Inhalt

  1. Design-Merkmale
  2. Hauptfunktionalität
  3. Vorhandene Typen von HMI-Geräten
  4. Hardware
  5. Software
  6. Hauptmerkmale
  7. Allgemeine Übersicht über Produkte bekannter Hersteller
  8. Bewertung der besten Bediengeräte für 2025
  9. Anstelle eines Epilogs

Bewertung der besten Bediengeräte für 2025

Bewertung der besten Bediengeräte für 2025

Ein Operator Panel (auch als „Operator Panel“ oder „HMI-Gerät“ bezeichnet) ist ein spezielles serielles oder massenproduziertes Computergerät, das als industrielle Steuerung (kein Computer) implementiert ist und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Steuerung verwendet einzelne automatisierte Prozesse oder Geräte. Es kann sowohl in der Produktion als auch für den Hausbedarf (z. B. Smart Home Steuerung) eingesetzt werden.

Design-Merkmale

Ein HMI-Gerät ist in der Regel ein Design, das eine flache Front mit Bedienelementen oder einem Display hat. Oft wird dieses Element vor negativen Einflüssen der äußeren Umgebung oder mechanischen Beschädigungen geschützt (Schutzfolie, schlagfeste Fassade usw.). Das Bedienfeld selbst hat nicht viel Tiefe, was es ermöglicht, es sowohl auf einer großen industriellen Bedienerkonsole als auch auf einer Hauswand oder einer Oberfläche des gesteuerten Geräts zu platzieren.

Die interne Struktur des Panels ähnelt im Großen und Ganzen dem Gerät eines Industriecomputers, mit einem Unterschied nur in den Betriebsbedingungen und der Spezialisierungsrichtung.

Ein typisches Panel umfasst:

  • Mittel zur visuellen Ausgabe von Informationen: Moderne Modelle verfügen über einen Touch-Grafik- oder Textbildschirm; Früher wurden alle Arten von elektronischen Anzeigen und Anzeigen verwendet, noch früher wurde diese Funktion von Gruppen von Lampen oder LEDs übernommen. Der Höhepunkt der Popularität fiel auf Modelle mit Flüssigkristallanzeigen.
  • Technische Eingabe- und Datenauswahlwerkzeuge, die für die Navigation durch die verfügbaren Funktionen verantwortlich sind: separate Tasten, vollständige Tastatur, Touchscreen. Ein Joystick oder ein anderer Manipulator (von einer Maus bis zu einem Trackball) kann ebenfalls verwendet werden.
  • Verbindungsschnittstellen zum Empfangen/Übertragen eingegebener/empfangener Daten zwischen dem Panel und gesteuerten Geräten. Dazu gehören alle Netzwerkgeräte – von einem kabelgebundenen Netzwerk bis zu einem Modem (Beispiele sind RS485, RS232, Ethernet, RS422).
  • Zusätzliche Geräte: ein Laufwerk zum Speichern des Betriebssystems, Software, flüchtiger Arbeitsspeicher, nichtflüchtiger Nur-Lese-Speicher (Festplatte oder Flash-Speicher).

Hauptfunktionalität

Das Bedienfeld bietet die folgenden Funktionen:

  • Visuelle Darstellung des gesteuerten Prozesses (oder Objekts) und seiner aktuellen Parameter in Form von Text oder Grafik;
  • Bearbeitung und Verwaltung von Alarmen/Benachrichtigungen, in denen Uhrzeit und Datum ihres Auftretens aufgezeichnet werden;
  • Eingabe von Prozessparametern und direkte Steuerung über Touchscreen oder Funktionstasten;
  • Datenübertragung mit Peripheriegeräten oder -systemen;
  • Auswahl von herunterladbaren Szenarien für den Betrieb von gesteuerten Geräten und die Möglichkeit, diese zu bearbeiten;
  • Systemverwaltung von Benutzerrechten in Form von Beschränkungen der Handlungen von Unbefugten (z. B. Verbot der Anzeige von "Erwachsenenkanälen" durch im Smart Home verfügbare Fernsehempfänger ohne Eingabe eines geheimen Passworts);
  • Anzeigen von Trends und statistischen Diagrammen, Anzeigen von zusammenfassenden Berichten über den Betrieb kontrollierter Geräte („Verwendungsverlauf“);
  • Archivierung angesammelter Daten (eher für industrielle Prozesse erforderlich);
  • Ausführung zuvor festgelegter Befehle gemäß Zeitplan (z. B. Einschalten der automatischen Fußbodenheizung zu einer bestimmten Zeit);
  • Ausdruck ausgewählter Informationen.

