דירוג לוחות המפעיל הטובים ביותר לשנת 2022

פאנל מפעיל (המכונה גם "פאנל מפעיל" או "התקן HMI") הוא התקן מחשוב סדרתי או בייצור המוני המיושם כבקר תעשייתי (לא מחשב) המשתמש בממשק אדם-מכונה לשליטה תהליכים או מכשירים אוטומטיים בודדים. זה יכול לשמש הן בייצור והן לצרכים ביתיים (לדוגמה, בקרת בית חכם).

מאפייני עיצוב

מכשיר HMI הוא בדרך כלל עיצוב בעל חזית שטוחה עם פקדים או תצוגה. לעתים קרובות, אלמנט זה מוגן מפני ההשפעה השלילית של הסביבה החיצונית או נזק מכני (סרט מגן, חזית עמידה בפני השפעה וכו '). לפאנל עצמו אין עומק רב, מה שמאפשר למקם אותו הן על קונסולת מפעיל תעשייתית גדולה והן על קיר ביתי או משטח כלשהו של המנגנון הנשלט.

המבנה הפנימי של הפאנל, בגדול, דומה למכשיר של מחשב תעשייתי, עם הבדל רק בתנאי ההפעלה ובכיוון ההתמחות.

פאנל טיפוסי כולל:

• אמצעי פלט חזותי של מידע: לדגמים מודרניים יש מסך גרפי מגע או טקסט; בעבר, נעשה שימוש בכל מיני תצוגות ומחוונים אלקטרוניים, אפילו קודם לכן פונקציה זו בוצעה על ידי קבוצות של מנורות או נוריות. שיא הפופולריות נפל על דגמים עם תצוגות גביש נוזלי.
• כלי קלט טכני ובחירת נתונים האחראים לניווט בין הפונקציות הזמינות: כפתורים נפרדים, מקלדת מלאה, מסך מגע. ניתן להשתמש גם בג'ויסטיק או במניפולטור אחר (מעכבר לכדור עקיבה).
• ממשקי חיבור המשמשים לקליטת/שידור נתונים שהוזנו/התקבלו בין הפאנל להתקנים המבוקרים. זה כולל כל ציוד רשת - מרשת קווית ועד מודם (דוגמאות הן RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• התקנים נוספים: כונן לאחסון מערכת ההפעלה, תוכנה, זיכרון גישה אקראית נדיף, התקן אחסון לקריאה בלבד (דיסק קשיח או זיכרון פלאש) לא נדיף.

פונקציונליות עיקרית

לוח ההפעלה מספק את הפונקציונליות הבאה:

• ייצוג חזותי של התהליך (או האובייקט) הנשלט והפרמטרים הנוכחיים שלו בצורה של טקסט או גרפיקה;
• עיבוד וניהול אזעקות/הודעות, בהן נרשמים השעה והתאריך של התרחשותן;
• הזנת פרמטרי תהליך ושליטה ישירה באמצעות מסך מגע או כפתורי פונקציה;
• העברת נתונים עם ציוד היקפי או מערכת;
• בחירת תרחישים להורדה לתפעול ציוד מבוקר ויכולת עריכתם;
• ניהול מערכת של זכויות משתמש בצורה של הטלת הגבלות על פעולות של אנשים בלתי מורשים (לדוגמה, איסור הצגת "ערוצי מבוגרים" על ידי מקלטי טלוויזיה הזמינים בבית החכם ללא הזנת סיסמה סודית);
• הצגת מגמות ותרשימים סטטיסטיים, הצגת דוחות סיכום על פעולת מכשירים מבוקרים ("היסטוריית שימוש");
• ארכיון של נתונים מצטברים (נחוץ יותר לתהליכים תעשייתיים);
• ביצוע פקודות שהוגדרו בעבר בהתאם ללוח הזמנים (לדוגמה, הפעלת חימום רצפה אוטומטי בשעה מסוימת);
• תדפיס מידע נבחר.

