Промышленный сенсорный монитор для автоматизации: назначение, требования и выбор

Промышленный сенсорный монитор позволяет операторам напрямую наблюдать за работой автоматизированного оборудования и взаимодействовать с ним. Он отображает интерфейс, сгенерированный промышленным ПК или встроенным контроллером, и передает сенсорные команды обратно в эту ведущую систему. Операторы используют его для выбора технологических рецептов, настройки допустимых параметров, подтверждения сигналов тревоги, проверки состояния производства и обеспечения технического обслуживания.

Именно поэтому промышленный сенсорный монитор для систем автоматизации должно указываться как часть компьютера, а не рассматриваться как настольный аксессуар.

Почему в промышленной автоматизации нужен сенсорный монитор?

Автоматизация сокращает объем ручной работы, но не исключает необходимости принятия решений человеком. Все равно кому-то приходится запускать цикл, проверять сигналы тревоги, менять формат продукции, подтверждать результаты проверки или переводить оборудование в режим технического обслуживания.

Сенсорный монитор объединяет все эти функции в единый визуальный интерфейс. На одном и том же экране могут отображаться производственные данные в режиме нормальной работы, сведения о неисправностях при срабатывании сигнализации и сервисная информация во время технического обслуживания. Это позволяет избежать перегруженности панели управления и дает производителю оборудования возможность обновлять большую часть интерфейса с помощью программного обеспечения. Однако аварийные остановки, блокировки безопасности и другие функции безопасности не должны зависеть от обычного сенсорного экрана; для них требуется соответствующая конструкция системы управления, отвечающая требованиям безопасности.

Какое место занимает сенсорный монитор в системе управления?

Сенсорный монитор — это устройство отображения и ввода данных. Как правило, он не запускает приложение HMI и не управляет оборудованием самостоятельно.

В типичной архитектуре ПЛК управляет станком, а на промышленном ПК работает программное обеспечение визуализации. Хост-компьютер передает видеосигнал по интерфейсам HDMI, DisplayPort, DVI или VGA, а монитор возвращает координаты касаний по интерфейсу USB или, в некоторых устаревших системах, по интерфейсу RS232.

Такое разделение обеспечивает защиту компьютера внутри шкафа, при этом экран расположен так, чтобы им мог пользоваться оператор. Кроме того, это позволяет заменять монитор без замены управляющего компьютера или перепрограммирования, при условии, что его размеры, разрешение и интерфейсы остаются совместимыми.

Эти термины часто путают, но эти продукты не одно и то же:

Устройство	Что входит в состав	Лучшая посадка
Сенсорный монитор	Дисплей, сенсорный датчик, контроллер дисплея и интерфейсы	Программное обеспечение уже работает на отдельном IPC или контроллере
Панельный компьютер	Монитор, сенсорный экран и полноценный компьютер	Вычислительные и отображающие устройства должны быть объединены в одном устройстве
Специализированный интерфейс человека-машины (HMI)	Аппаратная среда и среда выполнения HMI, специфичная для конкретного поставщика	Используется четко определённая экосистема ПЛК и проект HMI

Если для проекта требуется локальная обработка данных, хранение информации, а также установка операционной системы или программного обеспечения непосредственно на устройстве, то промышленный панельный ПК обычно является более подходящей отправной точкой.

Чем сенсорный монитор облегчает повседневную работу?

Настройка и переналадка: Настройки, рецепты и инструкции могут отображаться на одном экране. Операторам больше не нужно переключаться между дисплеем, клавиатурой и отдельной панелью управления — это особенно удобно при работе с оборудованием, где часто меняется ассортимент продукции.

Реакция на сигнал тревоги: Индикатор сигнализирует о неисправности; экран HMI может показать, где произошла неисправность, что стало её причиной и что необходимо проверить. Монитор не проводит диагностику станка, но делает диагностическую информацию контроллера доступной для использования.

Площадь панели и однородность: Статус, элементы навигации и поля ввода данных могут размещаться в одном месте, в то время как физические элементы управления сохраняются для обеспечения безопасности или для часто используемых ручных функций. Типовая компоновка экрана также может повторно использоваться на аналогичных устройствах и адаптироваться с учетом изменений языка, рабочего процесса или прав доступа.

Чем отличается среда промышленной автоматизации?

Сложность заключается в том, чтобы обеспечить читаемость дисплея и стабильность сенсорного ввода после установки в готовое устройство.

Перчатки, масло и влага: На рабочие характеристики PCAP влияют толщина перчаток, вода, заземление и толщина защитного стекла. Резистивный сенсорный экран по-прежнему остается практичным решением для ввода данных с помощью нажатия, при использовании толстых перчаток или стилуса. Проводите тестирование с учетом реальных действий оператора, а не полагайтесь исключительно на данные технического паспорта.

Двигатели и электрические помехи: Инверторы, реле, импульсные источники питания и некачественное заземление могут приводить к пропуску сигналов ввода или появлению ложных срабатываний. В готовом устройстве необходимо проверить прокладку кабелей, экранирование, качество электроэнергии, заземление и настройку сенсорного контроллера.

Высокая температура и длительное время работы: Температура внутри шкафа может быть значительно выше, чем комнатная температура. Срок службы подсветки, номинальные характеристики компонентов, вентиляция и тепловыделение соседних устройств имеют важное значение для оборудования, работающего в режиме длительных смен или круглосуточно.

