Hodnocení nejlepších operátorských panelů pro rok 2022

Operátorský panel (také označovaný jako „operátorský panel“ nebo „HMI zařízení“) je speciální sériové nebo sériově vyráběné výpočetní zařízení, které je implementováno jako průmyslový ovladač (nikoli počítač), který k ovládání využívá rozhraní člověk-stroj. jednotlivé automatizované procesy nebo zařízení. Lze jej použít jak ve výrobě, tak pro domácí potřeby (například ovládání Smart Home).

Designové vlastnosti

HMI zařízení je obvykle design, který má plochou přední stranu s ovládacími prvky nebo displejem. Často je tento prvek chráněn před negativním vlivem vnějšího prostředí nebo mechanickým poškozením (ochranná fólie, nárazuvzdorná fasáda apod.). Samotný panel nemá velkou hloubku, což umožňuje jeho umístění jak na velkou průmyslovou operátorskou konzolu, tak na domácí stěnu nebo nějaký povrch ovládané aparatury.

Vnitřní struktura panelu je v podstatě podobná zařízení průmyslového počítače, liší se pouze provozními podmínkami a směrem specializace.

Typický panel obsahuje:

• Prostředky vizuálního výstupu informací: moderní modely mají dotykovou grafickou nebo textovou obrazovku; v dřívějších dobách se používaly všechny druhy elektronických displejů a indikátorů, ještě dříve tuto funkci plnily skupiny lamp nebo LED. Vrchol popularity padl na modely s displeji z tekutých krystalů.
• Nástroje pro technické zadávání a výběr dat odpovědné za navigaci dostupnými funkcemi: samostatná tlačítka, plnohodnotná klávesnice, dotyková obrazovka. Lze použít i joystick nebo jiný manipulátor (od myši po trackball).
• Propojovací rozhraní sloužící k příjmu/přenosu zadaných/přijatých dat mezi ústřednou a ovládanými zařízeními. To zahrnuje jakékoli síťové zařízení – od kabelové sítě po modem (příklady jsou RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Další zařízení: jednotka pro uložení operačního systému, software, energeticky nezávislá paměť s náhodným přístupem, energeticky nezávislá paměť pouze pro čtení (pevný disk nebo flash paměť).

Hlavní funkčnost

Ovládací panel poskytuje následující funkce:

• Vizuální znázornění řízeného procesu (nebo objektu) a jeho aktuálních parametrů ve formě textu nebo grafiky;
• Zpracování a správa alarmů/oznámení, ve kterých je zaznamenán čas a datum jejich vzniku;
• Zadávání parametrů procesu a přímé ovládání pomocí dotykové obrazovky nebo funkčních tlačítek;
• Přenos dat s periferním zařízením nebo systémem;
• Výběr scénářů ke stažení pro provoz řízených zařízení a možnost jejich editace;
• Systémová správa uživatelských práv formou uvalování omezení na jednání neoprávněných osob (např. zákaz zobrazování „kanálů pro dospělé“ televizními přijímači dostupnými v Chytré domácnosti bez zadání tajného hesla);
• Zobrazení trendů a statistických grafů, zobrazení souhrnných zpráv o provozu řízených zařízení („historie použití“);
• Archivace nashromážděných dat (spíše více potřebná pro průmyslové procesy);
• Provádění dříve nastavených příkazů podle plánu (například zapnutí automatického podlahového vytápění v určitou dobu);
• Tisk vybraných informací.

Pokud je panel v textovém režimu, pak jsou všechny procesy zobrazeny jako znaková data. V grafickém režimu se vizualizace provádí pomocí ikon nebo mnemotechnických diagramů.Z toho je vidět, že druhý režim je nejvizuálnější a nejpohodlnější, proto se první (textový) obvykle používá v malých automatizovaných systémech, které nevyžadují trvalé a podrobné sledování uživatelem (patří sem jednotný poplašný systém a zamykání zámky na všech dveřích v soukromém domě).