אם הפאנל נמצא במצב טקסט, כל התהליכים מוצגים כנתוני תווים. עבור מצב גרפי, ההדמיה מתרחשת באמצעות סמלים או דיאגרמות זיכרון.ניתן לראות מכך שהמצב האחרון הוא הוויזואלי והנוח ביותר, לכן הראשון (טקסט) משמש בדרך כלל במערכות אוטומטיות קטנות שאינן דורשות ניטור קבוע וצמוד של המשתמש (אלה כוללות מערכת אזעקה אחידה ונעילה מנעולים על כל הדלתות בבית פרטי).

אינטראקציה עם ציוד מנוהל

ככלל, לוחות המפעיל עצמם במערכות אוטומטיות אינם שולטים באופן עצמאי באלמנטים המבוקרים, אלא רק מבצעים את הפונקציה של הוצאת פקודות. על מנת לקבל נתונים על תהליכים מתמשכים, הם מחליפים נתונים עם בקרים המותקנים ישירות על הציוד המבצעים תהליך מסוים דרך רשת (לדוגמה, מערכת SCADA).

לשם הבהירות, כדאי לתת את הדוגמה הבאה: פקודה משודרת מלוח הבקרה המשותף של "הבית החכם" להפעלת חימום הרצפה בזמן מוגדר. פקודה זו מתקבלת על ידי הבקר המותקן בקונווקטור הרצפה, ובזמן הנכון הוא מבצע אותה, כולל חימום גופי החימום במכשיר ה"כפוף".

לפיכך, יכול להיות פאנל מפעיל אחד, אבל כמה בקרים מחוברים. עם זאת, אין צורך שכל הציוד הזה חייב להיות מאותו דגם או מאותו מותג. כתוצאה מכך, מכשיר ה-HMI אחראי על הפעלה/עצירה של המערכות המבוקרות, בחירת מצב ההפעלה שלהן, הזנת תרחישי הפעלה חדשים, ניטור בזמן אמת של התקדמות התהליך, הצגת נתוני התהליך העדכניים ותיעודם.

ניתן להשתמש גם במערכת "בקר-פאנל", שבה הבקר ניחן בסמכויות רחבות יותר, והציוד הכפוף לו מסתדר ללא פקודות מהפאנל או השתתפות המפעיל.במערכות תעשייתיות ניתן להשתמש בשרשראות בקרה מרובות רמות, כאשר מספר התקני HMI יכולים להיות כפופים ללוח הבקרה הראשי, בעל זכויות גישה מורחבות. זה נעשה בדרך כלל בייצור באמצעות מה שנקרא רשת Ethernet Industrial. ברמת משק הבית, מערכות רב-שלביות כמעט ולא נמצאות.

סוגים קיימים של התקני HMI

לשימוש ביתי, בדרך כלל משתמשים בשני סוגים של ציוד כזה:

• גרפי, טקסט-גרפי וכפתור - הדגש בהם הוא על פונקציות הניהול העיקריות, ולא על הדמיה של תהליכים. דגמי תקציב מצוידים לרוב במסך מונוכרום. הזנת הנתונים מתבצעת באמצעות המפתחות (זה נוח לתעשיות מסוכנות, כאשר המפעיל חייב לעבוד עם כפפות. ברמת משק הבית, גורם זה מיותר בעליל). למרות הפשטות לכאורה של אופרפאנלים מסוג זה, הם נוחים לשימוש בבתים שבהם פונקציונליות הבקרה קטנה, כמו גם לצרכי מחסנים, מערכות טיפול במים, מערכות בקרת דוודים בבנייני דירות, וזה גם יהיה רלוונטי. עבור תחנות שאיבה.
• לגעת - במכשירים אלו הרבה יותר נוח לתכנת את הפקדים והגרפיקה עבור המשימות הטכנולוגיות הדרושות. לוחות מגע מודרניים מסוגלים לייצר תמונה מציאותית ברזולוציית HD.

