Vuoden 2025 parhaiden käyttöpaneelien luokitus

Käyttöpaneeli (kutsutaan myös "käyttöpaneeliksi" tai "HMI-laitteeksi") on erityinen sarja- tai massatuotettu tietokonelaite, joka on toteutettu teollisena ohjaimena (ei tietokoneena), joka käyttää ohjaamiseen ihmisen ja koneen välistä rajapintaa. yksittäisiä automatisoituja prosesseja tai laitteita. Sitä voidaan käyttää sekä tuotannossa että kotitalouksissa (esim. Smart Home -ohjaus).

Suunnitteluominaisuuksia

HMI-laite on yleensä malli, jossa on litteä etuosa, jossa on säätimet tai näyttö. Usein tämä elementti on suojattu ulkoisen ympäristön negatiivisilta vaikutuksilta tai mekaanisilta vaurioilta (suojakalvo, iskunkestävä julkisivu jne.). Paneelissa itsessään ei ole paljoa syvyyttä, mikä mahdollistaa sen sijoittamisen sekä suurelle teollisuusoperaattorin konsolille että kodin seinälle tai jollekin ohjattavan laitteen pinnalle.

Paneelin sisäinen rakenne on pääpiirteissään samanlainen kuin teollisuustietokoneen laite, ero vain käyttöolosuhteissa ja erikoistumissuunnassa.

Tyypillinen paneeli sisältää:

• Tietojen visuaalisen tuoton välineet: nykyaikaisissa malleissa on kosketusnäyttö, graafinen tai tekstinäyttö; entisinä aikoina käytettiin kaikenlaisia ​​elektronisia näyttöjä ja ilmaisimia, vielä aikaisemmin tätä toimintoa suorittivat lamppu- tai LED-ryhmät. Suosion huippu putosi malleihin, joissa on nestekidenäyttö.
• Tekniset syöttö- ja tiedonvalintatyökalut, jotka vastaavat navigoinnista käytettävissä olevien toimintojen välillä: erilliset painikkeet, täysi näppäimistö, kosketusnäyttö. Myös ohjaussauvaa tai muuta manipulaattoria (hiirestä ohjauspalloon) voidaan käyttää.
• Liitäntäliitännät, joita käytetään syötetyn/vastaanotetun tiedon vastaanottamiseen/lähettämiseen paneelin ja ohjattavien laitteiden välillä. Tämä sisältää kaikki verkkolaitteet - langallisesta verkosta modeemiin (esimerkkejä ovat RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Lisälaitteet: käyttöjärjestelmän tallennusasema, ohjelmistot, haihtuva käyttömuisti, haihtumaton vain luku -muisti (kiintolevy tai flash-muisti).

Päätoiminto

Käyttöpaneeli tarjoaa seuraavat toiminnot:

• Ohjatun prosessin (tai objektin) ja sen nykyisten parametrien visuaalinen esitys tekstin tai grafiikan muodossa;
• Hälytysten/ilmoitusten käsittely ja hallinta, joihin kirjataan niiden esiintymisaika ja päivämäärä;
• Prosessiparametrien syöttäminen ja suora ohjaus kosketusnäytön tai toimintopainikkeiden kautta;
• Tiedonsiirto oheislaitteiden tai -järjestelmien kanssa;
• Ladattavien skenaarioiden valinta ohjattujen laitteiden toimintaa varten ja mahdollisuus muokata niitä;
• Käyttöoikeuksien järjestelmähallinta asettamalla rajoituksia luvattomien henkilöiden toiminnalle (esimerkiksi kielto näyttää "aikuisten kanavia" Älykodin televisiovastaanottimilla ilman salaisen salasanan syöttämistä);
• Trendien ja tilastokaavioiden näyttäminen, yhteenvetoraporttien näyttäminen ohjattujen laitteiden toiminnasta ("käyttöhistoria");
• Kerätyn tiedon arkistointi (tarvitaan enemmän teollisiin prosesseihin);
• Aikaisemmin asetettujen komentojen suorittaminen aikataulun mukaan (esimerkiksi automaattisen lattialämmityksen kytkeminen päälle tiettyyn aikaan);
• Tulostus valituista tiedoista.

