Панель оператора (HMI): назначение и устройство

HMI панели оператора используют везде, где необходима диспетчеризация и автоматизация. Выпускают устройства для контроля малых, средних и крупных АСУТП.

Применение панелей оператора позволяет значительно упростить построение систем автоматизации и диспетчеризации, повысить их техническую и экономическую эффективность.

Панели управления оператора (hmi) -устройства для визуализации, контроля и управления технологическими процессами, отображения состояния оборудования и элементов производственной линии.

Hmi панель позволяет получать полную информацию об участках и всем контролируемом объекте или процессе, вносить корректировки в программы работы, осуществлять непосредственное удаленное управление.

Панели оператора появились одновременно с началом автоматизации и диспетчеризации производства. Первые модели состояли из оборудования отображения на основе электронно-лучевых трубок и световых индикаторов, релейных схем управления с проводной связью с технологическим оборудованием. Каждое устройство проектировали индивидуально, исходя из особенностей технологических процессов.

Современные информационные панели оператора выпускают крупносерийно или массово. Устройства программируют и настраивают непосредственно при пуско-наладке на объекте, исходя из условий технологических процессов. Таким образом, устройство одной и той же модели можно применять на совершенно разных производствах.

Конструкция операторских панелей (HMI)

Оборудование состоит из аппаратной и программной части. Первая включает следующие комплектующие:

• Устройство отображения. Удобство восприятия – одна из важнейших характеристик. Hmi панели для управления несложным оборудованием или процессами могут комплектоваться ЖК-дисплеем, табло или световые индикаторами. Большинство моделей оснащают монохромными или цветными экранами различного размера и разрешения.
• Средства ввода. Устройства могут комплектоваться клавиатурой, сенсорным экраном джойстиками, кнопками, а также входами для подключения выносного оборудования для ввода информации.
• Интерфейсы связи. Оборудование поддерживает различные протоколы обмена данными на базе различных интерфейсов.
• Память. Оборудование комплектуют внутренними запоминающими устройствами и блоками для съемных носителей.

Современные операторские панели также содержат контроллеры или процессоры, оперативную память для обработки информации, выполнения вычислительных и логических операция, формирования и выдачи управляющих сигналов.

Программная часть устройства – специализированное ПО для обработки данных и реализации функций панели управления. Программы устанавливают исходя из требований к контролю и управлению объекта или автоматизированной системы.

Функции и область применения панелей управления оператора

Hmi панель оператора – часть автоматизированной системы управления технологическими процессами. В крупных АСУТП со сложной архитектурой устройство интегрируется на средний уровень. На небольших объектах панели оператора с микропроцессором могут быть верхним звеном системы сбора данных и диспетчеризации.

Базовый набор функций включает:

• Формирование и отправка команд оборудованию и исполнительным устройствам, получение данных с них. Панели управления оператора поддерживают передачу по Ethernet, RS232 и RS422, другим протоколам, действующим на предприятии. В процессе обмена реализуются автоматическое управление по заданной программе, осуществляется получение текущих данных о параметрах процесса и состоянии каждого элемента системы, смежных устройств, а также отправка информации на верхний уровень АСУТП.
• Отображение процессов и их рабочих параметров на контролируемом объекте в удобной для восприятия форме. Информация может выводиться в режиме реального времени в виде текста, графиков, диаграмм, мнемосхем или пиктограмм, а также в другой форме. Реализована также функция отображения данных с запоминающего устройства.
• Оповещение о ненормальных режимах работы, авариях, достижения одним или несколькими параметров недопустимых величин. Такие сообщения выводятся в форме, немедленно обращающей внимание оператора, а также нередко дублируются звуковым сигналом.
• Ведение журнала. Операторские панели обеспечивают запись о включении или отключении технологического оборудования, изменении параметров или других событиях с регистрацией даты и времени. Информация записывается во встроенную энергонезависимую память, съемную карту и передается на верхний уровень АСУТП. Данные о событиях архивируются и могут выводиться в различной форме для последующего анализа.
• Удаленное управление оборудованием и задание программ. В ряде случаев необходимо непосредственное управление отдельным оборудованием или параметрами. Панель управления оператора обеспечивает ввод команд при помощи кнопок, клавиатуры или подключаемых устройств.

Набор функций устройств может существенно различаться в зависимости от типа операторской панели, особенностей автоматизированной системы и технологических процессов. Ряд моделей оборудования совместимы с персональными компьютерами, принтерами, считывателям штрих-кодов и другими сторонними устройствами.

Область применения панелей оператора

Операторская панель применяется для построения систем автоматизированного и телемеханического управления самой различной архитектуры, диспетчеризации объектов любого назначения. Области применения устройств:

• Инженерные системы зданий и сооружений.
• Энергетика и электрические сети.
• Различные отрасли промышленности и производства.
• Водное хозяйство.
• Медицина.
• Логистика и складское хранение.
• Транспортировка нефти, газа.
• Другие отрасли.

Операторская панель используется везде, где необходима диспетчеризация и автоматизация. Выпускают устройства для контроля малых, средних и крупных АСУТП.

Ряд моделей оснащены модулями поддержки многопротокольных интерфейсов RS-232, RS-422/485, Ethernet, USB (Host), USB-A, USB (device), панели управления можно встраивать в АСУТП с любой промышленной связью. Устройства также обеспечивают безопасность обмена информацией.

Применение hmi панелей позволяет значительно упростить построение систем автоматизации и диспетчеризации, повысить их техническую и экономическую эффективность.