для чего нужна панель оператора

Панели оператора. Обзор продукции Siemens, ONI, Wieland

Панель оператора: понятие и устройство

Операторская панель —неприхотливое и многофункциональное средство контроля и управления машинным оборудованием, визуализации технологических операций и их диагностики. Она делает удобной и наглядной коммуникацию между человеком и технологическим процессом. Поэтому ее еще называют разновидностью HMI —Human-Machine Interface или ЧМИ — человеко-машинного интерфейса. Это недорогая альтернатива SCADA-системам, панельным промышленным компьютерам.

На дисплее панели оператор видит параметры процесса в виде текстов, графиков, сигналов, а затем оперативно «отвечает» на информацию, нажимая кнопки на клавиатуре или через сенсорный экран, то есть использует эту же панель как пульт управления.

Качественная панель помогает быстро и точно реагировать на технологическую обстановку, не допускать аварий, ускорять пусконаладочные работы и повышать производительность.

Большинство типовых устройств включает в себя следующие элементы:

В сложных промышленных системах HMI-панель работает в связке с одним или несколькими программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Контроллеры управляют исполнительными механизмами. А данные в ПЛК, в свою очередь, удобно вводить через панель оператора, поскольку она обладает дружественным интерфейсом.

Функции и сферы применения

Операторские панели востребованы в промышленности, в управлении объектами жилищно-коммунального хозяйства, в системах «Умный дом», в медицинских учреждениях, где нужна автоматизация. Через них управляют станками, конвейерами и целыми системами установок.

По сути HMI-панель — мини-компьютер со своим микропроцессором, памятью. Есть возможность программировать эргономичный и понятный вид и содержание экранов так, чтобы минимизировать ошибки оператора. Например, для управления насосными станциями оператору достаточно будет запустить с панели алгоритм автоматического включения и выключения оборудования.

Часто используемые функции панелей:

HMI-панелилегко монтируются в щиты или пульты управления. Они неприхотливы, устойчивы к агрессивной среде и считаются прагматичным бюджетным выбором для сфер коммунального хозяйства и промышленности, где дорогостоящие системы визуализации типа SCADA функционально избыточны.

Виды панелей

Кнопочные текстово-графические и графические

Пример: кнопочные модели серии SIMATIC. В них выражен акцент на базовых функциях управления, а не на визуализации. Недорогие варианты могут оснащаться небольшим монохромным дисплеем. Данные вводятся с помощью клавиш, что удобно для работающих в перчатках.

Популярные серии устройств этого класса с хорошей функциональностью предлагает компания ONI. Так, монохромные кнопочные модели TD-MP-043 особенно востребованы при дефиците бюджета. Дисплей отображает тексты, пиктограммы, тренды, тревожные сообщения (алармы). Несмотря на простоту, это надежное оборудование пользуется высоким спросом при автоматизации складского хозяйства, насосных станций, систем водоочистки, котельных и др.

Сенсорные

В этих приборах больше возможности программировать графику и функции элементов управления под технологические задачи. Современные дисплеи воспроизводят яркие, насыщенные реалистичные изображения в высоком разрешении.

Источник

Панели оператора для применения с контроллерами

HMI-панели

Панели оператора используются в разных сферах человеческой деятельности. Их активно применяют для автоматизации отдельных агрегатов, установок или целого технологического процесса в структуре АСУ ТП.

Трехуровневая архитектура современных АСУ ТП (рис. 4) определила комбинированный подход к реализации HMI: на верхнем уровне (диспетчеризации) развернута SCADA-система, а на среднем (контроля и управления) помещены HMI-панели или панельные компьютеры.

Рис. 4. Трехуровневая структура АСУ ТП

Применение панелей оператора на среднем уровне позволяет прежде всего повысить надежность работы автоматизированной системы. Как правило, HMI-панель входит в состав щита или пульта управления отдельной технологической операцией, а то и технологическим процессом в целом. В случае выхода из строя центрального АРМ на базе SCADA-системы оперативный персонал может локально производить настройку и контроль параметров технологического процесса. Использование HMI-панелей также позволяет повысить скорость и эффективность пусконаладочных работ.

Более того, при автоматизации небольших объектов HMI-панель может стать хорошей альтернативой полноценной SCADA-системе и промышленным панельным компьютерам. Это возможно благодаря тому, что современные HMI-панели, такие как панели оператора ТМ ONI, обладают широким функционалом, который сопоставим с работой SCADA-системы.