Jos paneeli on tekstitilassa, kaikki prosessit näytetään merkkitietoina. Grafiikkatilassa visualisointi tapahtuu kuvakkeiden tai muistokaavioiden avulla.Tästä voidaan nähdä, että jälkimmäinen tila on visuaalisin ja kätevin, joten ensimmäistä (teksti) käytetään yleensä pienissä automatisoiduissa järjestelmissä, jotka eivät vaadi jatkuvaa ja tarkkaa käyttäjän valvontaa (näitä ovat yhtenäinen hälytysjärjestelmä ja lukitus). lukot kaikissa omakotitalon ovissa).

Vuorovaikutus hallittujen laitteiden kanssa

Pääsääntöisesti automaattisten järjestelmien käyttöpaneelit eivät itse ohjaa ohjattuja elementtejä, vaan suorittavat vain komentojen antamisen. Saadakseen tietoja käynnissä olevista prosesseista ne vaihtavat tietoja suoraan tiettyä prosessia suorittaviin laitteisiin verkon kautta (esimerkiksi SCADA-järjestelmä) asennettujen ohjainten kanssa.

Selvyyden vuoksi kannattaa antaa seuraava esimerkki: "Älykkään kodin" yhteisestä ohjauspaneelista lähetetään käsky kytkeä lattialämmitys päälle tiettynä aikana. Lattiakonvektoriin asennettu säädin vastaanottaa tämän komennon ja suorittaa sen oikeaan aikaan, mukaan lukien lämmityselementtien lämmittäminen "ali"-laitteessa.

Tällöin voi olla yksi käyttöpaneeli, mutta useita kytkettyjä ohjaimia. Kaikkien näiden laitteiden ei kuitenkaan tarvitse olla samaa mallia tai samaa merkkiä. Tämän seurauksena HMI-laite vastaa ohjattujen järjestelmien käynnistämisestä/pysäyttämisestä, niiden toimintatavan valinnasta, uusien toimintaskenaarioiden syöttämisestä, prosessin edistymisen reaaliaikaisesta seurannasta, nykyisten prosessitietojen näyttämisestä ja kirjaamisesta.

Voidaan käyttää myös "ohjain-paneeli" -järjestelmää, jossa ohjaimella on laajemmat valtuudet ja sen alainen laitteisto ilman komentoja paneelilta tai operaattorilta.Teollisissa järjestelmissä voidaan käyttää monitasoisia ohjausketjuja, kun useat HMI-laitteet voivat olla laajennetut käyttöoikeudet omaavan pääohjauspaneelin alaisia. Tämä tehdään yleensä tuotannossa ns. Industrial Ethernet -verkon avulla. Kotitalouksien tasolla monivaiheisia järjestelmiä ei juuri koskaan löydy.

Nykyiset HMI-laitteet

Kotitalouskäyttöön käytetään yleensä kahdenlaisia ​​tällaisia ​​​​laitteita:

• Grafiikka, teksti-grafiikka ja painike - niissä painotetaan pääjohtamistoimintoja, ei prosessien visualisointia. Budjettimallit on usein varustettu yksivärisellä näytöllä. Tiedot syötetään näppäimillä (tämä on kätevää vaarallisilla toimialoilla, kun käyttäjän on työskenneltävä hansikkaissa. Kotitalouksien tasolla tämä tekijä on selvästi tarpeeton). Huolimatta tämän tyyppisten käyttöpaneelien ilmeisestä yksinkertaisuudesta, niitä on kätevä käyttää taloissa, joissa ohjaustoiminnallisuus on pieni, sekä varastojen, vedenkäsittelyjärjestelmien, kerrostalojen kattilaohjausjärjestelmien tarpeisiin, ja tämä on myös merkityksellistä pumppuasemia varten.
• kosketus - näissä laitteissa on paljon kätevämpää ohjelmoida säätimet ja grafiikat tarvittavia teknisiä tehtäviä varten. Nykyaikaiset kosketuspaneelit pystyvät tuottamaan realistisen kuvan HD-resoluutiolla.

