O que é um PC de painel industrial? Componentes, tipos e aplicações

Um PC de painel industrial é um computador com um ecrã incorporado, normalmente tátil, concebido para ser instalado em equipamento industrial ou em áreas de trabalho. Combina hardware informático e uma interface de operador num único conjunto. Dependendo da aplicação, pode apresentar o estado da máquina, aceitar comandos do operador, registar dados de produção ou executar software do equipamento.

Ao contrário de um monitor tátil, um PC de ecrã possui o seu próprio processador, memória e armazenamento. Executa a aplicação localmente, em vez de depender de um computador separado para gerar o conteúdo do ecrã.

O que contém um PC de painel industrial?

Por trás do ecrã encontram-se o hardware informático, os circuitos de alimentação e as ligações necessárias para executar a aplicação e comunicar com outros equipamentos.

Componente	O que faz
Ecrã e retroiluminação	Criar a imagem visível, incluindo controlos, alarmes, instruções e dados do processo.
Sensor tátil e controlador	Detetar o toque e transmitir essa informação ao computador. Os ecrãs táteis capacitivos projetados e resistivos são opções comuns.
Processador e placa-mãe	Executar o sistema operativo e a aplicação, processar dados e gerir os dispositivos ligados. As plataformas incluem arquiteturas x86 e ARM.
Memória e armazenamento	A RAM armazena os dados em que se está a trabalhar. Um SSD ou um dispositivo de armazenamento incorporado armazena o sistema operativo, as aplicações e os ficheiros guardados.
Circuitos de alimentação	Converte a tensão de alimentação de entrada especificada nas tensões necessárias para o funcionamento interno. A gama de tensões de entrada e as funcionalidades de proteção variam consoante o modelo.
Interfaces de comunicação	Ligue redes, controladores e periféricos através de interfaces como Ethernet, USB e portas seriais.
Componentes de alojamento e refrigeração	Apoiar o conjunto, proporcionar pontos de fixação e dissipar o calor dos componentes internos.

O hardware também necessita de um sistema operativo compatível, controladores e software de aplicação. O Windows, o Linux e o Android estão disponíveis em diferentes plataformas, mas não são intercambiáveis em todas as unidades.

As ligações também requerem suporte de software. Uma porta Ethernet proporciona uma ligação à rede; no entanto, isso não torna automaticamente o PC de painel compatível com todos os protocolos de comunicação industrial.

Como funciona um PC de painel industrial?

Considere uma máquina de embalagem com um PC de ecrã tátil instalado na porta do seu armário. O operador seleciona uma receita, introduz a quantidade pretendida e dá início a um ciclo de produção.

1. O ecrã tátil deteta a entrada. O controlador tátil comunica a interação ao sistema operativo, que a transmite à aplicação.
2. A aplicação processa o pedido. Verifica as definições introduzidas e envia o comando ou os dados relevantes para o controlador da máquina.
3. O sistema de controlo opera a máquina. Numa instalação típica baseada num PLC, o PLC controla a sequência da máquina e as entradas e saídas ligadas.
4. O PC de ecrã tátil apresenta informações. A aplicação lê o estado da máquina, atualiza as contagens de produção e apresenta alarmes. Também pode guardar registos ou enviá-los para um servidor.

O PC de ecrã tátil funciona como interface entre o operador e a aplicação. A divisão exata das tarefas depende do sistema: algumas unidades executam software local, enquanto outras apresentam uma aplicação baseada num navegador alojada noutro local.

Um PC de painel não é, por si só, um substituto do PLC. O controlo de máquinas baseado em PC requer software de controlo adequado, E/S e um comportamento de temporização adequado. As funções de segurança também exigem uma arquitetura de controlo de segurança adequada; uma aplicação comum com ecrã tátil, por si só, não proporciona isso.

O que torna um PC de ecrã tátil um equipamento industrial?

Um computador multifuncional para escritório também combina um ecrã e um processador. Um PC de painel industrial é concebido tendo em conta a instalação, as condições de funcionamento e as necessidades de assistência técnica do equipamento industrial.

Integração mecânica

O conjunto pode ser encaixado num recorte de um armário, montado no interior de um quiosque ou fixado a um braço de suporte. A sua moldura, os pontos de fixação, as posições dos conectores e a profundidade de instalação influenciam a forma como se integra na máquina.

Num modelo montado em armário, o operador poderá ver apenas um painel frontal selado, enquanto o computador, os conectores e as superfícies de refrigeração permanecem no interior do armário.

Proteção do ambiente

Dependendo do modelo, as características podem incluir vedação do painel frontal, intervalos de temperatura de funcionamento alargados e resistência a condições de vibração específicas.

Estas capacidades têm limites definidos. Uma classificação IP65 na parte frontal não garante o mesmo nível de proteção para a parte traseira da caixa e para os conectores. Além disso, a classificação de proteção contra a penetração, por si só, não garante resistência a produtos químicos de limpeza, condensação ou exposição prolongada ao ar livre.