Таблица рекомендованных замен панелей SIEMENS

Обратите внимание, что фронтальные размеры и размеры монтажных отверстий у панелей-предшественников и преемников чаще всего отличаются. Если у вас есть возможность перенести панель, то можно рассмотреть вариант закупки панели меньшего размера

Например, заменить MP 377 15″ Touch можно не только панелью TP1900, но и TP1500.Таблица 2. Различия размеров корпуса панелей.

Панель серии Comfort

Монтажный проем, мм

Фронтальная панель, мм

Монтажный проем, мм

Фронтальная панель, мм

TP 177B, MP 177, TP 277

Сенсорные панели оператора с функциями ПЛК XV400.

XV400 — панель оператора с диагональю от 5,7“ до 15“ оснащены процессором, мощность которого составляет 400 МГц.

Благодаря одному или двум дополнительным модулям связи сенсорные панели оператора серии XV400 могут осуществлять связь по восьми каналам одновременно.

В зависимости от модели имеют встроенные интерфейсы: Ethernet 10/100Mbit, порт USB Host, порт USB Device, RS232, Profibus DP и CAN. Такие встроенные функции, как WEB-браузер, сервер FTP, удалённый клиент/сервер или клиент OPC обеспечивают реализацию дополнительных функции организации сети и программирования.

Устройства серии XV400 работают под управлением операционной системы WinCE.

В линейке устройств имеется модель со степенью защиты — IP69K (передняя часть корпуса изготовлена из нержавеющей стали). Это обеспечивает защиту от воздействия воды и пара под высоким давлением и гарантирует герметичность корпуса даже при частых процедурах очистки.

В линейке устройств имеется также модель для использования во взрывоопасной среде (EX- Зона 1). Это позволяет использовать устройство в условиях, в которых взрывоопасные вещества (смесь воздуха и горючих жидкостей в форме газа, испарений или тумана) могут эпизодически появляться при нормальном функционировании, т.е. таких как химическая, фармацевтическая или нефтеперегонная промышленность. При установке в корпусе с избыточным давлением, панель соответствует требованиям Зоны 1, категории 2G EEx p.

Сенсорные панели оператора с функциями ПЛК XVS400.

XVS400 — панель оператора с инфракрасным цветным TFT дисплеем с диагональю от 5,7“ до 15“ и защитным стеклом. Данная серия панелей оператора выполняется в металлическом корпусе.

Благодаря встроенному логическому контроллеру устройство поддерживает все языки программирования в соответствии со стандартом МЭК 61131-3.

В зависимости от модели имеют встроенные интерфейсы: Ethernet, USB и Profibus Master.

Устройства серии XVS400 работают под управлением операционной системы WinCE.

Преимущества продукции

Широкая линейка размеров

диагональ экрана от 5 до 19 «

Полноценный ПЛК на борту.

Высокие технические характеристики

По настоящему промышленное
исполнение.

До 8 тыс. каналов ввода-вывода при подключении модулей NL, NLS и NL-Ex

С учетом российских стандартов.

ГОСТ 51840-2001
«Программируемые контроллеры»

Полная техническая поддержка от разработчиков

Подробная эксплуатационная документация на русском языке.

Широкие возможности программирования.

предустановленная среда CoDeSys 3.5 (для NLcon-CED)

Разработано и изготовлено в России

Панель оператора и промышленный ПЛК в одном решении

Возможные сферы применения — от отдельных технологических линий, систем «Индустрии 4.0» и
«Интернета вещей (IoT)» до сложных комплексных решений по автоматизации предприятия.

Профессиональная сенсорная
панель оператора

Реализация человеко-машинного интерфейса HMI и
визуализация выполняемых процессов.

Высоконадежный
промышленный ПЛК

Контроль и автоматизация процессов, а также
обработка, хранение и передача данных для
интеграции с информационными системами
предприятия.

По концепции построения, выполняемым задачам и техническим характеристикам панели RealLab! NLcon-LXD и NLcon-CED можно отнести к программируемым контроллерам автоматизации (ПКА, PAC). Устройства данного класса
являются новым витком в развитии современных средств автоматизации и служат комплексным решением
для задач различных направлений и сложности.

