Geriausių 2022 m. operatorių skydelių įvertinimas

Operatoriaus skydelis (taip pat vadinamas „operatoriaus skydeliu“ arba „HMI įrenginiu“) yra specialus serijinis arba masinės gamybos skaičiavimo įrenginys, kuris yra naudojamas kaip pramoninis valdiklis (ne kompiuteris), kuris valdymui naudoja žmogaus ir mašinos sąsają. atskiri automatizuoti procesai ar įrenginiai. Jis gali būti naudojamas tiek gamyboje, tiek buitinėms reikmėms (pavyzdžiui, Smart Home valdymas).

Dizaino elementai

HMI įrenginys paprastai yra plokščias priekis su valdikliais arba ekranu. Dažnai šis elementas yra apsaugotas nuo neigiamo išorinės aplinkos poveikio ar mechaninių pažeidimų (apsauginė plėvelė, smūgiams atsparus fasadas ir kt.). Pati skydelis neturi didelio gylio, todėl jį galima pastatyti tiek ant didelės pramoninio operatoriaus pulto, tiek ant namų sienos ar kokio nors valdomo aparato paviršiaus.

Vidinė skydelio struktūra iš esmės yra panaši į pramoninio kompiuterio įrenginį, skiriasi tik veikimo sąlygos ir specializacijos kryptis.

Įprastą skydelį sudaro:

• Vaizdinės informacijos išvedimo priemonės: šiuolaikiniai modeliai turi liečiamą grafinį arba tekstinį ekraną; senesniais laikais buvo naudojami visokie elektroniniai ekranai ir indikatoriai, dar anksčiau šią funkciją atlikdavo lempų ar šviesos diodų grupės. Populiarumo viršūnė krito modeliams su skystųjų kristalų ekranais.
• Techninės įvesties ir duomenų parinkimo priemonės, atsakingos už naršymą turimomis funkcijomis: atskiri mygtukai, visa klaviatūra, jutiklinis ekranas. Taip pat galima naudoti vairasvirtę ar kitą manipuliatorių (nuo pelės iki rutulinio kamuoliuko).
• Jungiamosios sąsajos, naudojamos priimti/perduoti įvestus/priimtus duomenis tarp skydelio ir valdomų įrenginių. Tai apima bet kokią tinklo įrangą – nuo ​​laidinio tinklo iki modemo (pavyzdžiai yra RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Papildomi įrenginiai: diskas, skirtas operacinei sistemai saugoti, programinė įranga, nepastovi laisvosios kreipties atmintis, nepastovi tik skaitymo atmintinė (kietasis diskas arba „flash“ atmintis).

Pagrindinė funkcija

Operatoriaus skydelyje yra šios funkcijos:

• Vizualus valdomo proceso (arba objekto) ir jo esamų parametrų atvaizdavimas teksto arba grafine forma;
• Pavojaus signalų/pranešimų apdorojimas ir valdymas, kuriuose fiksuojamas jų atsiradimo laikas ir data;
• Proceso parametrų įvedimas ir tiesioginis valdymas jutikliniu ekranu arba funkciniais mygtukais;
• Duomenų perdavimas su periferine įranga ar sistema;
• Parsisiunčiamų valdomos įrangos veikimo scenarijų parinkimas ir galimybė juos redaguoti;
• Sisteminis naudotojo teisių administravimas, nustatant pašalinių asmenų veiksmų apribojimus (pavyzdžiui, draudimas rodyti „suaugusiesiems skirtus kanalus“ iš „Išmaniųjų namų“ prieinamų televizijos imtuvų neįvedus slapto slaptažodžio);
• Tendencijų ir statistinių diagramų rodymas, valdomų įrenginių veikimo suvestinių ataskaitų rodymas („naudojimo istorija“);
• Sukauptų duomenų archyvavimas (labiau reikalingi pramoniniams procesams);
• Anksčiau nustatytų komandų vykdymas pagal grafiką (pvz., automatinio grindų šildymo įjungimas tam tikru laiku);
• Pasirinktos informacijos spausdinimas.

