2022 年の最高の操作パネルの評価

オペレータ パネル (「オペレータ パネル」または「HMI デバイス」とも呼ばれます) は、ヒューマン マシン インターフェイスを使用して制御する産業用コントローラ (コンピュータではない) として実装される特別なシリアルまたは大量生産のコンピューティング デバイスです。個々の自動化されたプロセスまたはデバイス。生産と家庭用の両方で使用できます (スマート ホーム コントロールなど)。

設計上の特徴

HMI デバイスは、通常、コントロールまたはディスプレイを備えた平らな前面を持つ設計です。多くの場合、この要素は、外部環境の悪影響や機械的損傷 (保護フィルム、耐衝撃ファサードなど) から保護されています。パネル自体には奥行きがあまりないため、大型の産業用オペレータコンソールと家庭の壁または制御装置の表面の両方に配置できます。

パネルの内部構造は、概して、産業用コンピューターのデバイスに似ていますが、動作条件と専門化の方向のみが異なります。

典型的なパネルには以下が含まれます：

• 情報を視覚的に出力する手段：最新のモデルにはタッチグラフィックまたはテキストスクリーンがあります。以前は、あらゆる種類の電子ディスプレイとインジケーターが使用されていましたが、以前はこの機能はランプまたはLEDのグループによって実行されていました。人気のピークは、液晶ディスプレイを搭載したモデルに落ちました。
• 利用可能な機能のナビゲートを担当する技術入力およびデータ選択ツール: 個別のボタン、フルキーボード、タッチスクリーン。ジョイスティックやその他のマニピュレータ (マウスからトラックボールまで) も使用できます。
• パネルと被制御機器間で入出力データの送受信を行うためのインターフェースを接続します。これには、有線ネットワークからモデム (RS485、RS232、イーサネット、RS422 など) まで、あらゆるネットワーク機器が含まれます。
• 追加デバイス: オペレーティング システム、ソフトウェア、揮発性ランダム アクセス メモリ、不揮発性読み取り専用メモリ (ハードディスクまたはフラッシュ メモリ) を保存するためのドライブ。

主な機能

操作パネルは、次の機能を提供します。

• 制御されたプロセス (またはオブジェクト) とその現在のパラメーターのテキストまたはグラフィック形式での視覚的表現。
• アラーム/通知の処理と管理。発生日時が記録されます。
• プロセスパラメータの入力とタッチスクリーンまたは機能ボタンによる直接制御。
• 周辺機器またはシステムとのデータ転送。
• 制御機器の操作に関するダウンロード可能なシナリオの選択とそれらを編集する機能。
• 許可されていない人物の行動に制限を課す形でのユーザー権限のシステム管理 (たとえば、秘密のパスワードを入力せずにスマート ホームで利用可能なテレビ受信機による「アダルト チャンネル」の表示の禁止)。
• 傾向と統計グラフの表示、制御対象デバイスの操作に関する要約レポートの表示 (「使用履歴」)。
• 蓄積されたデータのアーカイブ (産業プロセスにはむしろ必要);
• スケジュールに従って以前に設定されたコマンドの実行（たとえば、特定の時間に自動床暖房をオンにする）;
• 選択した情報の印刷。

パネルがテキスト モードの場合、すべてのプロセスが文字データとして表示されます。グラフィック モードの場合、視覚化はアイコンまたはニーモニック ダイアグラムによって行われます。このことから、後者のモードが最も視覚的で便利であることがわかります。したがって、最初のモード (テキスト) は、通常、ユーザーによる永続的かつ綿密な監視を必要としない小規模な自動システムで使用されます (これらには、統合された警報システムとロックが含まれます)。民家のすべてのドアをロックします）。

管理対象機器との相互作用

原則として、自動化されたシステムのオペレーターパネル自体は、制御される要素を個別に制御するのではなく、コマンドを発行する機能のみを実行します。進行中のプロセスに関するデータを取得するために、特定のプロセスを実行する機器に直接インストールされているコントローラーとの間で、ネットワーク (たとえば、SCADA システム) を介してデータを交換します。