Gestão do calor

Os modelos sem ventoinha transferem o calor através de dissipadores de calor, radiadores ou da caixa do aparelho. Os modelos com refrigeração por ventoinha utilizam o fluxo de ar para ajudar a dissipar o calor.

Ambas as configurações precisam de um local para onde esse calor possa ser dissipado. Um computador instalado atrás da porta de um armário funciona no ar que envolve a sua parte traseira, que pode estar consideravelmente mais quente do que a temperatura ambiente.

Suporte para implementações repetidas

Os fabricantes de equipamento podem necessitar da mesma configuração de hardware em lotes de produção sucessivos, juntamente com os controladores compatíveis, a documentação de assistência técnica e a notificação de alterações nos componentes.

Estas disposições ajudam a manter o design de uma máquina ao longo do tempo, mas devem ser confirmadas junto do fornecedor. O termo “industrial” não garante uma vida útil, um período de fornecimento ou uma temperatura de funcionamento específicos.

Tipos comuns de PC de painel industrial

Os PC de painel são normalmente descritos em função do seu invólucro e da forma de instalação. Estas categorias podem sobrepor-se.

Tipo	Esquema de instalação	O que a descrição indica
Montagem em painel	Encaixa-se num recorte, deixando a moldura visível na parte da frente e a secção de processamento por trás do painel.	Concebido para integração num painel ou armário. A vedação frontal depende da instalação especificada.
Armação aberta	Instala-se no interior de uma máquina ou quiosque utilizando uma estrutura ou pontos de fixação específicos.	Destinado à integração na estrutura circundante do fabricante do equipamento. A proteção ambiental necessária deve ser assegurada na montagem final.
Totalmente fechado	Possui uma caixa pronta para instalação à vista, frequentemente num suporte ou braço de fixação.	O computador está protegido, mas a classificação de proteção contra a penetração ainda tem de ser confirmada.

A VESA descreve uma interface de montagem, não uma categoria de proteção. Uma unidade pode possuir tanto características de montagem em painel como orifícios de montagem VESA. Da mesma forma, a expressão “sem ventoinha” refere-se ao sistema de refrigeração e não à impermeabilidade da caixa.

Para que servem os PC de painel industriais?

A aplicação determina o que o PC de painel faz. Unidades com aspeto semelhante podem desempenhar tarefas bastante diferentes.

Interfaces de operador de máquinas

Um PC de painel pode executar software de interface homem-máquina (HMI) para a seleção de receitas, introdução de parâmetros, histórico de alarmes e ecrãs de manutenção. Permite que os operadores interajam com o sistema de controlo da máquina a partir de uma posição de operação fixa.

Terminais de produção e rastreabilidade

Numa estação de montagem, a aplicação pode apresentar instruções de trabalho, receber dados de um leitor de códigos de barras e registar as operações concluídas associadas a um número de peça. O PC de painel associa o trabalho do operador ao registo de produção.

Estações de inspeção e ensaio

Um PC de painel pode apresentar medições, orientar um operador ao longo de uma sequência de testes e armazenar resultados. Com hardware e software de processamento adequados, pode também analisar dados de inspeção localmente. As câmaras e os instrumentos de medição continuam a ser componentes separados do sistema.

Quiosques e equipamento de autoatendimento

Num quiosque, o PC com ecrã tátil executa a interface do utilizador e comunica com dispositivos como scanners, impressoras e terminais de pagamento.

A instalação continua a determinar os requisitos ambientais. Um terminal instalado no interior e outro exposto à luz solar e à chuva podem realizar a mesma transação, mas necessitam de ecrãs, sistemas de refrigeração e caixas de proteção muito diferentes.

Quando é que faz sentido utilizar um PC de painel industrial?

Um PC de painel é útil quando o ecrã e o hardware informático devem estar no mesmo ponto de funcionamento. Permite reduzir o trabalho de montagem separado e eliminar os cabos externos de vídeo e táteis entre um monitor e o computador anfitrião. As ligações de alimentação, rede e periféricos continuam a ser necessárias.

Um computador e um monitor separados podem ser mais práticos quando o equipamento de processamento necessita de ser instalado noutro local, de atualizações frequentes ou de substituição independente. As unidades integradas também variam em termos de facilidade de manutenção; a avaria de um componente não implica necessariamente a substituição de todo o PC de ecrã inteiro.

Se estiver a decidir se a capacidade de processamento deve ser integrada no ecrã, consulte o nosso Comparação entre PC de painel e monitor tátil. Para obter informações sobre a disposição do equipamento e as considerações relativas à manutenção, consulte o Comparação entre PC de ecrã e PC de caixa.

Assim que a configuração do sistema estiver clara, utilize o Guia de seleção de PCs de painel industriais para analisar o software, os requisitos de instalação e a validação das amostras.

No âmbito de um projeto OEM, a Eagle Touch pode analisar em conjunto o ecrã, a plataforma informática, as interfaces e a disposição de montagem. Explore a nossa soluções personalizadas de PC de painel para a indústria, ou envie-nos a descrição da sua aplicação e o desenho do equipamento para darmos início a uma análise da configuração.