Laitteisto

HMI-laitteen laitteistoarkkitehtuuri on samanlainen kuin tavallisten henkilökohtaisten tietokoneiden, vain useimmissa tapauksissa käytetään flash-muistia kiintolevyn sijasta (jälkimmäisen mitoista johtuen). Vakiolaitteistoratkaisuja ovat:

• 32-bittinen RISK-prosessori;
• RAM SDRAM (ei vahva suuri määrä);
• Flash-EEPROM-muisti (sisäänrakennettu), johon käyttöjärjestelmä ja kertyneet käyttäjätiedot on tallennettu;
• Erilaisia ​​laajennusportteja ja liitäntöjä ulkoisten laitteiden liittämiseen.

Laitteiston monimutkaisuuden mukaan HMI-laitteet voidaan sijoittaa seuraavaan asteikkoon (pahimmasta parhaaseen):

• Painikepaneeli - ohjataan fyysisillä painikkeilla, tiedot esitetään ilmaisimilla tai nestekidenäytöllä.
• Tekstinäyttö - on paneeli, jossa on visuaalinen näyttö tietojen muistokaavioiden tai tekstin muodossa. Itse ohjelma voidaan suorittaa suoraan paneelissa tai yksinkertaisesti siirtää välittömästi haluttuun ohjaimeen.
• Graafinen paneeli on sama kuin edellinen, vain teksti ja muistikuvat korvataan piirretyillä kuvakkeilla;
• Kosketuspaneeli - siinä on kosketusherkkä näyttö, jonka kautta tiedot syötetään ja tiedot näytetään samanaikaisesti;
• Teollisuustietokone - muistuttaa ennen kaikkea modernia palvelinta, mutta sillä on yleensä erikoistunut käyttöliittymä ja se on pysyvästi kytketty teollisuusverkkoon. Sen keho on yleensä suojattu haitallisilta vaikutuksilta.

Ohjelmisto

Vakiokäyttöpaneeliohjelmisto sisältää:

• Käyttöjärjestelmä, joka on avoin ulkoiselle uudelleenohjelmoitavaksi - vaihtoehtona se on Linux, Windows CE, iOS tai Android;
• Mahdollinen korvaava yllä oleva käyttöjärjestelmä voi olla valmistajan laiteohjelmisto (ns. "omistettu käyttöjärjestelmä" tai laiteohjelmisto);
• Ohjelmistot visualisointiprojektien, skenaarioiden, tehtäväaikataulujen kehittämiseen.

Pääpiirteet

Käyttöpaneelin tärkeimmät ominaisuudet ovat:

• Näytön koko ja ulkonäkö – koko voi vaihdella vaatimattomasta 128x128 dpi:stä vaikuttavaan 1024x768 (ja vieläkin enemmän). Sen näyttämien värien määrä voidaan laskea välillä 2 (yksivärinen) 16 miljoonaan (24 bittiä). Nämä parametrit vaikuttavat merkittävästi käytettävyyteen.
• Ohjauksen organisointi - voidaan käyttää läpinäkyvää kosketusnäyttöä (kapasitiivinen tai vastus) yhdistettynä fyysisiin painikkeisiin tai manipulaattoreihin, jotka on sijoitettu etupuolelle. Voidaan käyttää myös täysin kosketusnäyttöä, josta ohjaus tapahtuu suoraan. Täysin kosketusnäyttöjä ei kuitenkaan ole - valmistaja rakentaa koteloon aina fyysisen hätäpysäytyspainikkeen kaikkia prosesseja varten.
• Käytettyjen sisäänrakennettujen verkkoliitäntöjen ja tietoliikenneprotokollien määrä - niiden määrä riippuu asennetun käyttöjärjestelmän ominaisuuksista. Standardina tässä voi olla Profibus DP, Industrial Ethernet tai Modbus RTU/TCP.
• Vakiintunut suojausaste - etuosalle on eurooppalainen standardi IP65, muille osille - IP20. On kuitenkin näytteitä, joissa kaikki osat on suojattu IP67-standardin mukaisesti - tämä voi johtua asennusvaikeuksista.
• Integroidun flash-muistin reagointikyky ja prosessorin nopeus - nämä ominaisuudet vaikuttavat tietojen käsittelyn ja siirron nopeuteen.
• Anturissa käytetyn matriisin tyyppi - tämä parametri määrittää kursorin tarkkuuden näytöllä, painalluksen herkkyyden ja vasteajan siihen.