Jei skydelis veikia teksto režimu, visi procesai rodomi kaip simbolių duomenys. Grafikos režime vizualizacija vyksta naudojant piktogramas arba mnemonines diagramas.Iš to matyti, kad pastarasis režimas yra vizualiausias ir patogiausias, todėl pirmasis (tekstas) dažniausiai naudojamas mažose automatizuotose sistemose, kurioms nereikia nuolatinio ir atidaus vartotojo stebėjimo (tai apima vieningą signalizaciją ir užrakinimą). privačiame name visų durų spynos).

Sąveika su valdoma įranga

Paprastai automatizuotose sistemose patys operatorių skydai nevaldo valdomų elementų savarankiškai, o atlieka tik komandų išdavimo funkciją. Siekdami gauti duomenis apie vykstančius procesus, jie keičiasi duomenimis su valdikliais, kurie per tinklą montuojami tiesiai į tam tikrą procesą atliekančią įrangą (pavyzdžiui, SCADA sistema).

Aiškumo dėlei verta pateikti tokį pavyzdį: iš bendro „Išmaniojo namo“ valdymo pulto perduodama komanda nurodytu laiku įjungti grindų šildymą. Šią komandą gauna grindų konvektoriuje sumontuotas valdiklis ir tinkamu laiku ją įvykdo, įskaitant šildymo elementų šildymą „pavaldžiame“ įrenginyje.

Taigi gali būti vienas operatoriaus pultas, bet keli prijungti valdikliai. Tačiau nebūtina, kad visa ši įranga būtų to paties modelio ar tos pačios prekės ženklo. Dėl to HMI įrenginys yra atsakingas už valdomų sistemų paleidimą/stabdymą, jų darbo režimo parinkimą, naujų veikimo scenarijų įvedimą, proceso eigos stebėjimą realiu laiku, esamų procesų duomenų rodymą ir registravimą.

Galima naudoti ir „valdiklio-panelio“ sistemą, kurioje valdikliui suteikiami platesni įgaliojimai, o jam pavaldi įranga apsieina be komandų iš pulto ar operatoriaus dalyvavimo.Pramoninėse sistemose gali būti naudojamos kelių lygių valdymo grandinės, kai pagrindiniam valdymo pultui, turinčiam išplėstines prieigos teises, gali būti pavaldūs keli HMI įrenginiai. Paprastai tai daroma gamyboje naudojant vadinamąjį pramoninį eterneto tinklą. Namų ūkyje daugiapakopių sistemų beveik nerasta.

Esami HMI įrenginių tipai

Buitiniam naudojimui paprastai naudojama dviejų tipų tokia įranga:

• Grafika, tekstinė grafika ir mygtukas - jose akcentuojamos pagrindinės valdymo funkcijos, o ne procesų vizualizacija. Biudžetiniuose modeliuose dažnai yra vienspalvis ekranas. Duomenys įvedami naudojant klavišus (tai patogu pavojingose ​​pramonės šakose, kai operatorius turi dirbti su pirštinėmis. Buitiniu lygiu šis veiksnys yra aiškiai nereikalingas). Nepaisant akivaizdaus tokio tipo operacinių skydų paprastumo, juos patogu naudoti namuose, kuriuose valdymo funkcionalumas mažas, taip pat sandėlių, vandens ruošimo sistemų, katilinių valdymo sistemų poreikiams daugiabučiuose namuose, ir tai taip pat bus aktualu. siurblinėms.
• liesti - šiuose įrenginiuose daug patogiau programuoti valdiklius ir grafiką reikalingoms technologinėms užduotims atlikti. Šiuolaikiniai jutikliniai skydeliai gali sukurti tikrovišką HD raiškos vaizdą.