חוּמרָה

ארכיטקטורת החומרה של מכשיר ה-HMI דומה למחשבים אישיים סטנדרטיים, רק שברוב המקרים נעשה שימוש בזיכרון פלאש במקום דיסק קשיח (בשל מידותיו של האחרון). פתרונות חומרה סטנדרטיים כוללים:

• מעבד RISK 32 סיביות;
• RAM SDRAM (לא נפח גדול חזק);
• זיכרון Flash-EEPROM (מובנה), שבו מאוחסנים מערכת ההפעלה ופרטי המשתמש המצטברים;
• יציאות הרחבה וממשקים שונים לחיבור התקנים חיצוניים.

על פי מורכבות החומרה, ניתן למקם התקני HMI בדרגה הבאה (מהגרוע לטובה):

• לוח לחצנים - נשלט על ידי כפתורים פיזיים, מידע מוצג על מחוונים או מסך גביש נוזלי.
• תצוגת טקסט - היא פאנל עם תצוגה ויזואלית של מידע בצורה של דיאגרמות מנמוניקות או טקסט. התוכנית עצמה יכולה להתבצע ישירות בפאנל או פשוט להעביר מיד לבקר הרצוי.
• החלונית הגרפית זהה לקודמתה, רק הטקסט והדיאגרמות המנמוניות מוחלפות בסמלים מצוירים;
• פאנל מגע - בעל צג רגיש למגע, דרכו מוזנים נתונים ומוצג מידע בו זמנית;
• מחשב תעשייתי - יותר מכל דומה לשרת מודרני, אבל, ככלל, יש לו ממשק מיוחד והוא מחובר באופן קבוע לרשת תעשייתית. גופו בדרך כלל מוגן מפני השפעות מזיקות.

תוֹכנָה

תוכנת לוח ההפעלה הסטנדרטית כוללת:

• מערכת הפעלה שפתוחה לתכנות חיצוני חיצוני - כאופציה היא לינוקס, ווינדוס CE, iOS או אנדרואיד;
• תחליף אפשרי למערכת ההפעלה שלעיל עשוי להיות קושחה מהיצרן (מה שנקרא "מערכת הפעלה קניינית" או קושחה);
• תוכנה לפיתוח פרויקטי הדמיה, תרחישים, לוחות זמנים של משימות.

מאפיינים עיקריים

התכונות החשובות ביותר עבור פאנל מפעיל יהיו:

• גודל ומראה תצוגה - הגודל יכול להשתנות מ-128x128 dpi צנוע ל-1024x768 מרשים (ואפילו יותר). ניתן לחשב את מספר הצבעים המוצגים בו מ-2 (מונוכרום) ל-16 מיליון (24 סיביות). פרמטרים אלו משפיעים באופן משמעותי על השימושיות.
• ארגון השליטה - ניתן להשתמש בתצוגת מגע שקופה (קיבולית או נגד) יחד עם כפתורים פיזיים או מניפולטורים, הממוקמים בחזית. ניתן להשתמש גם במסך מגע מלא, ממנו מתבצעת השליטה ישירות. עם זאת, אין מסכי מגע לחלוטין - היצרן תמיד בונה לחצן עצירת חירום פיזי עבור כל התהליכים לתוך המארז.
• מספר ממשקי הרשת המובנים ופרוטוקולי התקשורת בשימוש - מספרם יהיה תלוי ביכולות של מערכת ההפעלה המותקנת. התקן כאן יכול להיות Profibus DP, Industrial Ethernet או Modbus RTU/TCP.
• דרגת ההגנה שנקבעה - לחלק הקדמי היא התקן האירופאי IP65, לשאר החלקים - IP20. עם זאת, ישנן דוגמאות בהן כל החלקים מוגנים לפי תקן IP67 - ייתכן שהדבר נובע מקשיי התקנה.
• ההיענות של זיכרון הפלאש המשולב ומהירות המעבד - מאפיינים אלו משפיעים על מהירות העיבוד והעברת הנתונים.
• סוג המטריצה ​​המשמשת בחיישן - פרמטר זה יקבע את דיוק הסמן על המסך, רגישות הלחיצה וזמן התגובה אליו.