Yleiskatsaus suosittujen valmistajien tuotteista

SIEMENS

Brändi tarjoaa laajan valikoiman tuotteita.Kummallista kyllä, yritys on erikoistunut BASIC-sarjan yksinkertaisimpien budjettilaitteiden tuotantoon, jotka on suunniteltu yksinkertaiseen visualisointiin. Monimutkaisempia näytteitä ovat "Comfort"-rivi.

Yksinkertaiset painikelaitteet säästävät noin 60 % asennus- ja liitäntäajasta. Samanaikaisesti niitä ei ole sertifioitu kaikissa maissa tietokoneen ohjauslaitteiksi. Mutta "Comfort" -linjalla on täysin tunnustettu kansainvälinen sertifikaatti kaikkialla.

Jokaisessa mallisarjassa on sekä langallisia että langattomia näytteitä. SIEMENS keskittyy kuitenkin enemmän koviin teollisuusympäristöihin käytettävien laitteiden tuotantoon.

ONI

Näytteitä on myynnissä sekä kosketus- että tekstinäytöllä. Kaikki laitteet on täydennetty omalla ohjelmistollaan - "ONI-VisualStudio". Se visualisoi annetut prosessit helposti käyttämällä korkealaatuista visuaalista grafiikkaa, animaatioelementtejä. Voit myös käyttää yrityksen valmiita skriptejä, makroja ja aikatauluja yleisimpiin prosesseihin. Tämän merkin tuotteiden ominaisuutena voidaan kutsua sitä, että se valmistaa myös OEM-sarjan kehyksiä, jotka on helppo integroida suoraan ohjattavan laitteen seinään tai paneeliin. Sekä perinteistä muovia että metallia käytetään kuitenkin tasapuolisesti kaikilla linjoilla.

WIELAND

Erittäin hyvämaineinen saksalainen merkki, jolla on yli 100 vuoden historia - se alkoi releiden, liittimien ja sähkökytkimien tuotannosta. Hän erottui siitä, että vuonna 2018 hän lanseerasi sarjan kosketusherkkiä käyttöpaneeleja, jotka toimivat laajennetulla lämpötila-alueella - +60 - -10 celsiusastetta.Aikaisemmin uskottiin, että näitä aistinvaraisten näytteiden rajoja ei voitu saavuttaa. Lähes kaikki sen mallit on varustettu IP66-standardin mukaisella tehostetulla suojausluokalla. Mikä tahansa paneeli voi ilmoittaa teknologisen prosessin tilasta paitsi näyttämällä tietoja näytöllä, myös sähköpostitse ja tekstiviestillä. Koko mallistolle on ominaista "monikielisyys" - melkein kaikki paneelit ovat yhteensopivia muiden valmistajien kanssa. Tämä saavutettiin kumppanuussopimuksilla yli 40 muun samanlaisia ​​tuotteita valmistavan brändin kanssa.

Vuoden 2025 parhaiden käyttöpaneelien luokitus

5. sija: OMRON NT2S

Tämä on yksi pienimmistä ja yksinkertaisimmista HMI-laitteiden malleista, jotka voidaan ohjelmoida. Varustettu nelirivisellä LCD-näytöllä ja kuudella toimintonäppäimellä. Kotelo on IP65-luokiteltu. Lisätoiminnoista on toteutettu reaaliaikainen kello ja mahdollisuus liittää tulostin. Näytteen asennussyvyys on pieni, minkä ansiosta käyttöpaneeli on erittäin helppo integroida lähes mihin tahansa pintaan.