Aparatūra

HMI įrenginio techninė architektūra panaši į standartinių asmeninių kompiuterių, tik dažniausiai vietoj kietojo disko naudojama „flash“ atmintis (dėl pastarojo matmenų). Standartiniai techninės įrangos sprendimai apima:

• 32 bitų RISK procesorius;
• RAM SDRAM (ne stiprus didelis tūris);
• Flash-EEPROM atmintis (įmontuota), kurioje saugoma operacinė sistema ir sukaupta vartotojo informacija;
• Įvairūs išplėtimo prievadai ir sąsajos išoriniams įrenginiams prijungti.

Atsižvelgiant į techninės įrangos sudėtingumą, HMI įrenginiai gali būti išdėstyti tokia gradacija (nuo blogiausios iki geriausios):

• Mygtukų skydelis – valdomas fiziniais mygtukais, informacija pateikiama indikatoriuose arba skystųjų kristalų ekrane.
• Teksto ekranas – tai skydelis su vizualiu informacijos atvaizdavimu mnemoninių diagramų arba teksto pavidalu. Pati programa gali būti vykdoma tiesiai skydelyje arba tiesiog iš karto perkelta į norimą valdiklį.
• Grafinis skydelis yra toks pat kaip ir ankstesnis, tik tekstą ir mnemonines diagramas pakeičia nupieštos piktogramos;
• Jutiklinis skydelis – turi lietimui jautrų ekraną, per kurį vienu metu įvedami duomenys ir rodoma informacija;
• Pramoninis kompiuteris – labiausiai primena šiuolaikinį serverį, tačiau, kaip taisyklė, turi specializuotą sąsają ir yra nuolat prijungtas prie pramoninio tinklo. Jos kūnas paprastai yra apsaugotas nuo žalingo poveikio.

Programinė įranga

Į standartinę valdymo skydelio programinę įrangą įeina:

• Operacinė sistema, kuri yra atvira išoriniam perprogramavimui - kaip pasirinktis, tai yra Linux, Windows CE, iOS arba Android;
• Galimas pirmiau nurodytos OS pakaitalas gali būti gamintojo programinė įranga (vadinamoji „patentuota OS“ arba programinė įranga);
• Programinė įranga vizualizacijos projektams, scenarijams, užduočių tvarkaraščiams kurti.

Pagrindinės charakteristikos

Svarbiausios operatoriaus skydelio funkcijos bus šios:

• Ekrano dydis ir išvaizda – dydis gali skirtis nuo kuklios 128x128 dpi iki įspūdingo 1024x768 (ir net daugiau). Jo rodomų spalvų skaičių galima apskaičiuoti nuo 2 (vienspalvių) iki 16 milijonų (24 bitai). Šie parametrai daro didelę įtaką naudojimo patogumui.
• Valdymo organizavimas - gali būti naudojamas skaidrus jutiklinis ekranas (talpinis arba rezistorius), sujungtas su fiziniais mygtukais ar manipuliatoriais, kurie yra priekyje. Taip pat gali būti naudojamas visiškai jutiklinis ekranas, iš kurio tiesiogiai valdoma. Tačiau visiškai lietimui jautrių ekranų nėra – gamintojas visada į korpusą įmontuoja fizinį avarinio sustabdymo mygtuką visiems procesams.
• Integruotų tinklo sąsajų ir naudojamų ryšio protokolų skaičius – jų skaičius priklausys nuo įdiegtos operacinės sistemos galimybių. Standartas čia gali būti Profibus DP, Industrial Ethernet arba Modbus RTU/TCP.
• Nustatytas apsaugos laipsnis - priekinei daliai yra Europos standartas IP65, likusioms dalims - IP20. Tačiau yra pavyzdžių, kuriuose visos dalys yra apsaugotos pagal IP67 standartą – taip gali būti dėl montavimo sunkumų.
• Integruotos „flash“ atminties jautrumas ir procesoriaus greitis – šios charakteristikos turi įtakos duomenų apdorojimo ir perdavimo greičiui.
• Jutiklyje naudojamos matricos tipas – šis parametras nulems žymeklio ekrane tikslumą, paspaudimo jautrumą ir reakcijos į jį laiką.

