommunikationsgränssnitt för mottagning / sändning av ingång / mottagen data mellan panelen och kontrollerade enheter. Detta inkluderar all nätverksutrustning - från ett trådbundet nätverk till ett modem (exempel är RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Ytterligare enheter: enhet för lagring av operativsystem, programvara, flyktigt slumpminne, icke-flyktigt skrivskyddat minne (hårddisk eller flashminne).

Huvudfunktionalitet

Manöverpanelen erbjuder följande funktioner:

• Visuell representation av den kontrollerade processen (eller objektet) och dess nuvarande parametrar i form av text eller grafik;
• Behandling och hantering av nödmeddelanden / meddelanden där tid och datum för deras förekomst registreras;
• Inmatning av processparametrar och direkt kontroll med hjälp av en pekskärm eller funktionsknappar;
• Dataöverföring med kringutrustning eller system;
• Val av laddningsbara scenarier för den kontrollerade utrustningen och möjligheten att redigera dem;
• Systemadministration av användarrättigheter i form av införande av begränsningar för obehöriga handlingar (till exempel ett förbud mot att visa "vuxna kanaler" av tv-mottagare tillgängliga i Smart Home utan att ange ett hemligt lösenord);
• Visa trender och statistiska diagram, som visar sammanfattningsrapporter om driften av övervakade enheter ("användningshistorik");
• Arkivering av ackumulerade data (snarare krävs mer för industriella processer);
• Utförande av tidigare inställda kommandon enligt ett schema (till exempel att slå på automatisk golvvärme vid en viss tid);
• Utskrift av vald information.

Om panelen är i textläge visas alla processer som teckendata. För det grafiska läget sker visualisering genom ikoner eller mnemoniska diagram. Därför kan man se att det sista läget är det mest visuella och bekvämt, därför används den första (texten) vanligtvis i små automatiserade system, som inte kräver permanent och nära kontroll av användaren (dessa inkluderar ett enda larmsystem och låser på alla dörrar i ett privat hus ).

Interaktion med kontrollerad utrustning

Som regel styr operatörspanelerna själva i automatiska system inte de kontrollerade elementen oberoende utan utför endast funktionen att utfärda kommandon. För att få data om pågående processer utbyter de data med styrenheter som installeras direkt på utrustningen som utför en viss process via ett nätverk (till exempel ett SCADA-system).

För tydlighetens skull är det värt att ge följande exempel: ett kommando skickas från den gemensamma kontrollpanelen "Smart Home" för att aktivera golvvärme vid en viss tid. Detta kommando tas emot av styrenheten installerad i golvkonvektorn och utförs vid rätt tidpunkt, inklusive uppvärmning av värmeelementen i den "underordnade" enheten.

Således kan det finnas en manöverpanel och flera anslutna styrenheter. Samtidigt är det inte nödvändigt att all denna utrustning måste vara av samma modell eller av samma märke. Som ett resultat är HMI-enheten ansvarig för att starta / stoppa de styrda systemen, välja deras driftläge, ange nya driftscenarier, onlineövervakning av processen, visa aktuell data om processen och logga dem.

Dessutom kan "controller-panel" -systemet användas, där regulatorn är utrustad med bredare befogenheter, och utrustningen som är underordnad den gör utan kommandon från panelen eller operatörens deltagande. I industriella system kan flernivåstyrslingor användas, där flera HMI-enheter kan underordnas en huvudkontrollpanel med utökad åtkomsträtt. Vanligtvis används ett så kallat Industrial Ethernet-nätverk för detta vid produktion. På hushållsnivå finns flerstegssystem nästan aldrig.

Befintliga typer av HMI-enheter

För hushållsbruk används vanligtvis två typer av liknande utrustning:

• Grafik, text-grafik och knapp - de fokuserar på de viktigaste ledningsfunktionerna och inte på visualisering av processer. Budgetmodeller är ofta utrustade med en svartvit skärm. Datainmatning sker med hjälp av nycklar (detta är praktiskt för farliga industrier när operatören måste arbeta med handskar. På hushållsnivån är denna faktor tydligt överflödig).Trots den verkliga enkelheten hos denna typ av operpaneler är de praktiska att använda i hus där kontrollfunktionen är liten, såväl som för behoven hos lager, vattenreningssystem, pannkontrollsystem i flerbostadshus, och detta kommer också att vara relevant för pumpstationer.
• Sensorisk - i dessa enheter är det mycket bekvämare att programmera kontroller och grafik för nödvändiga tekniska uppgifter. Moderna styrplattor kan leverera realistiska bilder i HD-upplösning.

