Ocena najlepszych paneli operatorskich na rok 2025

Panel operatora (określany również jako „panel operatora” lub „urządzenie HMI”) to specjalne seryjne lub produkowane masowo urządzenie komputerowe, które jest zaimplementowane jako sterownik przemysłowy (nie komputer), które wykorzystuje interfejs człowiek-maszyna do sterowania poszczególne zautomatyzowane procesy lub urządzenia. Może być stosowany zarówno w produkcji, jak i na potrzeby domowe (np. sterowanie Smart Home).

Cechy konstrukcyjne

Urządzenie HMI to zazwyczaj konstrukcja, która ma płaski front z elementami sterującymi lub wyświetlaczem. Często element ten jest chroniony przed negatywnym wpływem środowiska zewnętrznego lub uszkodzeniami mechanicznymi (folia ochronna, elewacja odporna na uderzenia itp.). Sam panel nie ma dużej głębokości, co umożliwia umieszczenie go zarówno na dużej przemysłowej konsoli operatora, jak i na ścianie domu lub jakiejś powierzchni sterowanej aparatury.

Wewnętrzna konstrukcja panelu jest w zasadzie podobna do urządzenia komputera przemysłowego, z różnicą tylko w warunkach pracy i kierunku specjalizacji.

Typowy panel zawiera:

• Środki wizualnego przekazywania informacji: nowoczesne modele mają dotykowy ekran graficzny lub tekstowy; dawniej stosowano wszelkiego rodzaju wyświetlacze elektroniczne i wskaźniki, jeszcze wcześniej funkcję tę pełniły grupy lamp lub diod LED. Szczyt popularności przypadał na modele z wyświetlaczami ciekłokrystalicznymi.
• Narzędzia techniczne wprowadzania i selekcji danych odpowiedzialne za poruszanie się po dostępnych funkcjach: oddzielne przyciski, pełna klawiatura, ekran dotykowy. Można również użyć joysticka lub innego manipulatora (od myszy do trackballa).
• Łączenie interfejsów służących do odbierania/przesyłania wprowadzonych/odebranych danych pomiędzy centralą a sterowanymi urządzeniami. Obejmuje to dowolny sprzęt sieciowy - od sieci przewodowej po modem (przykłady to RS485, RS232, Ethernet, RS422).
• Dodatkowe urządzenia: dysk do przechowywania systemu operacyjnego, oprogramowania, ulotna pamięć o dostępie swobodnym, nieulotna pamięć tylko do odczytu (dysk twardy lub pamięć flash).

Główna funkcjonalność

Panel operatora zapewnia następujące funkcje:

• Wizualna reprezentacja kontrolowanego procesu (lub obiektu) i jego aktualnych parametrów w postaci tekstu lub grafiki;
• Przetwarzanie i zarządzanie alarmami/powiadomieniami, w których odnotowywany jest czas i data ich wystąpienia;
• Wprowadzanie parametrów procesu i bezpośrednie sterowanie za pomocą ekranu dotykowego lub przycisków funkcyjnych;
• Transfer danych z urządzeniami peryferyjnymi lub systemem;
• Wybór możliwych do pobrania scenariuszy działania sterowanych urządzeń oraz możliwość ich edycji;
• Administracja systemowymi uprawnieniami użytkowników w postaci nakładania ograniczeń na działania osób nieuprawnionych (np. zakaz wyświetlania „kanałów dla dorosłych” przez odbiorniki telewizyjne dostępne w Smart Home bez podawania tajnego hasła);
• Wyświetlanie trendów i wykresów statystycznych, wyświetlanie zbiorczych raportów z pracy kontrolowanych urządzeń („historia użytkowania”);
• Archiwizacja zgromadzonych danych (raczej bardziej potrzebna w procesach przemysłowych);
• Wykonanie wcześniej ustawionych poleceń zgodnie z harmonogramem (np. włączenie automatycznego ogrzewania podłogowego o określonej godzinie);
• Wydruk wybranych informacji.

Jeśli panel jest w trybie tekstowym, wszystkie procesy są wyświetlane jako dane znakowe. W trybie graficznym wizualizacja odbywa się za pomocą ikon lub diagramów mnemonicznych.Widać z tego, że ten ostatni tryb jest najbardziej wizualny i wygodny, dlatego pierwszy (tekstowy) jest zwykle stosowany w małych zautomatyzowanych systemach, które nie wymagają stałego i ścisłego monitorowania przez użytkownika (m.in. zunifikowany system alarmowy i blokowanie zamki we wszystkich drzwiach w prywatnym domu ).

Interakcja z zarządzanym sprzętem

Z reguły same panele operatorskie w zautomatyzowanych systemach nie sterują samodzielnie sterowanymi elementami, a jedynie pełnią funkcję wydawania poleceń. W celu pozyskania danych o trwających procesach wymieniają dane ze sterownikami, które są zainstalowane bezpośrednio na urządzeniach realizujących dany proces za pośrednictwem sieci (np. system SCADA).