Bendra populiarių gamintojų produktų apžvalga

SIEMENS

Prekės ženklas siūlo platų produktų asortimentą.Kaip bebūtų keista, įmonė specializuojasi paprasčiausių BASIC serijos biudžetinių prietaisų, skirtų paprastam vizualizavimui, gamyboje. Sudėtingesni pavyzdžiai apima eilutę „Comfort“.

Paprasti mygtukų įrenginiai sutaupo apie 60% montavimo ir prijungimo laiko. Tuo pačiu metu jie nėra sertifikuoti visose šalyse kaip kompiuterių valdymo įrenginiai. Tačiau „Comfort“ linija visur turi visiškai pripažintą tarptautinį sertifikatą.

Kiekviename modelių asortimente yra laidinių ir belaidžių pavyzdžių. Tačiau SIEMENS labiau orientuojasi į įrenginių, skirtų naudoti atšiaurioje pramoninėje aplinkoje, gamybą.

ONI

Parduodami pavyzdžiai su jutikliniais ir tekstiniais ekranais. Visa įranga komplektuojama su savo programine įranga – „ONI-VisualStudio“. Lengvai vizualizuoja pateiktus procesus, naudojant kokybišką vaizdinę grafiką, animacijos elementus. Taip pat galite naudoti įmonės iš anksto sukurtus scenarijus, makrokomandas ir tvarkaraščius dažniausiai naudojamiems procesams. Šio prekės ženklo gaminių ypatybe galima pavadinti tai, kad ji taip pat gamina berėmius OEM serijos modelius, kuriuos lengva integruoti tiesiai į valdomos įrangos sieną ar skydą. Tačiau visose linijose vienodai naudojami tiek tradicinis plastikas, tiek metalas.

VIELANDAS

Labai gerbiamas vokiškas prekės ženklas, turintis daugiau nei 100 metų istoriją – jis prasidėjo nuo relių, gnybtų, elektros jungiklių gamybos. Jis išsiskyrė tuo, kad 2018 metais pristatė lietimui jautrių operacinių skydelių liniją, kuri veikė išplėstame temperatūrų diapazone – nuo ​​+60 iki –10 laipsnių Celsijaus.Anksčiau buvo manoma, kad šių jutiminių mėginių ribų neįmanoma pasiekti. Beveik visi jo modeliai aprūpinti padidinta apsaugos klase pagal IP66 standartą. Bet kuri panelė gali informuoti apie technologinio proceso būklę ne tik rodydama informaciją ekrane, bet ir elektroniniu paštu bei SMS žinutėmis. Visa modelių gama pasižymi „daugiakalbiškumu“ – beveik visos plokštės yra suderinamos su kitų gamintojų gaminiais. Tai buvo pasiekta sudarant partnerystės sutartis su daugiau nei 40 kitų prekės ženklų, gaminančių panašius produktus.

Geriausių 2022 m. operatorių skydelių įvertinimas

5 vieta: OMRON NT2S

Tai vienas mažiausių ir paprasčiausių HMI įrenginių modelių, kurį galima programuoti. Įrengtas keturių eilučių LCD ekranas ir šeši funkciniai klavišai. Korpusas turi IP65 reitingą. Iš papildomų funkcijų įdiegtas realaus laiko laikrodis ir galimybė prijungti spausdintuvą. Pavyzdys turi nedidelį tvirtinimo gylį, todėl valdymo pultą itin lengva integruoti beveik ant bet kokio paviršiaus.

• Ekonomiškas sprendimas;
• Kompaktiški matmenys;
• Sustiprinta kūno apsauga.

• Mažas funkcionalumas.