明確にするために、次の例を示す価値があります。「スマートホーム」の共通コントロールパネルからコマンドが送信され、指定された時間に床暖房がオンになります。このコマンドは、フロアコンベクターに取り付けられたコントローラーによって受信され、「従属」デバイスの加熱要素の加熱を含め、適切なタイミングで実行されます。

したがって、操作パネルは 1 つですが、複数のコントローラが接続されている場合があります。ただし、これらすべての機器が同じモデルまたは同じブランドのものである必要はありません。その結果、HMI デバイスは、制御対象システムの開始/停止、動作モードの選択、新しい動作シナリオの入力、プロセス進行のリアルタイム監視、現在のプロセス データの表示とログ記録を担当します。

「コントローラー・パネル」システムを使用することもできます。このシステムでは、コントローラーに幅広い権限が与えられ、その配下の機器は、パネルからのコマンドやオペレーターの参加なしで実行されます。産業用システムでは、アクセス権が拡張されたメイン コントロール パネルに複数の HMI デバイスを従属させることができる場合、マルチレベル コントロール チェーンを使用できます。これは通常、いわゆる産業用イーサネット ネットワークを使用して生産で行われます。家庭レベルでは、多段階システムはほとんど見られません。

既存のタイプの HMI デバイス

家庭用には、通常、次の 2 種類の機器が使用されます。

• グラフィック、テキストグラフィック、ボタン -それらの重点は、プロセスの視覚化ではなく、主な管理機能にあります。予算モデルには、多くの場合、モノクロ画面が装備されています。データはキーを使用して入力されます (オペレーターが手袋を着用して作業する必要がある危険な産業では、これは便利です。家庭レベルでは、この要素は明らかに不要です)。このタイプの操作パネルは明らかにシンプルですが、制御機能が小さい住宅や、倉庫、水処理システム、集合住宅のボイラー制御システムのニーズに合わせて使用​​するのに便利であり、これも関連します。ポンプ場用。
• 接する - これらのデバイスでは、必要な技術的タスクのためにコントロールとグラフィックスをプログラムする方がはるかに便利です。最新のタッチパネルは、HD 解像度でリアルな画像を生成できます。

ハードウェア

HMI デバイスのハードウェア アーキテクチャは、標準的なパーソナル コンピュータと似ていますが、ほとんどの場合、ハードディスクの代わりにフラッシュ メモリが使用されます (後者のサイズのため)。標準的なハードウェア ソリューションには次のものがあります。

• 32 ビット RISK プロセッサ。
• RAM SDRAM (強力な大容量ではない);
• オペレーティング システムと蓄積されたユーザー情報が格納されるフラッシュ EEPROM メモリ (内蔵)。
• 外部デバイスを接続するためのさまざまな拡張ポートとインターフェイス。

ハードウェアの複雑さに応じて、HMI デバイスは次の段階 (最悪から最良) に配置できます。

• ボタン パネル - 物理的なボタンによって制御され、情報はインジケーターまたは液晶画面に表示されます。
• テキスト表示 - ニーモニック ダイアグラムまたはテキストの形式で情報を視覚的に表示するパネルです。プログラム自体は、パネルで直接実行することも、目的のコントローラーにすぐに転送することもできます。
• グラフィック パネルは前のものと同じで、テキストとニーモニック ダイアグラムのみが描画されたアイコンに置き換えられます。
• タッチパネル - タッチセンシティブディスプレイを備えており、データの入力と情報の表示が同時に行われます。
• 産業用コンピューター - ほとんどの場合、最新のサーバーに似ていますが、原則として、専用のインターフェイスがあり、産業用ネットワークに永続的に接続されています。その体は通常、有害な影響から保護されています。