סקירה כללית של מוצרים מיצרנים פופולריים

סימנס

המותג מציע מגוון רחב של מוצרים.באופן מוזר, החברה מתמחה בייצור של מכשירי התקציב הפשוטים ביותר מסדרת BASIC, המיועדים להדמיה פשוטה. דוגמאות מורכבות יותר כוללות את קו "נוחות".

מכשירי כפתור פשוטים חוסכים כ-60% מזמן ההתקנה והחיבור. יחד עם זאת, הם אינם מאושרים בכל המדינות כמכשירי בקרת מחשב. אבל לקו "נוחות" יש תעודה בינלאומית מוכרת במלואה בכל מקום.

בכל טווח דגמים ישנן דוגמאות קוויות ואלחוטיות כאחד. עם זאת, SIEMENS מתמקדת יותר בייצור של מכשירים לשימוש בסביבות תעשייתיות קשות.

עליי

דוגמאות זמינות למכירה עם תצוגת מגע וטקסט כאחד. כל הציוד הושלם עם תוכנה משלו - "ONI-VisualStudio". זה מדמיין בקלות את התהליכים הנתונים, תוך שימוש בגרפיקה ויזואלית באיכות גבוהה, אלמנטים של אנימציה. ניתן גם להשתמש בסקריפטים, פקודות מאקרו ולוחות זמנים שהוכנו מראש של החברה עבור התהליכים הנפוצים ביותר. מאפיין של מוצרי המותג הזה יכול להיקרא העובדה שהוא מייצר גם דגמים חסרי מסגרת מסדרת OEM, שקל לשלב אותם ישירות בקיר או בפאנל של הציוד המבוקר. עם זאת, הן פלסטיק מסורתי והן מתכת משמשים באופן שווה בכל הקווים.

וילנד

מותג גרמני בעל מוניטין רב עם יותר מ-100 שנות היסטוריה - זה התחיל בייצור של ממסרים, מסופים, מתגים חשמליים. הוא הבחין בעובדה שבשנת 2018 השיק קו של לוחות אופר-פאנלים רגישים למגע שעבדו בטווח טמפרטורות מורחב - מ-+60 עד -10 מעלות צלזיוס.בעבר, האמינו שלא ניתן להשיג גבולות אלה עבור דגימות תחושתיות. כמעט כל הדגמים שלו מצוידים בדרגת הגנה משופרת לפי תקן IP66. כל פאנל יכול ליידע על מצב התהליך הטכנולוגי לא רק על ידי הצגת מידע על המסך, אלא גם באמצעות דואר אלקטרוני ו-SMS. כל מגוון הדגמים מאופיין ב"רב-לשוניות" - כמעט כל הפאנלים מתאימים ליצרנים אחרים. זה הושג באמצעות הסכמי שותפות עם למעלה מ-40 מותגים אחרים המייצרים מוצרים דומים.

דירוג לוחות המפעיל הטובים ביותר לשנת 2022

מקום 5: OMRON NT2S

זהו אחד הדגמים הקטנים והפשוטים ביותר של מכשירי HMI שניתן לתכנת. מצויד במסך LCD בעל ארבע שורות ושישה מקשי פונקציה. הדיור הוא IP65. מבין הפונקציות הנוספות מיושמים שעון זמן אמת ויכולת חיבור מדפסת. לדוגמא יש עומק הרכבה קטן, מה שמקל מאוד על שילוב לוח ההפעלה כמעט על כל משטח.

• פתרון כלכלי;
• מידות קומפקטיות;
• הגנה מחוזקת לגוף.