Wenn sich das Panel im Textmodus befindet, werden alle Prozesse als Zeichendaten angezeigt. Im Grafikmodus erfolgt die Visualisierung durch Symbole oder mnemonische Diagramme.Daraus ist ersichtlich, dass der letztere Modus der visuellste und bequemste ist, daher wird der erste (Text) normalerweise in kleinen automatisierten Systemen verwendet, die keine permanente und genaue Überwachung durch den Benutzer erfordern (dazu gehören ein einheitliches Alarmsystem und eine Verriegelung Schlösser an allen Türen in einem Privathaus).

Interaktion mit verwalteten Geräten

Die Bediengeräte selbst steuern in automatisierten Anlagen in der Regel nicht selbstständig die angesteuerten Elemente, sondern erfüllen nur die Funktion der Befehlsgabe. Um Daten zu laufenden Prozessen zu erhalten, tauschen sie über ein Netzwerk Daten mit Steuerungen aus, die direkt auf der Ausrüstung installiert sind, die einen bestimmten Prozess ausführt (z. B. ein SCADA-System).

Zur Verdeutlichung lohnt sich folgendes Beispiel: Vom gemeinsamen Bedienfeld des "Smart Home" wird ein Befehl gesendet, um die Fußbodenheizung zu einer bestimmten Zeit einzuschalten. Dieser Befehl wird von der im Bodenkonvektor eingebauten Steuerung empfangen und zum richtigen Zeitpunkt ausgeführt, einschließlich der Erwärmung der Heizelemente im „untergeordneten“ Gerät.

Es kann also ein Bediengerät, aber mehrere angeschlossene Steuerungen geben. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass alle diese Geräte vom gleichen Modell oder von der gleichen Marke sein müssen. Damit übernimmt das Bediengerät das Starten/Stoppen der Regelstrecken, die Auswahl ihrer Betriebsart, die Eingabe neuer Bedienszenarien, die Echtzeitüberwachung des Prozessfortschritts, die Anzeige aktueller Prozessdaten und deren Protokollierung.

Es kann auch ein "Controller-Panel"-System verwendet werden, bei dem der Controller mit erweiterten Befugnissen ausgestattet ist und die ihm untergeordneten Geräte ohne Befehle des Panels oder der Beteiligung des Bedieners auskommen.In Industrieanlagen können mehrstufige Bedienketten eingesetzt werden, wenn mehrere Bediengeräte dem Hauptbedienfeld mit erweiterten Zugriffsrechten untergeordnet werden können. Dies geschieht in der Regel in der Produktion über das sogenannte Industrial Ethernet Netzwerk. Auf Haushaltsebene sind mehrstufige Systeme fast nie zu finden.

Vorhandene Typen von HMI-Geräten

Für den Hausgebrauch werden normalerweise zwei Arten solcher Geräte verwendet:

  • Grafik, Textgrafik und Schaltfläche - Der Schwerpunkt liegt in ihnen auf den Hauptfunktionen des Managements und nicht auf der Visualisierung von Prozessen. Budget-Modelle sind oft mit einem monochromen Bildschirm ausgestattet. Daten werden mit den Tasten eingegeben (dies ist praktisch für gefährliche Industrien, wenn der Bediener mit Handschuhen arbeiten muss. Auf Haushaltsebene ist dieser Faktor eindeutig unnötig). Trotz der scheinbaren Einfachheit dieser Art von Bedienfeldern sind sie bequem in Häusern zu verwenden, in denen die Steuerfunktionalität klein ist, sowie für die Bedürfnisse von Lagern, Wasseraufbereitungssystemen, Kesselsteuerungssystemen in Wohngebäuden, und dies wird auch relevant sein für Pumpstationen.
  • berühren - Bei diesen Geräten ist es viel bequemer, die Steuerung und Grafik für die erforderlichen technologischen Aufgaben zu programmieren. Moderne Touchpanels sind in der Lage, ein realistisches Bild in HD-Auflösung zu erzeugen.

