Для обеспечения возможности удобного взаимодействия человека с системой автоматизации служит панель оператора, представляющая собой устройство ввода-вывода информации, и тем самым являющаяся главным средством человеко-машинного взаимодействия.
Благодаря контроллерам (ПЛК) производственные процессы могут быть автоматизированы, что значительно повышает их производительность, качество и безопасность.
Зачастую панель оператора бывает связана с одним или несколькими контроллерами, что в различных отраслях промышленности отнюдь не редкость.
Панель оператора программируется специально под управляемое оборудование так, чтобы оператор мог легко выбрать режим работы системы, ввести параметры для управления оборудованием, контролировать рабочий процесс, и получать информацию как о текущем состоянии системы, так и о предшествующих состояниях (возможно сохранение данных).
Кроме того, панель оператора позволяет вовремя выявить аварию или неполадку. Связанный с панелью контроллер осуществляет автоматическое управление, будучи соединен с панелью через современный интерфейс.
Так, панели оператора находят самое обширное применение в промышленности, в медицинской сфере, в системах автоматизированного управления зданиями и т.д.
Благодаря панелям операторов отпадает необходимость в установке большого количества управляющей и сигнальной аппаратуры, как это традиционно бывает в обычных системах автоматизации.
Панель и контроллеры автоматических систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) соединяются посредством интерфейсных кабелей, а дисплей отображает в виртуальном виде сигнализирующие и управляющие элементы, мнемосхемы, - в общем все то, что входит в функционал конкретного устройства (панели).
Панель оператора исключает необходимость установки большого количества кнопок, индикаторов, переключателей, табло, и занимает при этом очень мало места, получается своего рода многофункциональный операторский пульт.
Операторская панель легко размещается на удобном месте, будь то пульт управления, дверь шкафа, где установлено управляемое оборудование, или уже существующая панель автоматизированной системы управления технологическим процессом. Панель при этом обладает достаточным классом защиты оболочки IP.
Вот главные составные части типичной панели оператора:
-
Дисплей, который может быть графическим, текстовым или текстово-графическим;
-
Устройство ввода, которым может быть клавиатура, сенсорный экран или джойстик;
-
Память, ОЗУ и Flash, например в виде карты памяти;
-
В некоторых моделях имеется встроенный программируемый логический контроллер;
-
Интерфейсы для связи с внешними контроллерами и для программирования;
-
В комплект входит специализированное ПО.
Сегодня на рынке операторских панелей имеется большой выбор устройств различного исполнения, однако разделить их можно на следующие виды:
-
Панели оператора графические;
-
Панели оператора сенсорные;
-
Панели оператора текстово-графические с клавиатурой;
-
Панели оператора сенсорные логические.
У графических и текстово-графических панелей, оснащенных клавиатурой, имеется набор кнопок, для каждой из которых устанавливается функциональное назначение и создается группа соответствующих экранов. Здесь возможно отображение диаграмм и графиков. Для целей промышленной автоматизации графические и текстово-графические операторские панели — то, что нужно.
Примером может служить текстово-графическая панель оператора модели TP04P от Delta Electronics. Она оснащена пленочной клавиатурой, имеет монохромный LCD-дисплей, и работает под управлением интегрированного ПЛК. Поддерживается до 32 входов и выходов.
Меню многоязычное, есть часы реального времени, и, конечно, коммуникационные порты. Разные конфигурации выходов и входов панели делают доступными несколько различных ее модификаций:
-
TP04P-16TP1R: 8 дискретных входов, 8 дискретных выходов;
-
TP04P-32TP1R: 16 дискретных входов, 16 дискретных выходов;
-
TP04P-22XA1R: 8 дискретных входов, 8 дискретных выходов, 4 аналоговых входа, 2 аналоговых выхода;
-
TP04P-21EX1R: 8 дискретных входов, 8 дискретных выходов, 2 аналоговых входа, 1 аналоговый выход, 2 входа для сигналов с датчиков температуры.
Поскольку встроенный в панель ПЛК имеет ядро SS2, есть возможность подключать выходы и входы различного назначения. Есть индикаторы состояний выходов и входов. Клавиатура программируется под потребности конкретного производства. Программное обеспечение загружается в панель и через USB-порт. Есть пара портов RS485.