Dla jasności warto podać następujący przykład: ze wspólnego panelu sterowania „Inteligentnego domu” przesyłane jest polecenie włączenia ogrzewania podłogowego o określonej godzinie. Polecenie to odbiera sterownik zainstalowany w konwektorze podłogowym i we właściwym czasie je wykonuje, łącznie z nagrzewaniem elementów grzejnych w urządzeniu „podrzędnym”.

W ten sposób może być jeden panel operatora, ale kilka podłączonych kontrolerów. Nie jest jednak konieczne, aby cały ten sprzęt był tego samego modelu lub tej samej marki. W rezultacie urządzenie HMI jest odpowiedzialne za uruchamianie/zatrzymywanie sterowanych systemów, wybór trybu ich działania, wprowadzanie nowych scenariuszy operacyjnych, monitorowanie postępu procesu w czasie rzeczywistym, wyświetlanie bieżących danych procesowych i ich rejestrowanie.

Można również zastosować system „kontroler-panel”, w którym sterownik posiada szersze uprawnienia, a podległy mu sprzęt obywa się bez poleceń z panelu i udziału operatora.W systemach przemysłowych można stosować wielopoziomowe łańcuchy sterowania, gdy kilka urządzeń HMI może być podporządkowanych głównemu panelowi sterowania, który ma rozszerzone prawa dostępu. Odbywa się to zwykle w produkcji za pomocą tak zwanej sieci Industrial Ethernet. Na poziomie gospodarstw domowych prawie nigdy nie znaleziono systemów wielostopniowych.

Istniejące typy urządzeń HMI

Do użytku domowego zwykle stosuje się dwa rodzaje takiego sprzętu:

• Grafika, tekst-grafika i przycisk - nacisk kładziony jest w nich na główne funkcje zarządzania, a nie na wizualizację procesów. Modele budżetowe są często wyposażone w monochromatyczny ekran. Dane wprowadza się za pomocą klawiszy (jest to wygodne dla branż niebezpiecznych, kiedy operator musi pracować w rękawiczkach. Na poziomie gospodarstwa domowego ten czynnik jest wyraźnie zbędny). Pomimo pozornej prostoty tego typu paneli operacyjnych, są one wygodne w użytkowaniu w domach, w których funkcjonalność sterowania jest niewielka, a także na potrzeby magazynów, systemów uzdatniania wody, systemów sterowania kotłem w budynkach mieszkalnych, co również będzie miało znaczenie dla przepompowni.
• dotykać - w tych urządzeniach znacznie wygodniej jest zaprogramować sterowanie i grafikę do niezbędnych zadań technologicznych. Nowoczesne panele dotykowe są w stanie generować realistyczny obraz w rozdzielczości HD.

Sprzęt komputerowy

Architektura sprzętowa urządzenia HMI jest podobna do standardowych komputerów osobistych, tylko w większości przypadków zamiast dysku twardego używana jest pamięć flash (ze względu na wymiary tego ostatniego). Standardowe rozwiązania sprzętowe obejmują:

• 32-bitowy procesor RYZYKA;
• RAM SDRAM (niezbyt duży wolumen);
• Pamięć Flash-EEPROM (wbudowana), w której przechowywany jest system operacyjny i zgromadzone informacje o użytkowniku;
• Różne porty rozszerzeń i interfejsy do podłączania urządzeń zewnętrznych.

W zależności od złożoności sprzętowej urządzenia HMI można umieścić w następującej gradacji (od najgorszego do najlepszego):

• Panel przycisków - sterowany za pomocą fizycznych przycisków, informacje prezentowane są na wskaźnikach lub ekranie ciekłokrystalicznym.
• Wyświetlacz tekstowy - to panel z wizualnym wyświetlaniem informacji w postaci mnemonicznych diagramów lub tekstu. Sam program można wykonać bezpośrednio w panelu lub po prostu natychmiast przenieść do żądanego sterownika.
• Panel graficzny jest taki sam jak poprzedni, tylko tekst i diagramy mnemoniczne zastąpione są rysowanymi ikonami;
• Panel dotykowy - posiada dotykowy wyświetlacz, za pomocą którego jednocześnie wprowadza się dane i wyświetla informacje;
• Komputer przemysłowy - przede wszystkim przypomina nowoczesny serwer, ale z reguły posiada wyspecjalizowany interfejs i jest na stałe podłączony do sieci przemysłowej. Jego ciało jest zwykle chronione przed szkodliwymi wpływami.