ソフトウェア

標準の操作パネル ソフトウェアには、次のものが含まれます。

• 外部リプログラミング用にオープンなオペレーティング システム - オプションとして、Linux、Windows CE、iOS、または Android です。
• 上記の OS の可能な代替品は、製造元のファームウェア (いわゆる「独自の OS」またはファームウェア) である可能性があります。
• 視覚化プロジェクト、シナリオ、タスク スケジュールの開発用ソフトウェア。

主な特徴

オペレータ パネルの最も重要な機能は次のとおりです。

• ディスプレイのサイズと外観 - サイズは、控えめな 128x128 dpi から印象的な 1024x768 (さらにはそれ以上) までさまざまです。それによって表示される色の数は、2 (モノクロ) から 1600 万 (24 ビット) まで計算できます。これらのパラメータはユーザビリティに大きく影響します。
• 制御の構成 - 前面に配置された物理的なボタンまたはマニピュレーターと組み合わせて、透明なタッチ ディスプレイ (容量性または抵抗器) を使用できます。完全なタッチスクリーンも使用でき、そこから直接制御を実行できます。ただし、完全なタッチ スクリーンはありません。メーカーは常に、すべてのプロセスの物理的な緊急停止ボタンをケースに組み込んでいます。
• 使用される組み込みネットワーク インターフェイスと通信プロトコルの数 - それらの数は、インストールされているオペレーティング システムの機能によって異なります。ここでの標準は、Profibus DP、産業用イーサネット、または Modbus RTU/TCP です。
• 確立された保護等級 - フロント部分はヨーロッパ規格 IP65、残りの部分は IP20 です。ただし、すべての部品が IP67 規格に従って保護されているサンプルがあります。これは、取り付けの問題が原因である可能性があります。
• 内蔵フラッシュ メモリの応答性とプロセッサの速度 - これらの特性は、データの処理速度と転送速度に影響します。
• センサーで使用されるマトリックスのタイプ - このパラメーターは、画面上のカーソルの精度、押す感度、およびそれに対する応答時間を決定します。

人気メーカーの製品概要

シーメンス

ブランドは幅広い製品を提供しています。奇妙なことに、同社は、単純な視覚化のために設計された、BASIC シリーズの最も単純な予算のデバイスの製造を専門としています。より複雑なサンプルには、「コンフォート」ラインが含まれます。

シンプルな押しボタン式デバイスにより、設置と接続にかかる時間が約 60% 短縮されます。同時に、コンピュータ制御装置としてすべての国で認定されているわけではありません。しかし、「コンフォート」ラインには、どこでも完全に認められた国際認証があります。

各モデル範囲には、有線と無線の両方のサンプルがあります。ただし、SIEMENS は、過酷な産業環境で使用するデバイスの製造により重点を置いています。

鬼

タッチディスプレイとテキストディスプレイのサンプルが販売されています。すべての機器は、独自のソフトウェア「ONI-VisualStudio」で完成します。高品質の視覚的グラフィックス、アニメーション要素を使用しながら、特定のプロセスを簡単に視覚化します。また、最も一般的なプロセスについては、会社が事前に作成したスクリプト、マクロ、およびスケジュールを使用することもできます。このブランドの製品の特徴は、制御された機器の壁やパネルに直接簡単に統合できるOEMシリーズのフレームレスモデルも製造しているという事実と言えます。ただし、従来のプラスチックと金属の両方がすべてのラインで均等に使用されています。

ヴィーラント

100 年以上の歴史を持つ非常に評判の良いドイツのブランド - リレー、端子、電気スイッチの製造から始まりました。彼は、2018 年に、摂氏 +60 度から -10 度までの拡張温度範囲で動作するタッチセンシティブ操作パネルのラインを立ち上げたことで際立っていました。以前は、官能サンプルのこれらの制限は達成できないと考えられていました。そのほとんどすべてのモデルは、IP66 規格に従って強化された保護クラスを備えています。どのパネルも、画面に情報を表示するだけでなく、電子メールや SMS によっても、技術プロセスの状態を通知できます。モデル範囲全体が「多言語化」によって特徴付けられます。ほとんどすべてのパネルが他のメーカーと互換性があります。これは、同様の製品を製造している 40 を超える他のブランドとのパートナーシップ契約を通じて達成されました。

