Nové směry v oblasti operátorských panelů a panelů HMI

Ovládaní, řízení a zpracování signálů s přenosem informací na cloud je v současné době již klíčovou záležitostí téměř pro každý výrobní proces a každé průmyslové odvětví. Panely HMI toho nyní musí umět daleko víc než jen zobrazovat hodnoty. Navíc některé provozy a některá odvětví ze své povahy vyžadují velmi odolná provedení, aby vůbec takové panely splňovaly požadavky zákonů a norem a také přežily i mnoho let v náročných podmínkách v každodenním plném nasazení. Proto společnost Turck neustále rozšiřuje a zdokonaluje svůj sortiment panelů pro soudobé i budoucí požadavky.

Aplikačně flexibilní panely HMI/PLC TX700

Produktová nabídka společnosti Turck pro řízení strojů a technologických zařízení se neustále rozšiřuje. V současné době zákazníci preferují řadu TX700, ve které jsou k dispozici samostatné panely HMI pro vizualizaci ve velikostech 4", 7" a 10" nebo panely HMI/PLC ve velikostech 5", 7", 10", 15" a 21" ve standardním průmyslovém provedení s rozlišením až FullHD 1 920 × 1 080 pixelů s celoskleněnou kapacitní dotykovou plochou odolnou proti poškození.

České zastoupení společnosti Turck má panely HMI/PLC ve velikostech 10" a 15" ve standardním průmyslovém provedení trvale ihned k dodání a odběru. Tato panelová PLC mají intuitivní programovací prostředí Codesys V3 pro programování ovládání i vizualizace. Jsou vybavena rozhraními Profinet, EtherNet/IP či EtherCAT v pozici master nebo Modbus TCP/RTU master i slave. Tato flexibilita výrazně snižuje počet variant zařízení, které je třeba držet na skladě.

Turck dále na objednávku dodává i varianty panelových PLC v krytí IP67 pro náročná prostředí a se zvýšeným jasem pro použití na přímém slunci nebo jako samostatné panely HMI TX100 ve velikostech 4", 7" a 10", které jsou určené primárně pro lokální vizualizaci každého stroje.

Sběr dat pro HMI se systémem BL20

Pro sběr signálů ve spojení s panely HMI TX700 doporučuje Turck systém řady BL20 (obr. 1). V nabídce nechybějí karty pro zpracování digitálních, analogových a teplotních signálů, technologické moduly pro IO-Link a RFID nebo pro komunikační rozhraní a distribuci napájení. Díky ekonomicky výhodným kartám s velkou hustotou signálů je BL20 zajímavou alternativou a cenově optimálním řešením.

Potravinářské panely TX700FB

Novinkou jsou provedení TX700FB a TX700HB s displeji o velikosti 7" nebo 15" (obr. 2). Varianta FB je navržena pro použití v potravinářském průmyslu (Food & Beverage) a podobných odvětvích s velkými požadavky na hygienu a tam, kde je třeba i velká odolnost proti kyselinám a chemikáliím. Jednotky FB proto byly vyvinuty v souladu se všemi hygienickými požadavky a jsou dodávány s čelním panelem z korozivzdorné oceli opatřeným polyesterovým povlakem se stupněm krytí IP69K. Panely HMI jsou proto vodotěsné i při mytí vodou o vysokém tlaku a teplotě až 80 °C.

TX700HB s vynikající čitelností na přímém slunci

Nová verze jednotek TX700HB (High Bright­ness) o velikosti 5" nebo 10" se vyznačuje dobrou čitelností i tam, kde na displej přímo dopadá sluneční záření. Je tomu tak díky displeji s mimořádně výkonným podsvícením s jasem až 800 cd/m˛. Proto jsou tyto jednotky zvláště vhodné pro venkovní použití. Displeje jsou navíc vyráběny kapalinovým lepením (LOCA – Liquid Optically Clear Adhesive) – procesem lepení obrazovky, který zlepšuje kontrast a zvyšuje jas zásluhou sníženého odrazu a lomu. Panely HB s celokovovým pouzdrem jsou mimo to velmi odolné i proti mechanickému namáhání.

Mimořádně odolné panely TXF700 s řídicí jednotkou edge

Mimořádně robustní celozapouzdřené panely HMI řady TXF700 poprvé nabízejí krytí IP67 celého panelu ze všech stran (nejen z přední strany, jak je obvyklé), a to i při použití v teplotách –20 až +55 °C (obr. 3). To umožňuje flexibilní montáž s minimální hloubkou, protože již není třeba instalace v ochranných krytech nebo rozváděčích. Proto je pro komunikaci a napájení po jednom kabelu zvolena technologie PoE (Power over Ethernet). Panel má integrované rozhraní WiFi a může pracovat jako přístupový bod (AP – Access Point) i jako klient. Může být použit nejen pro vizualizaci, ale v případě potřeby také jako brána IIoT nebo řídicí jednotka edge s možností komunikovat současně až osmi protokoly.