Oprogramowanie

Standardowe oprogramowanie panelu operacyjnego zawiera:

• System operacyjny otwarty na zewnętrzne przeprogramowanie - opcjonalnie jest to Linux, Windows CE, iOS lub Android;
• Ewentualnym zamiennikiem powyższego systemu operacyjnego może być firmware od producenta (tzw. „proprietary OS” lub firmware);
• Oprogramowanie do tworzenia projektów wizualizacji, scenariuszy, harmonogramów zadań.

Główna charakterystyka

Najważniejszymi cechami panelu operatorskiego będą:

• Rozmiar i wygląd wyświetlacza - rozmiar może się wahać od skromnego 128x128 dpi do imponującego 1024x768 (a nawet więcej). Ilość wyświetlanych przez niego kolorów można obliczyć od 2 (monochromatyczny) do 16 milionów (24 bity). Te parametry znacząco wpływają na użyteczność.
• Organizacja sterowania - można zastosować przeźroczysty wyświetlacz dotykowy (pojemnościowy lub rezystorowy) połączony z fizycznymi przyciskami lub manipulatorami umieszczonymi na froncie. Można również zastosować w pełni dotykowy ekran, z którego bezpośrednio odbywa się sterowanie. Nie ma jednak ekranów całkowicie dotykowych – producent zawsze wbudowuje w obudowę fizyczny przycisk zatrzymania awaryjnego dla wszystkich procesów.
• Ilość wbudowanych interfejsów sieciowych i wykorzystywanych protokołów komunikacyjnych – ich ilość będzie zależeć od możliwości zainstalowanego systemu operacyjnego. Standardem może być tutaj Profibus DP, Industrial Ethernet lub Modbus RTU/TCP.
• Ustalony stopień ochrony - dla części przedniej to europejski standard IP65, dla pozostałych części - IP20. Istnieją jednak próbki, w których wszystkie części są chronione zgodnie ze standardem IP67 - może to wynikać z trudności instalacyjnych.
• Reakcja zintegrowanej pamięci flash i szybkość procesora - te cechy wpływają na szybkość przetwarzania i przesyłania danych.
• Rodzaj matrycy zastosowanej w czujniku - parametr ten określi dokładność kursora na ekranie, czułość naciśnięć oraz czas reakcji na nie.

Ogólny przegląd produktów popularnych producentów

SIEMENS

Marka oferuje szeroką gamę produktów.Co dziwne, firma specjalizuje się w produkcji najprostszych budżetowych urządzeń serii BASIC, przeznaczonych do prostej wizualizacji. Bardziej złożone próbki obejmują linię „Komfort”.

Proste urządzenia przyciskowe oszczędzają około 60% czasu instalacji i podłączenia. Jednocześnie nie we wszystkich krajach są certyfikowane jako komputerowe urządzenia sterujące. Ale linia „Komfort” ma wszędzie w pełni uznawany międzynarodowy certyfikat.

W każdej gamie modeli znajdują się zarówno próbki przewodowe, jak i bezprzewodowe. Jednak firma SIEMENS bardziej koncentruje się na produkcji urządzeń do pracy w trudnych warunkach przemysłowych.

ONI

Próbki są dostępne w sprzedaży z wyświetlaczami dotykowymi i tekstowymi. Całość wyposażenia uzupełnia własne oprogramowanie „ONI-VisualStudio”. Łatwo wizualizuje dane procesy, wykorzystując wysokiej jakości grafikę wizualną, elementy animacji. Możesz również skorzystać z gotowych skryptów, makr i harmonogramów firmy dla najczęstszych procesów. Cechą produktów tej marki można nazwać fakt, że produkuje ona również bezramowe modele serii OEM, które można łatwo zintegrować bezpośrednio ze ścianą lub panelem sterowanego sprzętu. Jednak we wszystkich liniach w równym stopniu stosowane są zarówno tradycyjne tworzywa sztuczne, jak i metal.

WIELAND

Bardzo renomowana niemiecka marka z ponad 100-letnią historią - zaczynała od produkcji przekaźników, zacisków, przełączników elektrycznych. Wyróżnił się tym, że w 2018 roku wypuścił na rynek linię dotykowych paneli operacyjnych, które pracują w rozszerzonym zakresie temperatur - od +60 do -10 stopni Celsjusza.Wcześniej uważano, że nie można osiągnąć tych limitów dla próbek sensorycznych. Prawie wszystkie modele są wyposażone w podwyższoną klasę ochrony zgodnie ze standardem IP66. Dowolny panel może informować o stanie procesu technologicznego nie tylko poprzez wyświetlanie informacji na ekranie, ale również poprzez e-mail i SMS. Cała gama modeli charakteryzuje się „wielojęzycznością” – prawie wszystkie panele są kompatybilne z innymi producentami. Udało się to osiągnąć dzięki umowom partnerskim z ponad 40 innymi markami produkującymi podobne produkty.