Зачем это нужно, как это работает и какой экономический эффект:

Экономия на затратах по разработке ПО и внедрению системы

Нет необходимости оборудовать АРМ для управления системой

СЕРИЯ NLCON-LXD (ОС LINUX ANGSTROM LXDE)

Дисплей 5», 640×480 Linux, 2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ
-20…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 7», 800×480 Linux, 2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ
-20…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 10», 1024×600 Linux, 2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ
0…+50°C, IP65, Al корпус

Дисплей 12», 1024х768 Linux, 2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ
-30…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 15», 1024х768 Linux, 2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ
-30…+70°C, IP65, Al корпус

СЕРИЯ NLcon-CED (ОС Windows Embedded Compact 7 + Cosesys 3.5)

Дисплей 5», 640×480
2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ, CoDeSys 3.5
-20…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 7», 800×480
2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ, CoDeSys 3.5
-20…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 10», 1024×600
2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ, CoDeSys 3.5
0…+50°C, IP65, Al корпус

Дисплей 12», 1024х768
2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ, CoDeSys 3.5
-30…+70°C, IP65, Al корпус

Дисплей 15», 1024х768
2×1 ГГц, 256 Мб ОЗУ, CoDeSys 3.5
-30…+70°C, IP65, Al корпус

Панель с диагональю экрана 17»

Панель с диагональю экрана 19»

Широкая линейка размеров

диагональ экрана от 5 до 19 «

Полноценный ПЛК на борту.

Высокие технические характеристики

По настоящему промышленное
исполнение.

До 8 тыс. каналов ввода-вывода при подключении модулей NL, NLS и NL-Ex

С учетом российских стандартов.

ГОСТ 51840-2001
«Программируемые контроллеры»

Полная техническая поддержка от разработчиков Подробная эксплуатационная документация на русском языке. Широкие возможности программирования. предустановленная среда CoDeSys 3.5 (для NLcon-CED) Разработано и изготовлено в России Изменение монтажного проёма Если вашего устройства не оказалось в предыдущей таблице, то ознакомьтесь с таблицей ниже. Для вашего удобства там указано, как следует изменить монтажный проем для установки панелей серии Comfort.Таблица 4. Различия монтажных проемов. Панель серии Comfort (оранжевый) Различия монтажных проемов, мм

При замене панели вам необходимо будет обновить программное обеспечение и перенести данные проекта (поддерживается формат WinCC flexible 2008 SP2). Для этого вам потребуется STEP 7 и новая версия WinCC.Подробную инструкцию можно запросить у наших специалистов.

Примечание: Для панелей серии SIMATIC Basic Panel программное обеспечение SIMATIC WinCC Basic V15 входит в состав STEP 7 Professional/ Basic V15

Типы интерфейсов и слоты для SD-карт

Все панели серии Comfort оснащены аналогичными интерфейсами, что и предшествующие устройства (за исключением RS-232 интерфейса для OP 77B) и, в отличие от предшественников, двумя слотами для SD-карт, защищенными крышкой. Дополнительно они оснащены разъемом типа USB Mini-B. Примечание: Только карта памяти SIMATIC HMI 2 ГБ обеспечивает защиту от потери сохраненных данных в случае сбоя питания.

Возможно, вам также будет интересно

В настоящее время системы визуализации производственных процессов редко позиционируются в качестве самостоятельных решений. Из-за возрастающей сложности задач и необходимости интеграции с другими информационными системами предприятия, готовые полномасштабные решения становятся более предпочтительным выбором.

Регулирующие клапаны, как и люди, имеют различные типы, формы и размеры. Их можно найти в домах, в коммунальных службах, предприятиях и почти в каждой производственной операции, которую только можно представить. Эти распространенные компоненты систем управления одинаково важны как в домашних водопроводных сетях, так и в больших нефте- и газопроводах. Типы клапанов охватывают диапазон от шарового и с поворотной заслонкой до диафрагменного и проходного запорного. Они применяются для регулирования подачи воды, воздуха или газа и в большинстве случаев подключаются к таким цифровым сетям, как …

ООО «НПФ «Ракурс» совместно с Филиалом ОАО «ТГК-4» – «Белгородская региональная генерация» 5 марта 2008 г. организует технический семинар на тему: «Современные решения в создании автоматизированных решений в создании автоматизированных систем управления энергетическими объектами, АСУ ТМ Белгородской ТЭЦ».
На семинаре будут представлены доклады об этапах реализации проекта «АСУТП Белгородской ТЭЦ», использованных технических решениях, опыте эксплуатации автоматизированной системы управления на Белгородской ТЭЦ, а также о других современных решениях задач автоматизации энергетических …

Сенсорная панель TP70P-RM0 со встроенным ПЛК

Операторская панель со встроенным ПЛК TP70P-RM0

Кабель для программирования ПЛК DVP

Кабель связи HMI с PC по USB UC-PRG015-02A

Средних размеров сенсорная панель с широкоформатным экраном 7″, предназначена для применения на локальных объектах (станки, шкафы автоматики и прочее).