IIoT cloudové a edge brány TX700Q

Řada TX700 však nejsou jen panely HMI s dotykovými obrazovkami, ale i TX700Q – kompaktní malé jednotky na lištu DIN bez obrazovek (obr. 4). Lze si je představit jako řídicí jednotku panelů, ale bez obrazovkové části. Potřeby vizualizace jsou realizovány prostřednictvím webového serveru, na který lze přistupovat z jakéhokoliv zařízení pomocí standardního webového prohlížeče.

Pro řízení a zpracování velkého množství dat a jejich synchronizaci s cloudovou aplikací či firemním serverem obsahují tyto jednotky výkonné výpočetní a řídicí jednotky edge. Zpracování požadavků v reálném čase zajistí OS Linux RT běžící na vícejádrových CPU ARM Cortex-A9. Díky programovacímu prostředí Codesys V3 lze grafickou vizualizaci i řídicí algoritmy PLC vytvářet společně v jednom softwaru na PC. Kdyby vizualizační funkce TargetVisu systému Codesys někomu nevyhovovaly, lze také použít software Turck TXVisu PRO poskytující navíc např. záznam dat nebo funkce vzdálené plochy.

Podle velikosti může panel obsahovat jeden, dva nebo tři ethernetové porty, které je možné provozovat jak v režimu switch, tak i v režimu zcela oddělených nezávislých portů. Jeden port tudíž může komunikovat se snímači, druhý port s nadřazeným počítačovým systémem nebo s databází a na třetí port může být připojena tiskárna či jej lze využít jako servisní rozhraní.

Dále jsou k dispozici až dva porty USB a dva přídavné sloty plug-in pro montáž rozšiřujících karet rozhraní RS-232, RS-485 či CAN. Ethernetové i sériové porty podporují všechny významné protokoly, jako je např. Profinet, Modbus-TCP/RTU, EtherNet/IP, Profibus nebo CANopen.

Naměřené hodnoty lze zpracovávat či částečně vyhodnocovat, filtrovat, třídit a upravovat před odesíláním do místních databázových systémů nebo do cloudu pomocí zabezpečených protokolů MQTT nebo OPC-UA.

Programovatelné řízení i cloudové aplikace

TBEN-L PLC je první průmyslová řídicí jednotka s krytím IP67 na světě, která má integrované PLC s prostředím CODESYS V3 a umožňuje připojení do cloudu a komunikaci prostřednictvím různých ethernetových protokolů, a to díky multiprotokolové funkci i několika současně. Schopnost řídicí jednotky s krytím IP67 připojit se ze stroje přímo ke cloudovým řešením společnosti Turck nejenže eliminuje potřebu dalších komunikačních bran, ale také uživatelům značně zjednodušuje návrh projektu. Nový režim Dual MAC poskytuje robustnímu modulu možnost navázat připojení k automatizační síti s pomocí jednoho portu a bezpečně oddělené internetové připojení ke cloudu prostřednictvím druhého portu. Alternativně, není-li nutné připojení k internetu, je možná komunikace ve dvou sítích Ethernet, např. jako zařízení Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP/RTU nebo CANopen master.

Závěrem

Jednoduchý přístup k datům strojů v cloudu z jakéhokoliv počítače nebo mobilního zařízení po celém světě zjednodušuje diagnostiku poruch i monitorování stavu pro preventivní údržbu. To umožňuje implementovat decentralizované a síťové koncepce s minimem instalačního úsilí a výdajů v oblastech automobilového průmyslu, velmi náročného na kvalitu, rychlé a flexibilní logistiky, přesného strojírenství nebo stavby speciálních strojů.

(Turck, s. r. o.)

Obr. 1. Pro sběr signálů ve spojení s panely HMI TX700 doporučuje Turck systém řady BL20

Obr. 2. Novinkou jsou provedení TX700FB pro potravinářství a TX700HB pro použití na přímém slunci

Obr. 3. Mimořádně robustní celozapouzdřený panel HMI TXF700

Obr. 4. TX700Q – kompaktní jednotky na lištu DIN s webovým serverem umožňují zobrazení na jakémkoliv připojeném zařízení s webovým prohlížečem