4 vieta: OMRON NT31

Programuojamas terminalas su spalvotu keturių eilučių ekranu. Jame yra lygiagretus prievadas spausdintuvui prijungti ir prievadas, skirtas prijungti ankstesnių kartų nešiojamąjį kompiuterį (tai reiškia delninius kompiuterius iš Macintosh).Kad būtų lengviau skaityti informaciją iš jutiklinio ekrano, įrenginyje yra įmontuotas LED apšvietimas, skirtas mažiausiai penkiasdešimt tūkstančių veikimo valandų. Komplekte yra patentuota programinė įranga standartiniams poreikiams.

• Pritaikomi funkciniai klavišai;
• Galimybė prijungti išorinius įrenginius;
• Nuosavo programinė įranga.

• Didelis montavimo gylis.

3 vieta: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Kombinuotas įrenginys, kuriame derinami ir mygtukai, ir jutikliniai valdikliai. Jame yra septynių colių ekranas su padidintu spalvų atkūrimu (šešiasdešimt penki tūkstančiai spalvų). Veikia su Windows CE operacine sistema plius yra nemokama atvirojo kodo vietinė programinė įranga, leidžianti užprogramuoti įrenginį valdyti beveik bet kokį procesą.

• Pasirinktinė programinė įranga;
• Pratesta garantija;
• Patobulintas spalvų atkūrimas.

• Mažas ekranas aukštos spalvos ekranui.

2 vieta: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Daugiafunkcis įrenginys su plačiaekraniu pilno jutiklinio ekranu. Suteikia šešiolikos milijonų spalvų išvestį. Pristatoma tik su naujausiomis Windows CE versijomis. Valdymas naudoja standartines PROFINET ir MPI/PROFIBUS DP sąsajas, kurios yra suderinamos su daugeliu trečiųjų šalių valdiklių.Programinė įranga yra atvirojo kodo. Įrenginys turi savo 12 MB „flash“ atmintį.

• Nuosavo flash atmintis;
• Didelės raiškos jutiklinis ekranas;
• Redaguojama programinė įranga;
• Patobulintas aparatinės įrangos suderinamumas;
• Veikia su naujausiomis Windows CE versijomis;
• Dabartinis kainos ir kokybės santykis.

• Nerastas.

1 vieta: Weintek eMT3150A

Galingas HMI įrenginys su dideliu ekranu (penkiolika colių) ir puikiu dvidešimt keturių bitų grafiniu spalvų atkūrimu. Korpusas iš visų pusių apsaugotas pagal IP66 klasę. Modelis turi keletą lygiagrečių prievadų išoriniams įrenginiams prijungti, taip pat USB prievadą. Galimybė perduoti duomenis belaidžiu būdu. Funkcinė darbo temperatūra - nuo +60 iki -20 laipsnių Celsijaus. Be to, įmontuotas Samos Pro Compact avarinis saugos valdiklis.

• Keičiama programinė įranga vartotojui;
• Patobulintas jutiklinis ekranas;
• Papildomas apsaugos kontrolierius.

• Auksta kaina.

Vietoj epilogo

Kadangi aprašyti įrenginiai yra techniškai sudėtingi ir brangūs, vienintelis būdas sutaupyti kainos yra užsakyti juos tiesiai iš gamintojo. Tačiau šiuo atveju verta atsiminti, kad į Rusijos Federacijos teritoriją importuojamas skaičiavimo įrenginys turi būti sertifikuotas privalomai.Laimei, beveik neįmanoma rasti operacinės sistemos (išskyrus Azijos pavyzdžius), kuri neturėtų Rusijos Federacijos pripažinto tarptautinio sertifikato. Taigi, užsakymo internetu kaina labai skirsis nuo mažmeninės kainos. Tuo pačiu metu praktika rodo, kad to paties įrenginio kaina, įtraukta į Rusijos firmų sąmatas organizuojant Išmanųjį namą, bus pervertinta mažiausiai 25 procentais.