Hodnocení nejlepších operátorských panelů pro rok 2024

Ovládací panel (lze jej také nazvat „ovládací panel“ nebo „zařízení HMI“) je speciální výpočetní zařízení sériové nebo hromadné výroby, které je implementováno ve formě průmyslového ovladače (nikoli však počítače), ve kterém se k ovládání jednotlivce používá rozhraní člověk-stroj. automatizované procesy nebo zařízení. Lze jej použít jak ve výrobě, tak pro potřeby domácnosti (například ovládání „Smart Home“).

Designové vlastnosti

Zařízení HMI je obvykle plochá přední konstrukce s ovládacími prvky nebo displejem. Tento prvek je často chráněn před negativními vlivy vnějšího prostředí nebo mechanickým poškozením (ochranná fólie, nárazuvzdorná fasáda atd.). Samotný panel nemá velkou hloubku, což umožňuje jeho umístění jak na velké konzole operátora výroby, tak na domácí stěně nebo na nějaký povrch ovládaného zařízení.

Vnitřní struktura panelu je celkově podobná jako u průmyslového počítače, s jediným rozdílem v provozních podmínkách a zaměření specializace.

Typický panel zahrnuje:

• Prostředky výstupu vizuálních informací: moderní modely mají dotykovou grafickou nebo textovou obrazovku; za starých časů se používaly všechny druhy elektronických displejů a indikátorů, ještě dříve byla tato funkce prováděna skupinami lamp nebo LED diod. Vrchol popularity padl na modely s displeji z tekutých krystalů.
• Prostředky technického zadávání a výběru dat odpovědné za navigaci v dostupných funkcích: samostatná tlačítka, plná klávesnice, dotyková obrazovka. Lze použít také joystick nebo jiný manipulátor (od myši po trackball).
• Komunikační rozhraní pro příjem / přenos vstupních / přijatých dat mezi ústřednou a řízenými zařízeními. To zahrnuje jakékoli síťové zařízení - od kabelové sítě po modem (příklady jsou RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Další zařízení: jednotka pro ukládání operačního systému, software, energeticky nezávislá paměť s náhodným přístupem, energeticky nezávislá paměť pouze pro čtení (pevný disk nebo flash paměť).

Hlavní funkce

Ovládací panel poskytuje následující funkce:

• Vizuální znázornění řízeného procesu (nebo objektu) a jeho aktuálních parametrů ve formě textu nebo grafiky;
• Zpracování a správa nouzových zpráv / oznámení, ve kterých je zaznamenán čas a datum jejich výskytu;
• Zadávání procedurálních parametrů a přímé ovládání pomocí dotykové obrazovky nebo funkčních tlačítek;
• Přenos dat s periferním zařízením nebo systémem;
• Výběr zatížitelných scénářů pro řízené zařízení a schopnost je upravovat;
• Systémová správa uživatelských práv v podobě zavedení omezení činnosti neoprávněných osob (například zákaz zobrazování „kanálů pro dospělé“ televizními přijímači v Smart Home bez zadání tajného hesla);
• Zobrazení trendů a statistických diagramů, zobrazení souhrnných zpráv o provozu sledovaných zařízení („historie použití“);
• Archivace nahromaděných dat (pro průmyslové procesy je zapotřebí více);
• Provádění dříve nastavených příkazů podle plánu (například zapnutí automatického podlahového vytápění v určitou dobu);
• Výtisk vybraných informací.

Pokud je panel v textovém režimu, jsou všechny procesy zobrazeny jako znaková data. V grafickém režimu probíhá vizualizace pomocí ikon nebo mnemotechnických diagramů. Je tedy vidět, že poslední režim je nejviditelnější a nejpohodlnější, proto se první (text) obvykle používá v malých automatizovaných systémech, které nevyžadují trvalou a pečlivou kontrolu ze strany uživatele (mezi ně patří jediný výstražný systém a zámky na všech dveřích v soukromém domě) ).

Interakce s řízeným zařízením

Samotné operátorské panely v automatizovaných systémech zpravidla nekontrolují ovládané prvky samostatně, ale vykonávají pouze funkci vydávání příkazů. Aby získali údaje o probíhajících procesech, vyměňují si data s řídicími jednotkami, které jsou nainstalovány přímo na zařízení provádějícím určitý proces prostřednictvím sítě (například systému SCADA).