• Taloudellinen ratkaisu;
• Kompakti mitat;
• Vahvistettu vartalon suojaus.

• Vähän toiminnallisuutta.

4. sija: OMRON NT31

Ohjelmoitava pääte nelirivisellä värinäytöllä. Siinä on rinnakkaisportti tulostimen liittämistä varten ja portti aikaisempien sukupolvien kannettavan tietokoneen (eli Macintosh-kämmenlaitteiden) liittämiseen.Tietojen lukemisen helpottamiseksi kosketusnäytöltä laitteessa on sisäänrakennettu LED-taustavalo, joka on suunniteltu vähintään 50 000 käyttötunnille. Sarjan mukana tulee patentoitu ohjelmisto vakiotarpeisiin.

• Mukautettavat toimintonäppäimet;
• Mahdollisuus liittää ulkoisia laitteita;
• Oma ohjelmisto.

• Suuri asennussyvyys.

3. sija: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Yhdistelmälaite, joka yhdistää sekä painike- että kosketusohjaimet. Siinä on seitsemän tuuman näyttö, jossa on parannettu värien toisto (kuusikymmentäviisi tuhatta väriä). Toimii Windows CE -käyttöjärjestelmässä plus sisältää ilmaisen ja avoimen lähdekoodin alkuperäisen ohjelmiston, jonka avulla voit ohjelmoida laitteen ohjaamaan melkein mitä tahansa prosesseja.

• Mukautetut ohjelmistot;
• Pidennetty takuu;
• Parannettu värien toisto.

• Pieni näyttö korkean värin näyttöön.

2. sija: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Monikäyttöinen laite laajakuva kosketusnäytöllä. Tarjoaa kuusitoista miljoonaa väriä. Toimitetaan vain uusimpien Windows CE -versioiden kanssa. Ohjaus käyttää tavallisia PROFINET- ja MPI/PROFIBUS DP -liitäntöjä, jotka ovat yhteensopivia monien muiden valmistajien ohjaimien kanssa.Ohjelmisto on avoimen lähdekoodin. Laitteessa on oma 12 Mt:n flash-muisti.

• Oma flash-muisti;
• Korkean resoluution kosketusnäyttö;
• Muokattavat ohjelmistot;
• Parannettu laitteiston yhteensopivuus;
• Toimii Windows CE:n uusimpien versioiden kanssa;
• Nykyinen hinta/laatusuhde.

• Ei löydetty.

1. sija: Weintek eMT3150A

Tehokas HMI-laite suurella näytöllä (15 tuumaa) ja erinomaisella 24-bittisellä graafisella värintoistolla. Kotelo on suojattu kaikilta puolilta IP66-luokan mukaan. Mallissa on useita rinnakkaisportteja ulkoisten laitteiden liittämistä varten sekä USB-portti. Pystyy siirtämään tietoja langattomasti. Toiminnalliset käyttölämpötilat - +60 - -20 celsiusastetta. Lisäksi Samos Pro Compact -hätäturvaohjain on sisäänrakennettu.

• Vaihdettavat ohjelmistot käyttäjälle;
• Parannettu kosketusnäyttö;
• Lisäturvaohjain.

• Korkea hinta.

Epilogin sijaan

Koska kuvatut laitteet ovat teknisesti monimutkaisia ​​ja kalliita, ainoa tapa säästää hinnassa on tilata ne suoraan valmistajalta. Tässä tapauksessa on kuitenkin syytä muistaa, että Venäjän federaation alueelle tuodulle tietokonelaitteelle on suoritettava pakollinen sertifiointi.Onneksi on lähes mahdotonta löytää operaattoria (paitsi Aasian näytteet), jolla ei ole Venäjän federaation tunnustamaa kansainvälistä sertifikaattia. Näin ollen Internetin kautta tilauksen hinta poikkeaa merkittävästi vähittäishinnasta. Samaan aikaan käytäntö osoittaa, että saman laitteen hinta, joka sisältyy venäläisten yritysten arvioihin älykkään kodin järjestämisen yhteydessä, on vähintään 25 prosenttia yliarvioitu.