Ocena najlepszych paneli operatorskich na rok 2025

5 miejsce: OMRON NT2S

Jest to jeden z najmniejszych i najprostszych modeli urządzeń HMI, które można zaprogramować. Wyposażony w czterowierszowy ekran LCD i sześć klawiszy funkcyjnych. Obudowa ma stopień ochrony IP65. Z dodatkowych funkcji zaimplementowano zegar czasu rzeczywistego oraz możliwość podłączenia drukarki. Próbka ma niewielką głębokość montażu, co sprawia, że ​​niezwykle łatwo zintegrować panel operacyjny na niemal każdej powierzchni.

• Rozwiązanie ekonomiczne;
• Kompaktowe wymiary;
• Wzmocniona ochrona ciała.

• Mała funkcjonalność.

4 miejsce: OMRON NT31

Programowalny terminal z kolorowym czterowierszowym wyświetlaczem. Posiada port równoległy do ​​podłączenia drukarki oraz port do podłączenia laptopa poprzednich generacji (czyli handheldów z Macintosha).Dla ułatwienia odczytywania informacji z ekranu dotykowego urządzenie posiada wbudowane podświetlenie LED, zaprojektowane na co najmniej pięćdziesiąt tysięcy godzin pracy. Do zestawu dołączono autorskie oprogramowanie do standardowych potrzeb.

• Konfigurowalne klawisze funkcyjne;
• Możliwość podłączenia urządzeń zewnętrznych;
• Własne oprogramowanie.

• Duża głębokość instalacji.

III miejsce: SIMATIC BASIC PANEL KTP700

Urządzenie kombinowane, które łączy w sobie sterowanie przyciskowe i dotykowe. Posiada siedmiocalowy ekran o zwiększonej reprodukcji kolorów (sześćdziesiąt pięć tysięcy kolorów). Działa na systemie operacyjnym Windows CE plus zawiera darmowe i natywne oprogramowanie typu open source, które pozwala zaprogramować urządzenie do sterowania prawie każdym procesem.

• Oprogramowanie na zamówienie;
• Rozszerzona gwarancja;
• Ulepszone odwzorowanie kolorów.

• Mały wyświetlacz dla wysokiej jakości kolorów.

II miejsce: SIMATIC COMFORT PANEL KP700

Urządzenie wielofunkcyjne z panoramicznym, w pełni dotykowym wyświetlaczem. Zapewnia wydruk szesnastu milionów kolorów. Dostarczany tylko z najnowszymi wersjami Windows CE. Sterowanie wykorzystuje standardowe interfejsy PROFINET i MPI/PROFIBUS DP, które są kompatybilne z wieloma sterownikami innych producentów.Oprogramowanie jest open source. Urządzenie posiada własną pamięć flash 12 MB.

• Własna pamięć flash;
• Ekran dotykowy o wysokiej rozdzielczości;
• Oprogramowanie do edycji;
• Poprawiona kompatybilność sprzętowa;
• Współpracuje z najnowszymi wersjami Windows CE;
• Aktualny stosunek ceny do jakości.

• Nie znaleziono.

1. miejsce: Weintek eMT3150A

Potężne urządzenie HMI z dużym wyświetlaczem (piętnaście cali) i doskonałym dwudziestoczterobitowym graficznym odwzorowaniem kolorów. Obudowa jest chroniona ze wszystkich stron zgodnie z klasą IP66. Model posiada kilka portów równoległych do podłączania urządzeń zewnętrznych, a także port USB. Możliwość bezprzewodowego przesyłania danych. Funkcjonalne temperatury pracy - od +60 do -20 stopni Celsjusza. Dodatkowo wbudowany jest sterownik bezpieczeństwa awaryjnego Samos Pro Compact.

• Wymienne oprogramowanie dla użytkownika;
• Ulepszony wyświetlacz dotykowy;
• Dodatkowy kontroler bezpieczeństwa.

• Wysoka cena.

Zamiast epilogu

Ze względu na to, że opisywane urządzenia są skomplikowane technicznie i drogie, jedynym sposobem na zaoszczędzenie na cenie jest zamówienie ich bezpośrednio u producenta. Jednak w tym przypadku warto pamiętać, że urządzenie komputerowe importowane na terytorium Federacji Rosyjskiej musi przejść obowiązkową certyfikację.Na szczęście prawie niemożliwe jest znalezienie panelu operacyjnego (z wyjątkiem próbek azjatyckich), który nie ma międzynarodowego certyfikatu uznawanego przez Federację Rosyjską. Tym samym koszt zamówienia przez Internet będzie znacznie odbiegał od ceny detalicznej. Jednocześnie praktyka pokazuje, że cena tego samego urządzenia, uwzględniona w szacunkach rosyjskich firm przy aranżacji Smart Home, będzie zawyżona o co najmniej 25 proc.