Источник

Рейтинг лучших операторских панелей на 2021 год

Операторская панель (также может называться «операторная панель» или «HMI-устройство») представляет собой специальный вычислительный прибор серийного или массового производства, который реализован в виде промышленного контроллера (но не компьютера), в коем используется человеко-машинный интерфейс в целях управления отдельными автоматизированными процессами или устройствами. Может применяться как на производстве, так и для бытовых нужд (например, управление «Умным домом»).

Конструктивные особенности

HMI-устройство, как правило, являет собой конструкцию, имеющую плоскую фронтальную часть с органами управления или дисплеем. Зачастую, данный элемент защищен от негативного воздействия внешней среды или механических повреждений (защитная пленка, ударопрочный фасад и т.п.). Сама панель не имеет большой глубины, что позволяет разместить ее как на большом производственном пульте оператора, так и на домашней стене либо некой поверхности контролируемого аппарата.

Внутреннее устройство панели, по большому счету, сходно с устройством промышленного компьютера, с разницей лишь в условиях эксплуатации и направленности специализации.

Типовая панель включает в себя:

Основной функционал

Панель для оператора предоставляет следующую функциональность:

Если панель работает в текстовом режиме, то все процессы отображаются в виде символьных данных. Для графического режима визуализация происходит посредством пиктограмм либо мнемосхем. Отсюда видно, что последний режим наиболее нагляден и удобен, поэтому первый (текстовой) обычно применяется в малых автоматизированных системах, кои не требуют перманентного и пристального контроля со стороны пользователя (к таковым можно отнести единую систему сигнализации и запора замков на всех дверях в частном доме).

Взаимодействие с управляемым оборудованием

Как правило, сами операторские панели в автоматизированных системах самостоятельно не осуществляют управление подконтрольными элементами, а лишь выполняют функцию выдачи команд. В целях получения данных о происходящих процессах, они производят обмен данными с контроллерами, которые установлены непосредственно на выполняющем некий процесс оборудовании посредством сети (к примеру, SCADA-системой).

Для наглядности стоит привести следующий пример: с общей панели управления «Умным домом» передается команда о включении подогрева пола в заданное время. Данную команду получает контроллер, установленный во внутрипольном конвекторе, и в нужное время ее выполняет, включая нагрев ТЭНов в «подведомственном» ему приборе.

Таким образом, операторская панель может быть одна, а подключенных контроллеров несколько. При этом, не обязательно, что все данное оборудование должно быть одной и той же модели или от одного и того же бренда. В итоге, HMI-устройство отвечает за запуск/остановку подконтрольных систем, выбора их режима работы, ввода новых сценариев функционирования, оперативного наблюдения за ходом процесса, отображением текущих данных о процессе и их протоколирование.

Также может применяться система «контроллер-панель», при которой контроллер наделен более широкими полномочиями, и подведомственное ему оборудование обходится без команд со стороны панели либо участия оператора. В промышленных системах могут применяться многоуровневные цепочки управления, когда несколько HMI-устройств могут подчиняться главному пульту управления, имеющему расширенные права доступа. Обычно для этого на производстве служит, так называемая, сеть Industrial Ethernet. На бытовом уровне многоступенчатые системы почти не встречаются.

Существующие типы HMI-устройств

Для бытового использования обычно применяется два вида подобного оборудования:

Аппаратное обеспечение

Аппаратная архитектура HMI-устройства выполнена наподобие стандартных персональных компьютеров, только в большинстве случаев используется флеш-память вместо жесткого диска (по причине габаритов последнего). Стандартные аппаратные решения включают в себя:

По аппаратной степени сложности HMI-устройства возможно расположить в следующей градации (от худшего к лучшему):

Программное обеспечение

Стандартное ПО для оперпанелей включает в себя:

Основные характеристики

Самыми важными характеристиками для панели оператора будут являться:

Общий обзор продукции популярных производителей

SIEMENS

Бренд предлагает широкий модельный ряд. Как ни странно, компания специализируется на выпуске простейших бюджетных приборов серии «Бейсик», предназначенных для несложной визуализации. К более сложным образцам относится линейка «Комфорт».