Pro přehlednost stojí za to uvést následující příklad: ze společného ovládacího panelu „Smart Home“ je odeslán příkaz k zapnutí podlahového vytápění ve stanovenou dobu. Tento příkaz přijímá regulátor nainstalovaný v podlahovém konvektoru a provádí se ve správný čas, včetně ohřevu topných prvků v „podřízeném“ zařízení.

Může tedy existovat jeden ovládací panel a několik připojených ovladačů. Současně není nutné, aby všechna tato zařízení byla stejného modelu nebo od stejné značky. Výsledkem je, že zařízení HMI je odpovědné za spouštění / zastavování řízených systémů, výběr jejich provozního režimu, zadávání nových provozních scénářů, online monitorování procesu, zobrazování aktuálních údajů o procesu a jejich protokolování.

Lze také použít systém „řídicí panel“, ve kterém je řídicí jednotka vybavena širšími pravomocemi a zařízení jí podřízené upustí od příkazů z panelu nebo účasti operátora. V průmyslových systémech lze použít víceúrovňové řídicí smyčky, kde může být několik HMI zařízení podřízeno hlavnímu ovládacímu panelu s rozšířenými přístupovými právy. Ve výrobě se k tomu obvykle používá takzvaná průmyslová ethernetová síť. Na úrovni domácností se vícestupňové systémy téměř nikdy nenacházejí.

Stávající typy zařízení HMI

Pro domácí použití se obvykle používají dva typy podobných zařízení:

• Grafika, text, grafika a tlačítko - zaměřují se na hlavní řídící funkce, nikoli na vizualizaci procesů. Rozpočtové modely jsou často vybaveny monochromatickou obrazovkou. Zadávání dat se provádí pomocí klíčů (je to vhodné pro nebezpečný průmysl, kde musí obsluha pracovat v rukavicích. Na úrovni domácnosti je tento faktor jasně nadbytečný).Navzdory zjevné jednoduchosti tohoto typu operpanelů je jejich použití vhodné v domech, kde je funkce ovládání malá, stejně jako pro potřeby skladů, systémů úpravy vody, systémů řízení kotlů v bytových domech, a to bude relevantní i pro čerpací stanice.
• Smyslové - v těchto zařízeních je mnohem pohodlnější programovat ovládací prvky a grafiku pro nezbytné technologické úkoly. Moderní dotykové podložky jsou schopné poskytovat realistický obraz v rozlišení HD.

Hardware

Hardwarová architektura zařízení HMI je podobná standardním osobním počítačům, pouze ve většině případů se místo pevného disku používá flash paměť (kvůli jeho rozměrům). Standardní hardwarová řešení zahrnují:

• 32bitový RISK procesor;
• SDRAM RAM (ne příliš velká);
• Flash-EEPROM paměť (integrovaná), kde je uložen operační systém a nahromaděné informace o uživateli;
• Různé rozšiřující porty a rozhraní pro připojení externích zařízení.

Z hlediska hardwarové složitosti lze zařízení HMI řadit v následující gradaci (od nejhorší po nejlepší):

• Panel s tlačítky - ovládaný fyzickými tlačítky, informace jsou dodávány na indikátorech nebo na LCD obrazovce.
• Textový displej - je panel s vizuálním zobrazením informací ve formě mnemotechnických diagramů nebo textu. Samotný program lze spustit přímo v panelu nebo jednoduše okamžitě přenést na požadovaný řadič.
• Grafický panel - stejný jako ten předchozí, pouze textové a mnemotechnické diagramy jsou nahrazeny nakreslenými piktogramy;
• Dotykový panel - má displej citlivý na tlak, přes který se zadávají data a současně se zobrazují informace;
• Průmyslový počítač - ze všeho nejvíce vypadá jako moderní server, ale má zpravidla specializované rozhraní a je trvale připojen k průmyslové síti. Jeho tělo je obvykle chráněno před škodlivými vlivy.