Hardware

Die Hardware-Architektur des Bediengeräts ist ähnlich wie bei Standard-PCs, nur dass anstelle einer Festplatte (aufgrund deren Abmessungen) in den meisten Fällen ein Flash-Speicher verwendet wird. Zu den Standard-Hardwarelösungen gehören:

  • 32-Bit-RISIKO-Prozessor;
  • RAM SDRAM (kein starkes großes Volumen);
  • Flash-EEPROM-Speicher (eingebaut), in dem das Betriebssystem und gesammelte Benutzerinformationen gespeichert sind;
  • Diverse Erweiterungsports und Schnittstellen zum Anschluss externer Geräte.

Je nach Hardware-Komplexität können Bediengeräte in folgende Abstufung (vom schlechtesten zum besten) eingeordnet werden:

  • Tastenfeld - gesteuert durch physische Tasten, Informationen werden auf Anzeigen oder einem Flüssigkristallbildschirm angezeigt.
  • Textanzeige - ist ein Panel mit einer visuellen Anzeige von Informationen in Form von mnemonischen Diagrammen oder Text. Das Programm selbst kann direkt im Panel ausgeführt oder einfach sofort auf die gewünschte Steuerung übertragen werden.
  • Das Grafikfeld ist das gleiche wie das vorherige, nur der Text und die mnemonischen Diagramme werden durch gezeichnete Symbole ersetzt;
  • Touchpanel – verfügt über ein berührungsempfindliches Display, über das Daten eingegeben und gleichzeitig Informationen angezeigt werden;
  • Industriecomputer - ähnelt vor allem einem modernen Server, verfügt jedoch in der Regel über eine spezialisierte Schnittstelle und ist dauerhaft mit einem Industrienetzwerk verbunden. Sein Körper ist normalerweise vor schädlichen Einflüssen geschützt.

Software

Die Standard-Bedienfeldsoftware umfasst:

  • Ein Betriebssystem, das für externe Umprogrammierung offen ist – wahlweise Linux, Windows CE, iOS oder Android;
  • Ein möglicher Ersatz für das obige Betriebssystem kann Firmware des Herstellers sein (das sogenannte „proprietäre Betriebssystem“ oder Firmware);
  • Software zur Entwicklung von Visualisierungsprojekten, Szenarien, Aufgabenplänen.

Hauptmerkmale

Die wichtigsten Merkmale für ein Bediengerät sind:

  • Anzeigegröße und Erscheinungsbild – die Größe kann von bescheidenen 128 x 128 dpi bis zu beeindruckenden 1024 x 768 (und noch mehr) variieren. Die Anzahl der darstellbaren Farben kann von 2 (monochrom) bis 16 Millionen (24 Bit) berechnet werden. Diese Parameter wirken sich maßgeblich auf die Bedienbarkeit aus.
  • Organisation der Steuerung – es kann ein transparentes Touch-Display (kapazitiv oder Widerstand) verwendet werden, gekoppelt mit physischen Tasten oder Manipulatoren, die auf der Vorderseite platziert sind. Es kann auch ein vollständig berührungsempfindlicher Bildschirm verwendet werden, von dem aus die Steuerung direkt erfolgt. Allerdings gibt es keine komplett berührungsempfindlichen Bildschirme – der Hersteller baut immer einen physischen Not-Aus-Knopf für alle Vorgänge in das Gehäuse ein.
  • Die Anzahl der verwendeten integrierten Netzwerkschnittstellen und Kommunikationsprotokolle - ihre Anzahl hängt von den Fähigkeiten des installierten Betriebssystems ab. Der Standard kann hier Profibus DP, Industrial Ethernet oder Modbus RTU/TCP sein.
  • Der festgelegte Schutzgrad - für den vorderen Teil ist die europäische Norm IP65, für die restlichen Teile - IP20. Allerdings gibt es Muster, bei denen alle Teile nach IP67-Standard geschützt sind – das kann an Einbauschwierigkeiten liegen.
  • Die Reaktionsfähigkeit des integrierten Flash-Speichers und die Geschwindigkeit des Prozessors - diese Eigenschaften beeinflussen die Geschwindigkeit der Verarbeitung und Übertragung von Daten.
  • Der im Sensor verwendete Matrixtyp - dieser Parameter bestimmt die Genauigkeit des Cursors auf dem Bildschirm, die Druckempfindlichkeit und die Reaktionszeit darauf.