Простые кнопочные устройства экономят около 60% времени на монтаж и подключение. В то же время они сертифицированы не во всех странах, как вычислительные устройства управления. А вот линейка «Комфорт» полностью имеет везде признаваемый международный сертификат.

В каждом модельном ряде присутствуют как проводные, так и беспроводные образцы. Однако, SIEMENS больше ориентирована на производство устройств для использования в условиях жесткой производственной среды.

В продаже имеются образцы как с сенсорными, так и с текстовыми дисплеями. Все оборудование комплектуется собственным программным обеспечением – «ONI-VisualStudio». Оно легко визуализирует заданные процессы, применяя при этом качественную наглядную графику, элементы анимации. Также можно воспользоваться заранее созданными фирмой сценариями, макросами и расписаниями для наиболее распространенных процессов. Особенностью продукции данного бренда можно назвать то, что он выпускает и бескорпусные модели серии «ОЕМ», которые легко интегрировать напрямую в стену или панель контролируемого оборудования. Однако, и традиционный пластик и металл применяются наравне во всех линейках

WIELAND

Рейтинг лучших операторских панелей на 2021 год

Это одна из самых маленьких и простейших моделей HMI-устройств, имеющее возможность программирования. Оснащена ЖК-экраном на четыре строки и шестью функциональными клавишами. Корпус обладает защитой по стандарту IP65. Из дополнительных функций реализованы часы реального времени и возможность подключения принтера. В образце реализована небольшая монтажная глубина, что делает крайне легкой интеграцию оперпанели практически на любую поверхность.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Япония
Гарантия	2
Вид дисплея	Жидкокристаллический
Дополнительные функции	Малая монтажная глубина
Цена, рублей	3500

Программируемый терминал с цветным четырехстрочным дисплеем. Обладает параллельным портом для подключения принтера, и портом для подключения портативного компьютера предыдущих поколений (имеются ввиду наладонники от Macintosh). Для удобства чтения информации с сенсорного дисплея в прибор вмонтирована светодиодная подсветка, рассчитанная на минимум пятьдесят тысяч часов работы. В комплекте поставляется фирменное программное обеспечение для стандартных нужд.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Япония
Гарантия	2
Вид дисплея	Сенсорный
Дополнительные функции	Подсветка через светодиоды
Цена, рублей	8000

Комбинированное устройство, сочетающие в себе как кнопочное, так и сенсорное управление. Обладает экраном на семь дюймов с повышенной цветопередачей (шестьдесят пять тысяч цветов). Работает на операционной системе Windows CE плюс содержит бесплатное собственное программное обеспечение с открытым кодом, которое позволяет запрограммировать устройство под управление практически любыми процессами.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Германия
Гарантия	3
Вид дисплея	Сенсорный и кнопочный
Дополнительные функции	Изменяемое ПО
Цена, рублей	45000

Многофункциональный прибор с широкоформатным полностью сенсорным дисплеем. Обеспечивает вывод шестнадцати миллионов цветов. Поставляется только с последними версиями Windows CE. В управлении использует стандартные интерфейсы PROFINET и MPI/PROFIBUS DP, которые совместимы со многими сторонними контроллерами. Программное обеспечение имеет открытый код. В прибор встроена собственная флеш-память на 12 Мб.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Германия
Гарантия	3
Вид дисплея	Сенсорный
Дополнительные функции	Встроенная флеш-память
Цена, рублей	85000

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Германия
Гарантия	2
Вид дисплея	Сенсорный
Дополнительные функции	Контроллер безопасности
Цена, рублей	110000

Вместо эпилога

В связи с тем, что описываемые устройства являются технически сложными и дорогостоящими, то единственный выход сэкономить на цене – заказать их напрямую у производителя. Однако, в данном случае стоит помнить, что ввозимое на территорию РФ вычислительное устройство должно пройти обязательную сертификацию. К счастью, почти невозможно найти оперпанель (кроме азиатских образцов), не имеющую международного сертификата, признаваемого РФ. Таким образом, стоимость заказа через интернет существенно будет отличаться от розничной цены. В то же время практика показывает, что цена того же устройства, включенная в смету российских фирм при обустройстве «Умного дома», будет завышена, как минимум, процентов на 25.

Источник