Software

Standardní software pro operpanely zahrnuje:

• Operační systém, který je otevřený externímu přeprogramování - alternativně Linux, Windows CE, iOS nebo Android;
• Možnou náhradou za výše uvedený OS může být firmware od výrobce (tzv. „Proprietární OS“ nebo firmware);
• Software pro vývoj vizualizačních projektů, skriptů, rozvrhů úkolů.

Hlavní charakteristiky

Nejdůležitější vlastnosti ovládacího panelu budou:

• Velikost a vzhled displeje - velikost se může lišit od skromných 128 x 128 dpi až po působivých 1024 x 768 (a ještě více). Počet barev, které zobrazuje, lze vypočítat od 2 (černobíle) do 16 milionů (24 bitů). Tyto parametry významně ovlivňují použitelnost.
• Organizace ovládání - transparentní dotykový displej (kapacitní nebo odporový) lze použít ve spojení s fyzickými tlačítky nebo manipulátory, které jsou umístěny na přední straně. Lze také použít plně dotykovou obrazovku, ze které se přímo provádí ovládání. Neexistují však žádné zcela dotykové obrazovky - výrobce do pouzdra vždy zabuduje tlačítko fyzického nouzového zastavení pro všechny procesy.
• Počet použitých integrovaných síťových rozhraní a komunikačních protokolů - jejich počet bude záviset na schopnostech nainstalovaného operačního systému. Standardně lze použít Profibus DP, průmyslový Ethernet nebo Modbus RTU / TCP.
• Stanovený stupeň ochrany - pro přední část je to evropský standard IP65, pro ostatní části - IP20. Existují však vzorky, ve kterých jsou všechny části chráněny podle normy IP67 - může to být způsobeno obtížemi při instalaci.
• Reakce integrované flash paměti a rychlost procesoru - tyto vlastnosti ovlivňují rychlost zpracování a přenosu dat.
• Typ matice použité v senzoru - tento parametr určuje přesnost kurzoru na obrazovce, citlivost stisknutí a dobu odezvy na něj.

Obecný přehled produktů od oblíbených výrobců

SIEMENS

Značka nabízí širokou škálu produktů. Kupodivu se společnost specializuje na výrobu nejjednodušších rozpočtových zařízení řady BASIC určených pro jednoduchou vizualizaci. Složitější vzorky zahrnují řadu „Comfort“.

Jednoduchá tlačítková zařízení šetří přibližně 60% času instalace a připojení. Zároveň nejsou ve všech zemích certifikovány jako počítačová řídicí zařízení. Řada „Comfort“ však má plně uznávaný mezinárodní certifikát.

Každá sestava obsahuje kabelové i bezdrátové vzorky. SIEMENS se však více zaměřuje na výrobu zařízení pro použití v náročných průmyslových podmínkách.

ONI

Komerčně dostupné vzorky s dotykovým i textovým displejem. Veškeré vybavení je dodáváno s vlastním softwarem - „ONI-VisualStudio“. Snadno vizualizuje zadané procesy a přitom používá vysoce kvalitní vizuální grafiku a prvky animace. Pro nejběžnější procesy můžete také použít skripty, makra a plány předem vytvořené společností. Vlastností produktů této značky lze nazvat skutečnost, že vyrábí také modely s otevřeným rámem řady „OEM“, které lze snadno integrovat přímo do stěny nebo panelu ovládaného zařízení. Tradiční plast i kov se však ve všech linkách používají stejně.

WIELAND

Vysoce renomovaná německá značka s více než 100letou historií - začala výrobou relé, terminálů, elektrických spínačů. Vyznamenal se tím, že v roce 2018 uvedl na trh řadu dotykových ovládacích panelů, které fungovaly v rozšířeném teplotním rozsahu - od +60 do -10 stupňů Celsia. Dříve se věřilo, že stanovených limitů pro vzorky senzorů nelze dosáhnout. Téměř všechny jeho modely jsou vybaveny zesílenou třídou ochrany IP66. Jakýkoli panel může informovat o stavu technologického procesu nejen zobrazováním informací na obrazovce, ale také e-mailem a SMS. Celá řada se vyznačuje „mnohojazyčností“ - téměř všechny panely jsou kompatibilní s jinými výrobci. Toho bylo dosaženo uzavřením partnerství s více než 40 dalšími výrobci podobných produktů.