Interakce se spravovaným zařízením

Samotné operátorské panely v automatizovaných systémech zpravidla samostatně neovládají ovládané prvky, ale plní pouze funkci vydávání příkazů. Za účelem získání dat o probíhajících procesech si vyměňují data s kontroléry, které jsou instalovány přímo na zařízení provádějícím určitý proces prostřednictvím sítě (např. SCADA systém).

Pro názornost je vhodné uvést následující příklad: ze společného ovládacího panelu „chytrého domu“ je vysílán příkaz k zapnutí podlahového vytápění v určený čas. Tento příkaz přijme regulátor instalovaný v podlahovém konvektoru a ve správný čas jej provede včetně ohřevu topných těles v „podřízeném“ zařízení.

Může tedy existovat jeden ovládací panel, ale několik připojených ovladačů. Není však nutné, aby všechna tato zařízení byla stejného modelu nebo stejné značky. V důsledku toho je HMI zařízení odpovědné za spouštění/zastavování řízených systémů, volbu jejich provozního režimu, zadávání nových provozních scénářů, sledování průběhu procesu v reálném čase, zobrazování aktuálních procesních dat a jejich protokolování.

Lze použít i systém "kontrolér-panel", ve kterém je kontrolér obdařen širšími pravomocemi a jemu podřízená zařízení se obejdou bez povelů panelu nebo účasti operátora.V průmyslových systémech lze využít víceúrovňové řídicí řetězce, kdy hlavnímu ovládacímu panelu, který má rozšířená přístupová práva, může být podřízeno několik HMI zařízení. To se obvykle provádí ve výrobě pomocí takzvané průmyslové sítě Ethernet. Na úrovni domácností se vícestupňové systémy téměř nikdy nenacházejí.

Stávající typy HMI zařízení

Pro domácí použití se obvykle používají dva typy takových zařízení:

• Grafika, text-grafika a tlačítko - důraz je v nich kladen na hlavní řídící funkce, nikoli na vizualizaci procesů. Rozpočtové modely jsou často vybaveny monochromatickou obrazovkou. Data se zadávají pomocí kláves (to je výhodné pro nebezpečná odvětví, kdy obsluha musí pracovat v rukavicích. Na úrovni domácnosti je tento faktor zjevně zbytečný). Navzdory zjevné jednoduchosti tohoto typu operačních panelů jsou vhodné pro použití v domech, kde je funkce ovládání malá, stejně jako pro potřeby skladů, systémů úpravy vody, řídicích systémů kotlů v bytových domech, a to bude také relevantní. pro čerpací stanice.
• dotek - v těchto zařízeních je mnohem pohodlnější naprogramovat ovládání a grafiku pro potřebné technologické úkony. Moderní dotykové panely jsou schopny produkovat realistický obraz v HD rozlišení.

Hardware

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

• 32bitový RISK procesor;
• RAM SDRAM (není silný velký objem);
• Paměť Flash-EEPROM (vestavěná), kde je uložen operační systém a nashromážděné uživatelské informace;
• Různé rozšiřující porty a rozhraní pro připojení externích zařízení.

Podle hardwarové složitosti lze HMI zařízení umístit v následujícím stupni (od nejhoršího po nejlepší):

• Tlačítkový panel – ovládá se fyzickými tlačítky, informace se zobrazují na indikátorech nebo na obrazovce z tekutých krystalů.
• Textové zobrazení - je panel s vizuálním zobrazením informací ve formě mnemotechnických diagramů nebo textu. Samotný program lze spustit přímo v panelu nebo jednoduše okamžitě přenést do požadovaného ovladače.
• Grafický panel je stejný jako předchozí, pouze text a mnemotechnická schémata jsou nahrazeny nakreslenými ikonami;
• Dotykový panel - má dotykový displej, přes který se zadávají data a současně se zobrazují informace;
• Průmyslový počítač - ze všeho nejvíce připomíná moderní server, ale zpravidla má specializované rozhraní a je trvale připojen k průmyslové síti. Jeho tělo je obvykle chráněno před škodlivými vlivy.