Hårdvara

HMI-enhetens hårdvaruarkitektur är gjord som en vanlig persondator, bara i de flesta fall används flashminne istället för en hårddisk (på grund av den senare). Standard hårdvarulösningar inkluderar:

• 32-bitars RISK-processor;
• SDRAM RAM (inte särskilt stort);
• Flash-EEPROM-minne (inbyggt), där operativsystemet och ackumulerad användarinformation lagras;
• Olika expansionsportar och gränssnitt för anslutning av externa enheter.

När det gäller hårdvarukomplexitet kan HMI-enheter rankas i följande gradering (från värsta till bästa):

• Knapppanel - styrs av fysiska knappar, information tillhandahålls på indikatorer eller en LCD-skärm.
• Textvisning - är en panel med visuell visning av information i form av mnemoniska diagram eller text. Själva programmet kan köras direkt i panelen eller helt enkelt omedelbart överföras till önskad styrenhet.
• Grafisk panel - samma som den tidigare, endast text- och minnesdiagram ersätts med ritade piktogram;
• Pekskärm - har en tryckkänslig skärm, genom vilken data matas in och information visas samtidigt;
• En industriell dator är mest som en modern server, men har som regel ett specialiserat gränssnitt och är permanent anslutet till det industriella nätverket. Dess kropp är vanligtvis skyddad från skadliga influenser.

programvara

Standardprogramvara för operpaneler inkluderar:

• Ett operativsystem som är öppet för extern omprogrammering - alternativt Linux, Windows CE, iOS eller Android;
• En möjlig ersättning för ovanstående operativsystem kan vara firmware från tillverkaren (så kallat "proprietary OS" eller firmware);
• Programvara för utveckling av visualiseringsprojekt, skript, uppgiftsscheman.

Viktigaste egenskaperna

De viktigaste egenskaperna för en operatörspanel är:

• Skärmstorlek och utseende - storleken kan variera från blygsamma 128x128 dpi till imponerande 1024x768 (och ännu mer). Antalet färger som visas kan beräknas från 2 (svartvitt) till 16 miljoner (24 bitar). Dessa parametrar påverkar avsevärt användbarheten.
• Organisation av kontroll - en transparent pekskärm (kapacitiv eller resistiv) kan användas i kombination med fysiska knappar eller manipulatorer som finns på framsidan. Och även en helt pekskärm kan användas, från vilken kontroll utförs direkt. Det finns dock inga helt pekskärmar - tillverkaren bygger alltid en fysisk nödstoppsknapp för alla processer i fallet.
• Antalet inbyggda nätverksgränssnitt och kommunikationsprotokoll som används - deras antal beror på det installerade operativsystemets funktioner. Profibus DP, Industrial Ethernet eller Modbus RTU / TCP kan användas som standard.
• Den etablerade graden av skydd - för den främre delen är det den europeiska standarden IP65, för de övriga delarna - IP20. Det finns dock prover där alla delar är skyddade enligt IP67-standarden - detta kan bero på installationsproblem.
• Responsen hos det integrerade flashminnet och processorns hastighet - dessa egenskaper påverkar hastigheten för bearbetning och dataöverföring.
• Typen av matris som används i sensorn - den här parametern bestämmer markörens noggrannhet på skärmen, känsligheten för att trycka på och responstiden för den.

Allmän översikt över produkter från populära tillverkare

SIEMENS

Varumärket erbjuder ett brett utbud av produkter. Märkligt nog är företaget specialiserat på produktion av de enklaste budgetenheterna i BASIC-serien, utformade för enkel visualisering. Mer komplexa prover inkluderar "Comfort" -linjen.

Enkla tryckknappsenheter sparar cirka 60% av installationen och anslutningstiden. Samtidigt är de inte certifierade i alla länder som datorkontrollenheter. Men "Comfort" -linjen har ett fullt erkänt internationellt certifikat.

Varje sortiment innehåller både trådbundna och trådlösa prover. SIEMENS är dock mer fokuserad på produktion av enheter för användning i tuffa industriella miljöer.

PÅ I

Prover med både touch- och textdisplayer är kommersiellt tillgängliga. All utrustning levereras med egen programvara - "ONI-VisualStudio". Det visualiserar enkelt de angivna processerna, samtidigt som man använder högkvalitativ visuell grafik, animeringselement. Du kan också använda skript, makron och scheman som företaget har skapat för de vanligaste processerna. En del av produkterna från detta varumärke kan kallas det faktum att det också producerar modeller med öppen ram i "OEM" -serien, som är lätta att integrera direkt i väggen eller panelen på kontrollerad utrustning. Men både traditionell plast och metall används lika i alla linjer.