Эти панели активно используют сегодня в коммунальном хозяйстве, промышленности, и в других областях, где требуется автоматизация и управление. Сочетание панели с ПЛК делает данную панель не только экономически доступной, но и достаточно прагматичным решением, она занимает мало места, легко монтируется, и неприхотлива в процессе эксплуатации. ПО доступно на официальном сайте производителя. При помощи специальной карты памяти TP-PCC01 можно скопировать ПО с одной панели на другую.
Большую возможность для реализации творчества в проектировании АСУ ТП предоставляют сенсорные панели оператора. Здесь, в отличие от текстово-графических и графических панелей, доступны уникальные графические элементы и экраны с наборами всевозможных элементов. Пользователь может сам загружать свою графику, а управление осуществляется посредством сенсорной матрицы самого экрана, реагирующей на прикосновение.
Примером сенсорных панелей оператора могут служить панели серии GP-S070 от Autonics. Это поистине современные средства реализации человеко-машинного интерфейса с поддержкой не только USB, но и RS422, RS232, и Ethernet для обмена данными и их сбора с внешних сканеров штрих-кодов, ПЛК, принтеров, с последующим выводом на ЖК экран с TFT-матрицей.
В серию входят две модификации: GP-S070-T9D6 и GP-S070-T9D7. В первой портов RS422 и RS232 по одному, а во второй — пара RS232. Безукоризненно комфортный для глаз дисплей, с возможностью легкого сенсорного управления. Поддерживается множество шрифтов и библиотек изображений.
Для загрузки файлов и для управления ими служат порты USB Host и USB Device. Для взаимодействия с внешними устройствами — RS422, RS232, и Ethernet. Возможность регистрации данных также присутствует. Свежее ПО всегда доступно на официальном сайте разработчика. Для управления подключенными ПЛК и для мониторинга их параметров, предназначен порт ПЛК. Возможны любые языковые настройки отображения. Пользователь может самостоятельно разрабатывать ПО при помощи GP Editor.
Сегодня панели серии GP-S070 можно встретить в различных отраслях промышленности, где они применяются для управления и диспетчеризации, а также в других сферах, в частности в ЖКХ. Данные терминалы упрощают сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами, и облегчают их внедрение.
Сенсорные логические панели операторов обладают встроенным ПЛК, что позволяет еще более расширить возможности для проектирования АСУ ТП, ведь здесь можно и создать и визуализировать программу, и все это в одном устройстве.
В качестве примера сенсорной логической панели можно привести TP70P от Delta Electronics. Эта панель имеет встроенный логический контроллер, и предназначена для работы в современных автоматизированных системах управления. Благодаря сочетанию цветного сенсорного дисплея с интегрированным программируемым логическим контроллером, возможна реализация широкого набора функций, гораздо большего, чем у стандартных операторских панелей.
Возможность подключения множества внешних устройств позволяет спроектировать на базе TP70P системы управления сервоприводами, температурными датчиками и реализовать многие другие проекты практически в любых сферах промышленности и хозяйства.
Серия TP70P включает четыре модификации с различием по количеству и типу выходов и входов, а также дополнительную пятую модификацию RM0 с расширением в виде интерфейса RS-485. Конкретная модель подбирается под требования пользователя, исходя из набора внешне подключаемого оборудования.
Полноцветный сенсорный TFT-дисплей разрешением 800 на 400 может отображать свыше 60000 оттенков для максимально четкой визуализации информации, это могут быть графики, диаграммы, счетчики дистанции и индикаторы.
Через порт USB в панель загружается ПО. Датчики температуры подключаются напрямую к панели. Все входы высокоскоростные. Встроенный ПЛК поддерживает программы до 8000 шагов длительностью, и может запомнить до 5000 слов. ПЛК оснащен индивидуальным портом для связи.
Фактически, в руках разработчика оказывается полноценный инструмент для управления не только простыми станками, но и сложными автоматическими системами и контрольно-измерительным оборудованием. Панель подходит не только для предприятий, но и для реализации систем «умный дом».