Вибрация и техническое обслуживание: Проверьте надежность крепления, зазор разъема, изгиб кабеля, устройство снятия натяжения и наличие необходимого пространства для демонтажа устройства. Одно лишь соответствие размеров экрана не гарантирует механическую совместимость.

Длительный срок службы оборудования: Изменения в ЖК-дисплее, сенсорном контроллере или плате дисплея могут повлиять на способ крепления, прошивку и работу сенсорного управления. Контролируемые изменения версий и проверенный план замены могут оказаться более ценными, чем самая низкая начальная цена.

Более подробную информацию об этих условиях применения см. в дисплеи для промышленной автоматизации, предназначенные для управления станками.

Как правильно выбрать сенсорный монитор

Начинайте с оборудования и оператора, а не со списка максимальных технических характеристик.

Фактическое состояние	Что необходимо подтвердить
Оператор носит перчатки	Материал и толщина перчаток; настроенный сенсорный экран типа PCAP или резистивный
На переднюю часть попадает масло, пыль или, изредка, вода	Передняя герметизация, прокладка и соответствующая поверхность защитного стекла
Монитор находится рядом с двигателем или инвертором	Заземление, экранирование, прокладка кабелей, качество электроэнергии и проверка на электромагнитную совместимость
Оборудование работает круглосуточно	Рабочая температура, заданные параметры подсветки и тепловые условия внутри шкафа
Существующее квадратное отверстие для интерфейса HMI необходимо сохранить	Соотношение сторон, поле изображения, вырез, разрешение и точки крепления
Монитор устанавливается с передней стороны шкафа	Сенсорный монитор для монтажа в панель структура и доступ к услугам
Дисплей встроен за собственной рамкой устройства	Монитор с открытой рамой размеры, кронштейны и зазор соединительных элементов
Хост-компьютер находится на расстоянии нескольких метров	Стандарт видеосигнала, длина кабеля, сенсорный кабель и проверка сигнала на этапе окончательной прокладки
Производство данного продукта будет осуществляться в течение нескольких лет	Утверждение конфигурации, уведомление об изменениях и контроль за заменой

Яркость должна соответствовать условиям просмотра. Для обычной панели, предназначенной для использования в помещении, не требуется автоматически обеспечивать читаемость при солнечном свете, в то время как при сильном внешнем освещении может потребоваться более высокая яркость, контроль отражения или оптическое склеивание. Повышенная яркость приводит к увеличению нагрева и энергопотребления, поэтому она должна решать реальную проблему с видимостью.

Типичные области применения средств автоматизации

Промышленные сенсорные мониторы используются в панелях управления станками, терминалах MES, робототехнических ячейках, контрольных постах, упаковочном оборудовании и системах транспортировки материалов. Экран упаковочной линии может отображать рецептуры и историю аварийных сигналов; дисплей контрольно-измерительной станции уделяет приоритетное внимание детализации изображения и информации о прохождении/непрохождении проверки; экран роботизированной ячейки отображает состояние системы, обеспечивает выбор заданий и доступ к функциям технического обслуживания. Формат отображения, способ монтажа и особенности сенсорного управления должны определяться конкретной задачей.

Что касается проектов, связанных со станками с ЧПУ, ознакомьтесь с нашим Руководство по использованию дисплея станка с ЧПУ для получения рекомендаций по конкретным случаям применения, касающихся воздействия охлаждающей жидкости, работы в перчатках, решений по устаревшим моделям и помех от частотно-регулируемых приводов (VFD).

Как только вам станут понятны эти условия эксплуатации, ознакомьтесь с нашим ассортимент промышленных мониторов. Это позволяет избежать затрат на ненужные технические характеристики или слишком позднего обнаружения того, что стандартный монитор не подходит к данному устройству.

Когда сенсорного монитора бывает недостаточно?

Отдельный сенсорный монитор подходит для проектов, в которых уже имеется промышленный ПК или встроенный хост. Он менее подходит в тех случаях, когда отсутствует компьютер для запуска программного обеспечения HMI, требуется локальная обработка данных на экране или обязательно использование специализированной платформы HMI от поставщика ПЛК. Выбор зависит от архитектуры: монитор обеспечивает гибкость, панельный ПК объединяет вычислительные возможности и дисплей, а специализированный HMI подходит для определённой экосистемы автоматизации.

Заключительный контрольный список перед отбором проб

Перед отбором образца необходимо уточнить размер экрана и его собственное разрешение, компоновку интерфейса оператора (HMI), видео- и сенсорные интерфейсы, способы ввода данных оператором, монтажный чертеж, пространство сзади устройства, питание, температурные условия, степень загрязнения, требования к очистке и предполагаемый срок службы. Тестируйте образец на реальном оборудовании с установленными окончательными кабелями, заземлением, перчатками и программным обеспечением — а не просто на офисном столе.

Компания «Eagle Touch» занимается разработкой промышленные сенсорные мониторы для автоматизационного оборудования OEM в конфигурациях для монтажа в панель, с открытой рамой и по индивидуальному заказу. Пришлите нам чертеж вашего станка, спецификации интерфейсов контроллера, условия эксплуатации и ориентировочный объем заказа. Мы сможем оценить практическую совместимость ещё до изготовления образца.