Software

Standardní software ovládacího panelu zahrnuje:

• Operační systém otevřený pro externí přeprogramování – volitelně 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, scénářů, plánů úloh.

Hlavní charakteristiky

Nejdůležitější funkce pro ovládací panel budou:

• Velikost a vzhled displeje – velikost se může lišit od skromných 128x128 dpi až po působivých 1024x768 (a ještě více). Počet barev, které zobrazuje, lze vypočítat od 2 (monochromatický) do 16 milionů (24 bitů). Tyto parametry výrazně ovlivňují použitelnost.
• Organizace ovládání - lze použít průhledný dotykový displej (kapacitní nebo odporový) spojený s fyzickými tlačítky nebo manipulátory, které jsou umístěny na přední straně. Lze použít i plně dotykový displej, ze kterého se přímo ovládá. Nejsou zde však zcela dotykové displeje – výrobce vždy do pouzdra zabuduje fyzické tlačítko nouzového zastavení pro všechny procesy.
• Počet použitých vestavěných síťových rozhraní a komunikačních protokolů - jejich počet bude záviset na možnostech instalovaného operačního systému. Standardem zde může být Profibus DP, Industrial Ethernet nebo Modbus RTU/TCP.
• Stanovený stupeň krytí - pro přední část je evropský standard IP65, pro ostatní části - IP20. Existují však vzorky, ve kterých jsou všechny části chráněny podle normy IP67 - může to být způsobeno potížemi s instalací.
• Odezva integrované flash paměti a rychlost procesoru – tyto vlastnosti ovlivňují rychlost zpracování a přenosu dat.
• Typ matice použité v senzoru – tento parametr určí přesnost kurzoru na obrazovce, citlivost stisku a dobu odezvy na něj.

Obecný přehled produktů oblíbených výrobců

SIEMENS

Značka nabízí širokou škálu produktů.Kupodivu se společnost specializuje na výrobu nejjednodušších rozpočtových zařízení řady BASIC, určených pro jednoduchou vizualizaci. Mezi složitější vzorky patří řada „Comfort“.

Jednoduchá tlačítková zařízení ušetří asi 60 % času instalace a připojení. Zároveň nejsou ve všech zemích certifikovány jako počítačová řídicí zařízení. Ale řada „Comfort“ má všude plně uznávaný mezinárodní certifikát.

V každé modelové řadě jsou kabelové i bezdrátové vzorky. SIEMENS se však více zaměřuje na výrobu zařízení pro použití v náročných průmyslových prostředích.

ONI

Ukázky jsou k dispozici k prodeji s dotykovým i textovým displejem. Veškeré vybavení je doplněno vlastním softwarem - "ONI-VisualStudio". Snadno vizualizuje dané procesy, využívá přitom kvalitní vizuální grafiku, animační prvky. Pro nejběžnější procesy můžete využít i firemní předem vytvořené skripty, makra a rozvrhy. Charakteristickým rysem produktů této značky lze nazvat skutečnost, že vyrábí také bezrámové modely řady OEM, které lze snadno integrovat přímo do stěny nebo panelu ovládaného zařízení. Tradiční plast i kov jsou však ve všech řadách použity stejně.

WIELAND

Velmi renomovaná německá značka s více než 100 letou historií - začala s výrobou relé, svorek, elektrických spínačů. Vyznamenal se tím, že v roce 2018 uvedl na trh řadu dotykových operpanelů, které pracovaly v rozšířeném teplotním rozsahu - od +60 do -10 stupňů Celsia.Dříve se věřilo, že těchto limitů pro senzorické vzorky nelze dosáhnout. Téměř všechny jeho modely jsou vybaveny zvýšenou třídou ochrany podle standardu IP66. Jakýkoli panel může informovat o stavu technologického procesu nejen zobrazováním informací na obrazovce, ale také e-mailem a SMS. Celá modelová řada se vyznačuje „mnohojazyčností“ – téměř všechny panely jsou kompatibilní s jinými výrobci. Toho bylo dosaženo prostřednictvím partnerských dohod s více než 40 dalšími značkami vyrábějícími podobné produkty.