Hodnocení nejlepších operátorských panelů pro rok 2024

5. místo: OMRON NT2S

Jedná se o jeden z nejmenších a nejjednodušších modelů zařízení HMI, které lze programovat. Vybaven čtyřřádkovým LCD displejem a šesti funkčními klávesami. Kryt má stupeň krytí IP65. Mezi další funkce patří hodiny reálného času a možnost připojení tiskárny. Vzorek má malou instalační hloubku, což usnadňuje integraci nosného panelu na téměř jakýkoli povrch.

• Ekonomické řešení;
• Kompaktní rozměry;
• Zesílená ochrana trupu.

• Malá funkčnost.

4. místo: OMRON NT31

Programovatelný terminál s barevným čtyřřádkovým displejem. Má paralelní port pro připojení tiskárny a port pro připojení notebooku předchozích generací (tj. PDA z Macintosh). Pro pohodlí čtení informací z dotykové obrazovky je zařízení vybaveno LED podsvícením, které je navrženo pro nejméně padesát tisíc hodin provozu. Sada obsahuje proprietární software pro standardní potřeby.

• Konfigurovatelné funkční klávesy;
• Možnost připojení externích zařízení;
• Vlastní software.

• Velká instalační hloubka.

3. místo: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Kombinované zařízení, které kombinuje tlačítkové i dotykové ovládání.Má sedmpalcovou obrazovku se zvýšeným barevným podáním (šedesát pět tisíc barev). Běží na operačním systému Windows CE a navíc obsahuje bezplatný proprietární software s otevřeným zdrojovým kódem, který umožňuje naprogramovat zařízení tak, aby ovládalo téměř jakýkoli proces.

• Přizpůsobitelný software;
• Prodloužená záruka;
• Zvýšené barevné podání.

• Malý displej pro vysoce barevnou obrazovku.

2. místo: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunkční přístroj s velkoformátovým plným dotykovým displejem. Poskytuje výstup šestnácti milionů barev. Dodává se pouze s nejnovějšími verzemi Windows CE. Pro ovládání používá standardní rozhraní PROFINET a MPI / PROFIBUS DP, která jsou kompatibilní s mnoha řadiči jiných výrobců. Tento software je otevřený zdroj. Zařízení má vlastní 12 MB flash paměť.

• Vlastní flash paměť;
• Dotyková obrazovka s vysokým rozlišením;
• Upravitelný software;
• Vylepšená kompatibilita hardwaru;
• Funguje s nejnovějšími verzemi Windows CE;
• Skutečný poměr cena / kvalita.

• Nenalezeno.

1. místo: Weintek eMT3150A

Výkonné zařízení HMI s velkým displejem (15 palců) a vynikající grafickou barevnou reprodukcí dvaceti čtyř bitů. Pouzdro je ze všech stran chráněno IP66. Model má několik paralelních portů pro připojení externích zařízení a také port USB. Je schopen bezdrátového přenosu dat. Funkční pracovní teploty - od +60 do -20 stupňů Celsia. Kromě toho je integrován nouzový bezpečnostní ovladač Samos Pro Compact.

• Přizpůsobitelný software;
• Vylepšený dotykový displej;
• Dodatečný bezpečnostní ovladač.

• Vysoká cena.

Místo epilogu

Vzhledem k tomu, že popsaná zařízení jsou technicky složitá a drahá, jediný způsob, jak ušetřit na ceně, je objednat si je přímo od výrobce. V tomto případě však stojí za to pamatovat, že výpočetní zařízení importované na území Ruské federace musí podstoupit povinnou certifikaci. Naštěstí je téměř nemožné najít operpanel (s výjimkou asijských vzorů), který nemá mezinárodní certifikát uznaný Ruskou federací. Náklady na objednání přes internet se tedy budou výrazně lišit od maloobchodní ceny. Praxe zároveň ukazuje, že cena stejného zařízení zahrnutá do odhadů ruských firem na uspořádání Smart House bude nadhodnocena nejméně o 25 procent.