панель управления hmi

Автоматизация производственных процессов — важная часть успеха современного промышленного предприятия. С ее помощью можно добиться заметного прироста качества продукции: автоматика не устает, и способна выполнять любые операции 24 часа в сутки без ошибок, с точностью, чаще всего недоступной для человеческих рук. При этом обслуживание производства с АСУ чаще всего требует меньшей квалификации по сравнению с ручным производством. Автоматика также способствует повышению безопасности производства — в случае нештатной ситуации она способна отреагировать гораздо быстрее по сравнению с оператором-человеком.

Ключевой элемент большинства АСУ — программируемый контроллер или микроконтроллер, собирающий данные с датчиков и сенсоров, и управляющий рабочими процессами через соответствующие механизмы, например, перекрывая или открывая подачу воды с помощью электромагнитных клапанов, размыкая или замыкая реле. Любой контроллер работает на основании заложенной в него пользовательской программы, и спроектирован таким образом, чтобы большую часть времени функционировать без прямого участия человека. Тем не менее, наличие оператора в системе автоматизации необходимо, пусть он большую часть времени и выполняет функцию наблюдателя. Он нужен, чтобы менять активную программу, редактировать рабочие параметры, реагировать на ошибки, выходящие за рамки программы ПЛК. Для обеспечения связи человека и контроллера используются человеко-машинные интерфейсы — программные или программно-аппаратные комплексы, трансформирующие информацию от ПЛК в понятный оператору вид, и снабжающие последнего удобными средствами управления. В промышленности ЧМИ обычно выстраиваются с применением hmi мониторов или операторских панелей с соответствующим программным обеспечением.

Общее описание, устройство, функции и характеристики панелей управления HMI

Панели оператора — это не просто мониторы, а специфические устройства с собственным процессором, оперативной и флеш-памятью. Наличие этих узлов необходимо, чтобы обеспечить совместимость панели с контроллерами от разных производителей, занятых в различных сферах промышленности. Одинаковые ПЛК, работающие на разных производствах, могут выполнять диаметрально противоположные функции, из-за чего панели оператора снабжаются только базовой прошивкой и набором инструментов, позволяющим создавать пользовательские проекты. Важно учесть, что абсолютное большинство панелей служит только как пульт управления, а не самостоятельное контрольное устройство, и самостоятельно рабочими процессами не управляет, в отличие от промышленного ПК.

В конструкции любой панели управления выделяют три функциональных блока:

• Средства отображения информации;
• элементы управления;
• средства коммуникации.

В современных панелях оператора для отображения информации и управления рабочими процессами чаще всего используется сенсорный экран. В качестве дополнительных средств для передачи данных могут использоваться светодиодные индикаторы, табло и другие элементы, но их чаще устанавливают в старые модели. В бюджетных панелях, не оборудованных сенсором, используются встроенные клавиатуры или программируемые кнопки, либо внешние устройства, покупаемые отдельно. Блок коммуникации нужен для подключения панели к контроллеру, связи ее с другими элементами системы автоматизации на разных уровнях. Все современные модели обязательно поддерживают один или несколько распространенных стандартов промышленной связи.

Основные функции панели оператора — отображение информации о производственном процессе в понятной форме, обеспечение пользователя инструментами управления им. Кроме того, с их помощью можно формировать отчеты, графики и диаграммы, пересылать их другим пользователям, печатать или архивировать, ограничивать доступ пользователей к части функций, вести журнал сервисных сообщений. При выборе подходящего устройства обычно учитывается ряд факторов.

Среди них:

1. Диагональ и разрешение. Чем они больше — тем легче оператору считать информацию на большом расстоянии.
2. Метод отображения информации. Лучше всего, если панель может отображать текст и графические символы, которые более информативны и просты для восприятия. Чисто текстовые панели применяются в малых системах автоматизации, в которых оператору не нужно постоянно контролировать работу оборудования.
3. Степень защищенности. Лицевые панели hmi часто делают водо и пыленепроницаемыми, противоударными, чтобы обеспечить работоспособность в условиях цеха. Часть корпуса, устанавливаемая в пульт, обычно защищена слабее, однако есть модели, полностью экранированные от внешних воздействий.
4. Качество матрицы, количество поддерживаемых цветов.
5. Богатство инструментария для создания проектов.

Лучшие производители панелей управления

Производством операторских панелей занимаются многие компании, но можно выделить несколько особенно крупных и известных. Так, огромной популярностью пользуются изделия от Сименс. Hmi панели comfort и basic из серии Schematic надежны, имеют отличную функциональность, снабжены обширным инструментарием для создания пользовательских проектов.  

Отличным выбором станут и японские панели YASKAWA hmi, или hmi magelis, выпускаемые крупным французским брендом Шнайдер Электрикс.