Hodnocení nejlepších operátorských panelů pro rok 2022

5. místo: OMRON NT2S

Jedná se o jeden z nejmenších a nejjednodušších modelů HMI zařízení, které lze programovat. Vybaveno čtyřřádkovým LCD displejem a šesti funkčními tlačítky. Pouzdro má krytí IP65. Z doplňkových funkcí jsou implementovány hodiny reálného času a možnost připojení tiskárny. Vzorek má malou montážní hloubku, což umožňuje extrémně snadnou integraci ovládacího panelu na téměř jakýkoli povrch.

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

• 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 (myšleno kapesních počítačů od Macintoshe).Pro snadné čtení informací z dotykové obrazovky má zařízení vestavěné LED podsvícení, určené na minimálně padesát tisíc hodin provozu. Sada je dodávána s proprietárním softwarem pro standardní potřeby.

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

• Velká instalační hloubka.

3. místo: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Kombinované zařízení, které kombinuje jak tlačítkové, tak dotykové ovládání. Má sedmipalcovou obrazovku se zvýšenou reprodukcí barev (šedesát pět tisíc barev). Běží na operačním systému Windows CE plus obsahuje bezplatný a open source nativní software, který umožňuje naprogramovat zařízení tak, aby řídilo téměř jakýkoli proces.

• Zakázkový software;
• Prodloužená záruka;
• Vylepšená reprodukce barev.

• Malý displej pro zobrazení vysokých barev.

2. místo: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunkční zařízení s širokoúhlým plně dotykovým displejem. Poskytuje výstup šestnácti milionů barev. Dodává se pouze s nejnovějšími verzemi Windows CE. Řízení využívá standardních rozhraní PROFINET a MPI/PROFIBUS DP, která jsou kompatibilní s mnoha řídicími systémy jiných výrobců.Software je open source. Zařízení má vlastní 12 MB flash paměť.

• vlastní flash paměť;
• Dotyková obrazovka s vysokým rozlišením;
• Editovatelný software;
• Vylepšená hardwarová kompatibilita;
• Pracuje s nejnovějšími verzemi Windows CE;
• Aktuální poměr cena/kvalita.

• Nenalezeno.

1. místo: Weintek eMT3150A

Výkonné HMI zařízení s velkým displejem (patnáct palců) a vynikající 24bitovou grafickou reprodukcí barev. Pouzdro je ze všech stran chráněno podle třídy IP66. Model má několik paralelních portů pro připojení externích zařízení a také port USB. Možnost bezdrátového přenosu dat. Funkční provozní teploty - od +60 do -20 stupňů Celsia. Kromě toho je vestavěn nouzový bezpečnostní ovladač Samos Pro Compact.

• Vyměnitelný software pro uživatele;
• Vylepšený dotykový displej;
• Přídavný bezpečnostní ovladač.

• Vysoká cena.

Místo epilogu

Vzhledem k tomu, že popisovaná zařízení jsou technicky složitá a drahá, jedinou možností, jak ušetřit na ceně, je objednat si je přímo od výrobce. V tomto případě je však třeba připomenout, že výpočetní zařízení dovezené na území Ruské federace musí projít povinnou certifikací.Naštěstí je téměř nemožné najít operpanel (kromě asijských vzorků), který by neměl mezinárodní certifikát uznávaný Ruskou federací. Náklady na objednávku přes internet se tedy budou výrazně lišit od maloobchodní ceny. Praxe přitom ukazuje, že cena stejného zařízení, zahrnutá v odhadech ruských firem při zařizování Smart Home, bude nadhodnocena minimálně o 25 procent.