Allgemeine Übersicht über Produkte bekannter Hersteller

SIEMENS

Die Marke bietet eine breite Produktpalette.Seltsamerweise ist das Unternehmen auf die Herstellung der einfachsten Budgetgeräte der BASIC-Serie spezialisiert, die für eine einfache Visualisierung ausgelegt sind. Komplexere Beispiele umfassen die "Comfort" -Linie.

Einfache Tastergeräte sparen etwa 60 % der Installations- und Anschlusszeit. Gleichzeitig sind sie nicht in allen Ländern als Computersteuergeräte zertifiziert. Aber die "Comfort"-Linie hat überall ein voll anerkanntes internationales Zertifikat.

In jeder Modellreihe gibt es sowohl kabelgebundene als auch kabellose Muster. SIEMENS konzentriert sich jedoch mehr auf die Produktion von Geräten für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen.

ONI

Muster sind sowohl mit Touch- als auch mit Textdisplays erhältlich. Alle Geräte werden mit einer eigenen Software - "ONI-VisualStudio" - komplettiert. Es visualisiert auf einfache Weise die gegebenen Prozesse und verwendet dabei hochwertige visuelle Grafiken und Animationselemente. Sie können auch die vorgefertigten Skripte, Makros und Zeitpläne des Unternehmens für die gängigsten Prozesse verwenden. Ein Merkmal der Produkte dieser Marke kann die Tatsache genannt werden, dass sie auch rahmenlose Modelle der OEM-Serie herstellt, die einfach direkt in die Wand oder das Bedienfeld des gesteuerten Geräts integriert werden können. In allen Linien werden jedoch sowohl traditioneller Kunststoff als auch Metall gleichermaßen verwendet.

WIELAND

Eine sehr angesehene deutsche Marke mit mehr als 100-jähriger Geschichte - sie begann mit der Produktion von Relais, Klemmen und elektrischen Schaltern. Er zeichnete sich dadurch aus, dass er 2018 eine Reihe von berührungsempfindlichen Bedienpanels auf den Markt brachte, die in einem erweiterten Temperaturbereich – von +60 bis –10 Grad Celsius – funktionierten.Bisher ging man davon aus, dass diese Grenzwerte für sensorische Proben nicht erreicht werden könnten. Nahezu alle Modelle sind mit erhöhter Schutzklasse nach IP66-Standard ausgestattet. Jedes Panel kann über den Stand des technologischen Prozesses nicht nur durch Anzeige von Informationen auf dem Bildschirm, sondern auch per E-Mail und SMS informieren. Die gesamte Modellpalette zeichnet sich durch „Mehrsprachigkeit“ aus – nahezu alle Panels sind kompatibel zu anderen Herstellern. Dies wurde durch Partnerschaftsvereinbarungen mit über 40 anderen Marken erreicht, die ähnliche Produkte herstellen.

Bewertung der besten Bediengeräte für 2025

Platz 5: OMRON NT2S

Dies ist eines der kleinsten und einfachsten programmierbaren Modelle von HMI-Geräten. Ausgestattet mit einem vierzeiligen LCD-Bildschirm und sechs Funktionstasten. Das Gehäuse ist IP65-zertifiziert. Von den Zusatzfunktionen sind eine Echtzeituhr und die Möglichkeit zum Anschluss eines Druckers implementiert. Das Muster hat eine geringe Einbautiefe, wodurch sich das Bedienpanel sehr einfach auf nahezu jeder Oberfläche integrieren lässt.

NameIndex
HerstellerlandJapan
Garantie2
AnzeigetypFlüssigkristall
Zusätzliche FunktionenGeringe Einbautiefe
Preis, Rubel3500
Omron NT2S
Vorteile:
  • Wirtschaftliche Lösung;
  • Kompakte Abmessungen;
  • Verstärkter Körperschutz.
Mängel:
  • Wenig Funktionalität.

Platz 4: OMRON NT31

Programmierbares Terminal mit vierzeiligem Farbdisplay. Es verfügt über einen parallelen Anschluss zum Anschließen eines Druckers und einen Anschluss zum Anschließen eines Laptops früherer Generationen (dh Handhelds von Macintosh).Um das Lesen von Informationen auf dem Touchscreen zu erleichtern, verfügt das Gerät über eine integrierte LED-Hintergrundbeleuchtung, die für mindestens fünfzigtausend Betriebsstunden ausgelegt ist. Das Kit wird mit proprietärer Software für Standardanforderungen geliefert.