• מעט פונקציונליות.

מקום רביעי: OMRON NT31

מסוף ניתן לתכנות עם תצוגה צבעונית של ארבע שורות. יש לו יציאה מקבילה לחיבור מדפסת, ויציאה לחיבור מחשב נייד מהדורות הקודמים (כלומר מחשבי כף יד ממקינטוש).לנוחות קריאת מידע ממסך המגע, המכשיר כולל תאורת LED אחורית מובנית, המיועדת לפחות לחמישים אלף שעות פעולה. הערכה מגיעה עם תוכנה קניינית לצרכים סטנדרטיים.

• מקשי פונקציה הניתנים להתאמה אישית;
• יכולת חיבור התקנים חיצוניים;
• תוכנה משלו.

• עומק התקנה גדול.

מקום 3: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

מכשיר משולב המשלב גם בקרות לחיצה וגם בקרות מגע. יש לו מסך שבעה אינץ' עם שכפול צבע מוגבר (שישים וחמישה אלף צבעים). פועל על מערכת ההפעלה Windows CE plus מכיל תוכנה מקורית חינמית ופתוח המאפשרת לתכנת את המכשיר לשלוט כמעט בכל תהליך.

• תוכנה בהתאמה אישית;
• אחריות מורחבת;
• שחזור צבע משופר.

• תצוגה קטנה לתצוגה צבעונית גבוהה.

מקום 2: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

מכשיר רב תכליתי עם מסך רחב מגע מלא. מספק פלט של שישה עשר מיליון צבעים. נשלח רק עם הגירסאות העדכניות ביותר של Windows CE. הבקרה משתמשת בממשקי PROFINET ו-MPI/PROFIBUS DP סטנדרטיים התואמים לבקרים רבים של צד שלישי.התוכנה היא קוד פתוח. למכשיר יש זיכרון פלאש משלו בנפח 12MB.

• זיכרון פלאש משלו;
• מסך מגע ברזולוציה גבוהה;
• תוכנה הניתנת לעריכה;
• תאימות חומרה משופרת;
• עובד עם הגירסאות האחרונות של Windows CE;
• יחס המחיר/איכות הנוכחי.

• לא נמצא.

מקום 1: Weintek eMT3150A

מכשיר HMI רב עוצמה עם תצוגה גדולה (חמישה עשר אינץ') ושחזור צבע גרפי מעולה של עשרים וארבע סיביות. המארז מוגן מכל הצדדים לפי דרגת IP66. לדגם מספר יציאות מקבילות לחיבור התקנים חיצוניים וכן יציאת USB. מסוגל להעביר נתונים באופן אלחוטי. טמפרטורות הפעלה פונקציונליות - מ +60 עד -20 מעלות צלזיוס. בנוסף, בקר בטיחות החירום Samos Pro Compact מובנה.

• תוכנה הניתנת לשינוי עבור המשתמש;
• תצוגת מגע משופרת;
• בקר אבטחה נוסף.

• מחיר גבוה.

במקום אפילוג

בשל העובדה שהמכשירים המתוארים מורכבים ויקרים מבחינה טכנית, הדרך היחידה לחסוך במחיר היא להזמין אותם ישירות מהיצרן. עם זאת, במקרה זה, כדאי לזכור כי מכשיר מחשוב המיובא לשטח הפדרציה הרוסית חייב לעבור אישור חובה.למרבה המזל, זה כמעט בלתי אפשרי למצוא אופרפאנל (למעט דגימות אסיה) שאין לו תעודה בינלאומית המוכרת על ידי הפדרציה הרוסית. לפיכך, עלות ההזמנה דרך האינטרנט תהיה שונה משמעותית מהמחיר לצרכן. יחד עם זאת, הפרקטיקה מלמדת כי המחיר של אותו מכשיר, הנכלל בהערכות של חברות רוסיות בעת סידור הבית החכם, יופרז ב-25 אחוזים לפחות.