WIELAND

Ett mycket ansedd tyskt varumärke med mer än 100 års historia - det började med produktion av reläer, terminaler, elektriska strömbrytare. Han utmärkte sig genom att han 2018 lanserade en serie beröringspaneler som fungerade i ett utökat temperaturintervall - från +60 till -10 grader Celsius. Tidigare trodde man att de angivna gränserna för sensorprover inte kunde uppnås. Nästan alla dess modeller är utrustade med en förstärkt skyddsklass enligt IP66-standarden. Varje panel kan informera om tillståndet för den tekniska processen, inte bara genom att visa information på skärmen utan också via e-post och SMS. Hela sortimentet kännetecknas av "flerspråkighet" - nästan alla paneler är kompatibla med andra tillverkare. Detta uppnåddes genom ingående av partnerskap med mer än 40 andra märken - tillverkare av liknande produkter.

Betyg för de bästa operatörspanelerna för 2020

5: e plats: OMRON NT2S

Det är en av de minsta och enklaste HMI-enhetsmodellerna som kan programmeras. Utrustad med en fyrradig LCD-skärm och sex funktionsknappar. Höljet är IP65-klassat. Ytterligare funktioner inkluderar en realtidsklocka och möjligheten att ansluta en skrivare. Provet har ett grunt installationsdjup, vilket gör det extremt enkelt att integrera stödpanelen på nästan vilken yta som helst.

• Ekonomisk lösning;
• Kompakta mått;
• Förstärkt skrovskydd.

• Liten funktionalitet.

4: e plats: OMRON NT31

Programmerbar terminal med fyrradig display. Den har en parallellport för anslutning av en skrivare och en port för anslutning av en bärbar dator från tidigare generationer (vilket betyder PDA från Macintosh). För att underlätta information från pekskärmen är enheten utrustad med LED-bakgrundsbelysning, utformad för minst femtio tusen timmars drift. Satsen innehåller egen programvara för standardbehov.

• Konfigurerbara funktionstangenter;
• Möjligheten att ansluta externa enheter;
• Egen programvara.

• Stort installationsdjup.

3: e plats: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

En kombinerad enhet som kombinerar både tryckknapp och pekreglage.Den har en sju-tums skärm med ökad färgåtergivning (sextiofem tusen färger). Kör på Windows CE-operativsystemet plus innehåller gratis proprietär programvara med öppen källkod som låter dig programmera enheten för att styra nästan alla processer.

• Anpassningsbar programvara;
• Förlängd garanti;
• Ökad färgåtergivning.

• Liten skärm för högfärgsskärm.

2: a plats: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunktionellt instrument med fullformat full pekskärm. Ger output på sexton miljoner färger. Levereras endast med de senaste versionerna av Windows CE. Den använder standard PROFINET- och MPI / PROFIBUS DP-gränssnitt för kontroll, som är kompatibla med många tredjepartsstyrenheter. Programvaran är öppen källkod. Enheten har sitt eget 12 MB flashminne.

• Eget flashminne;
• Pekskärm med hög upplösning;
• Redigerbar programvara;
• Förbättrad hårdvarukompatibilitet;
• Fungerar med de senaste versionerna av Windows CE;
• Faktiskt förhållande mellan pris och kvalitet.

• Hittades inte.

1: a plats: Weintek eMT3150A

Kraftfull HMI-enhet med stor skärm (femton tum) och utmärkt grafisk färgåtergivning med tjugofyra bitar. Höljet är skyddat från alla sidor till IP66. Modellen har flera parallella portar för anslutning av externa enheter samt en USB-port. Kan överföra data trådlöst. Funktionella arbetstemperaturer - från +60 till -20 grader Celsius. Dessutom inbyggd nödsäkerhetsstyrenhet "Samos Pro Compact".

• Anpassningsbar programvara;
• Förbättrad pekskärm
• Ytterligare säkerhetsregulator.

• Högt pris.

Istället för en epilog

På grund av att de beskrivna enheterna är tekniskt komplicerade och dyra är det enda sättet att spara på priset att beställa dem direkt från tillverkaren. I det här fallet är det dock värt att komma ihåg att en datoranordning som importeras till Ryska federationens territorium måste genomgå obligatorisk certifiering. Lyckligtvis är det nästan omöjligt att hitta en operpanel (förutom asiatiska mönster) som inte har ett internationellt certifikat som erkänts av Ryska federationen. Således kommer kostnaden för beställning via Internet att skilja sig avsevärt från detaljhandelspriset. Samtidigt visar praxis att priset på samma enhet som ingår i uppskattningarna av ryska företag för arrangemanget av "Smart House" kommer att överskattas med minst 25 procent.