NameIndex
HerstellerlandJapan
Garantie2
AnzeigetypSensorisch
Zusätzliche FunktionenBeleuchtung über LEDs
Preis, Rubel8000
Omron NT31
Vorteile:
  • Anpassbare Funktionstasten;
  • Möglichkeit, externe Geräte anzuschließen;
  • Eigene Software.
Mängel:
  • Große Einbautiefe.

Platz 3: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Ein Kombinationsgerät, das sowohl Drucktasten- als auch Berührungssteuerung kombiniert. Es hat einen 7-Zoll-Bildschirm mit erhöhter Farbwiedergabe (fünfundsechzigtausend Farben). Läuft auf dem Betriebssystem Windows CE plus enthält kostenlose und native Open-Source-Software, mit der Sie das Gerät programmieren können, um fast jeden Prozess zu steuern.

NameIndex
HerstellerlandDeutschland
Garantie3
AnzeigetypBerühren und drücken
Zusätzliche FunktionenWechselbare Software
Preis, Rubel45000
SIMATIC BASIC PANEL KTP700
Vorteile:
  • Kundenspezifische Software;
  • Erweiterte Garantie;
  • Verbesserte Farbwiedergabe.
Mängel:
  • Kleines Display für hohe Farbdarstellung.

Platz 2: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Multifunktionsgerät mit Breitbild-Full-Touch-Display. Bietet eine Ausgabe von sechzehn Millionen Farben. Wird nur mit den neuesten Versionen von Windows CE geliefert. Die Steuerung verwendet Standard-PROFINET- und MPI/PROFIBUS-DP-Schnittstellen, die mit vielen Steuerungen von Drittanbietern kompatibel sind.Die Software ist Open-Source. Das Gerät verfügt über einen eigenen 12 MB Flash-Speicher.

NameIndex
HerstellerlandDeutschland
Garantie3
AnzeigetypSensorisch
Zusätzliche FunktionenEingebauter Flash-Speicher
Preis, Rubel85000
SIMATIC COMFORT PANEL KP700
Vorteile:
  • Eigener Flash-Speicher;
  • Hochauflösender Touchscreen;
  • Editierbare Software;
  • Verbesserte Hardwarekompatibilität;
  • Funktioniert mit den neuesten Versionen von Windows CE;
  • Das aktuelle Preis-Leistungs-Verhältnis.
Mängel:
  • Nicht gefunden.

Platz 1: Weintek eMT3150A

Leistungsstarkes Bediengerät mit großem Display (15 Zoll) und exzellenter grafischer 24-Bit-Farbwiedergabe. Das Gehäuse ist allseitig nach IP66-Klasse geschützt. Das Modell verfügt über mehrere parallele Ports zum Anschluss externer Geräte sowie einen USB-Anschluss. Kann Daten drahtlos übertragen. Funktionale Betriebstemperaturen - von +60 bis -20 Grad Celsius. Zusätzlich ist die Notfall-Sicherheitssteuerung Samos Pro Compact eingebaut.

NameIndex
HerstellerlandDeutschland
Garantie2
AnzeigetypSensorisch
Zusätzliche FunktionenSicherheitskontrolleur
Preis, Rubel110000
Weintek eMT3150A
Vorteile:
  • änderbare Software für den Benutzer;
  • Verbessertes Touch-Display;
  • Zusätzliche Sicherheitssteuerung.
Mängel:
  • Hoher Preis.

Anstelle eines Epilogs

Da die beschriebenen Geräte technisch aufwendig und teuer sind, kann am Preis nur gespart werden, wenn man sie direkt beim Hersteller bestellt. In diesem Fall ist jedoch zu beachten, dass ein in das Gebiet der Russischen Föderation eingeführtes Computergerät einer obligatorischen Zertifizierung unterzogen werden muss.Glücklicherweise ist es fast unmöglich, ein Bedienfeld zu finden (außer bei asiatischen Mustern), das kein von der Russischen Föderation anerkanntes internationales Zertifikat hat. Daher werden die Kosten für die Bestellung über das Internet erheblich vom Einzelhandelspreis abweichen. Gleichzeitig zeigt die Praxis, dass der Preis für dasselbe Gerät, der in den Schätzungen russischer Firmen bei der Einrichtung des Smart Home enthalten ist, um mindestens 25 Prozent überbewertet wird.

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Werkzeug

Spielereien

Sport