2022 年の最高の操作パネルの評価

5位：オムロン NT2S

これは、プログラム可能な HMI デバイスの最小かつ最も単純なモデルの 1 つです。 4行のLCD画面と6つのファンクションキーを装備。ハウジングは IP65 定格です。追加機能のうち、リアルタイムクロックとプリンター接続機能が実装されています。サンプルの取り付け深さは小さいため、ほとんどすべての表面に操作パネルを非常に簡単に統合できます。

• 経済的な解決策;
• コンパクトな寸法;
• ボディプロテクションを強化。

• 機能が少ない。

4位：オムロン NT31

カラー 4 行表示のプログラマブル端末。プリンターを接続するためのパラレル ポートと、前世代のラップトップ (Macintosh のハンドヘルドを意味します) を接続するためのポートがあります。タッチ スクリーンからの情報を読みやすくするために、デバイスには少なくとも 5 万時間の動作用に設計された LED バックライトが組み込まれています。このキットには、標準的なニーズに対応する独自のソフトウェアが付属しています。

• カスタマイズ可能なファンクション キー;
• 外部デバイスを接続する機能;
• 独自のソフトウェア。

• 設置奥行きが大きい。

3位：SIMATIC BASIC PANEL KTP700

プッシュボタンとタッチコントロールの両方を組み合わせたコンビネーションデバイス。色再現性が向上した7インチ画面（65,000色）を備えています。 Windows CE オペレーティング システム上で動作し、ほぼすべてのプロセスを制御するようにデバイスをプログラムできる無料のオープン ソース ネイティブ ソフトウェアが含まれています。

• カスタム ソフトウェア;
• 延長保証;
• 色再現性の向上。

• ハイカラー表示用の小型ディスプレイ。

2位：SIMATIC COMFORT PANEL KP700

ワイドスクリーンフルタッチディスプレイ搭載の多機能デバイス。 1600 万色の出力を提供します。最新バージョンの Windows CE のみが付属しています。コントロールは、多くのサードパーティ製コントローラと互換性のある標準の PROFINET および MPI/PROFIBUS DP インターフェースを使用します。ソフトウェアはオープンソースです。デバイスには、独自の 12 MB フラッシュ メモリがあります。

• 独自のフラッシュ メモリ。
• 高解像度タッチスクリーン;
• 編集可能なソフトウェア;
• ハードウェアの互換性の向上。
• Windows CE の最新バージョンで動作します。
• 現在の価格/品質比。

• 見つかりません。

1位：Weintek eMT3150A

大型ディスプレイ (15 インチ) と優れた 24 ビット グラフィカル カラー再現を備えた強力な HMI デバイス。ケースは、IP66 クラスに従ってすべての面で保護されています。このモデルには、外部デバイスを接続するための複数のパラレル ポートと、USB ポートがあります。ワイヤレスでデータを送信できます。機能動作温度 - 摂氏 +60 ～ -20 度。さらに、Samos Pro Compact 緊急安全コントローラが組み込まれています。

• ユーザーが変更可能なソフトウェア。
• 改善されたタッチ ディスプレイ。
• 追加のセキュリティ コントローラ。

• 高価。

エピローグの代わりに

記載されているデバイスは技術的に複雑で高価であるため、価格を節約する唯一の方法は、メーカーに直接注文することです。ただし、この場合、ロシア連邦の領土に輸入されたコンピューティングデバイスは必須の認証を受けなければならないことを覚えておく価値があります。幸いなことに、ロシア連邦によって認められた国際証明書を持たない操作パネル (アジアのサンプルを除く) を見つけることはほとんど不可能です。したがって、インターネット経由での注文のコストは、小売価格とは大きく異なります。同時に、実際には、スマートホームを配置する際のロシア企業の見積もりに含まれる同じデバイスの価格は、少なくとも25％過大評価されることが示されています.