Aktuální vydání

celé číslo

10

2019

Automatizace v chemii a petrochemii

Hladinoměry

celé číslo

Panelové počítače: B&R posouvá hranice

Dny strojů, které po dobu dvaceti let vyráběly stále stejné produkty, jsou u konce. Při pohledu do budoucnosti bude výroba vyžadovat stále větší přizpůsobitelnost strojů a celkovou pružnost systémů. K míře pružnosti přispívají také modulární operátorské panely a panelové počítače vyvinuté společností B&R.

 
Výrobci strojů jsou pod velkým tlakem průmyslu. Na jedné straně je nezbytné, aby jeden stroj mohl vyrábět individualizované produkty, aniž by bylo nutné jej odstavovat na dlouhou dobu např. při výměně nástroje. Na druhé straně nesmí stroj během několika málo let zestárnout. „Moderní průmyslová produkce je charakterizována krátkými cykly výroby jednoho typu produktů a rostoucími požadavky na jejich zákaznické provedení,“ vysvětluje Raimund Ruf, ředitel oddělení HMI ve společnosti B&R. Způsob výroby označovaný jako batch size one, tedy výrobní série o velikosti jednoho kusu, už není výsadou pouze automobilového průmyslu. S ohledem na tuto skutečnost tým Raimonda Rufa vyvinul modulární platformu, která konstruktérům strojů nabízí zcela výjimečnou flexibilitu.
 

Neomezená škálovatelnost

Systém operátorských panelů B&R je zcela oddělený od ostatních komponent PC. Hlavní myšlenkou je, že každý operátorský panel lze kombinovat s libovolným procesorem, pamětí atd., které určují výkonnostní třídu operátorského panelu, ale neovlivňují zástavbové rozměry. V řadě B&R Automation Panel (obr. 1) jsou k dispozici displeje různých velikostí a poměrů stran. Jejich spojením s průmyslovým PC vznikne výkonné panelové PC. K dispozici jsou průmyslové počítače s procesory Intel od jednojádrového procesoru Celeron až po čtyřjádrový Core i7. Pomocí zásuvných karet je možné PC dovybavit veškerými potřebnými rozhraními (např. Powerlink, sériovou komunikací apod.).
 

Jednoduše rozšiřitelné

Tato koncepce zjednodušuje údržbu i přestavbu zařízení. Jestliže nová aplikace HMI vyžaduje větší výkon, lze PC jednoduše nahradit novým, s větším výkonem. Stačí jen vyšroubovat šest šroubů. Počítač je připojen k operátorskému panelu robustním konektorem, nejsou zde žádné kabely, které by bylo nutné odpojovat od základní desky. Všechna data a software jsou uloženy na kartě CFast, která se jednoduše vyjme ze starého PC a vloží do nového. Není proto třeba systém nově instalovat.
 
Nový modulární systém průmyslových PC bere v úvahu skutečnost, že počítače a displeje mají různé životní cykly. Nový přístup společnosti B&R přináší značné úspory výrobcům a koncovým uživatelům, mj. proto, že zákaznická provedení panelů je možné používat po mnoho generací procesorů.
 

Bezúdržbová průmyslová PC

Téměř všechny varianty PC jsou s pasivním chlazením bez ventilátorů. Při použití karet CFast a disků SSD je možné v provozních podmínkách používat průmyslové PC bez jakýchkoliv točivých prvků. To eliminuje údržbu a nákladné a časově náročné práce spojené s výměnou opotřebovaných dílů. Pro přenos tepla z komponent PC na chladič se používají tzv. tepelné trubice (heat pipes). Simulační modely a reálné testy ukázaly, že v PC může být provozován i výkonný procesor Core i7 3517UE při plném zatížení bez aktivního chlazení při teplotě okolí do +50 °C.
 
Kromě toho společnost B&R vybírá pro svá panelová PC pouze komponenty nejvyšší úrovně spolehlivosti, včetně pevných disků, desek plošných spojů a šasi. Tyto komponenty byly navrženy speciálně pro použití v průmyslovém prostředí, snesou i vysoké teploty okolí a budou dostupné po mnoho dalších let.
 

Vzdálený přístup

Všechny počítače Panel PC 900 s procesory iCore podporují AMT (Active Managment Technology) od společnosti Intel (out-of-band-management). To umožňuje vzdálený přístup k PC na úrovni hardwaru, bez ohledu na použitý operační systém.
 
AMT umožňuje na dálku číst informace o stavu PC, měnit konfiguraci systému BIOS a zapnout či vypnout PC. Vzhledem k tomu, že přístup do PC je nezávislý na operačním systému, je možné je restartovat na dálku i v případě, že přestal reagovat jeho operační systém. To je zvláště užitečné v případech, kdy jsou PC umístěna mimo dosah personálu, jak je tomu např. u systémů řízení dopravy. AMT poskytuje další servisní informace, např. o použitých komponentách PC, typu procesoru apod. Kromě toho generuje protokol událostí s podrobnými informacemi o systémových procesech běžících na počítači. Jedinou podmínkou je, že počítač musí být připojen do komunikační sítě a být zapnutý.
 

Operátorské panely pro každé použití

Operátorské panely Automation Panel a panelová PC jsou k dispozici v široké škále úhlopříček a splňují všechny požadavky současných vyspělých průmyslových aplikací HMI. Například širokoúhlé varianty jsou k dispozici až do velikosti úhlopříčky 24" s rozlišením Full HD. Pro případy, kde je vyžadována kompatibilita s existujícími zařízeními, jsou k dispozici panely s poměrem stran 4 : 3 s analogovou odporovou dotykovou obrazovkou. To umožní použít nová PC se současnou aplikací HMI bez dalších nákladů na úpravu softwarového vybavení. Všechny dotykové obrazovky lze také ovládat v rukavicích; i díky tomu jsou operátorské panely určeny k použití v těch nejnáročnějších průmyslových prostředích.
 
Na strojích je stále častěji používáno uchycení panelu na otočné rameno. B&R nabízí několik variant panelů a průmyslových PC s možností přímé montáže na otočné rameno. Všechny varianty mají krytí IP65 ze všech stran a mohou být použity v prostředí se zvýšenými požadavky na hygienu. K dispozici jsou také panely s displejem na výšku. Operátorské panely řady Automation Panel je možné prostřednictvím Smart Display Link 3 připojit k průmyslovému PC na vzdálenost až 100 m, a to standardním ethernetovým kabelem Cat. 6 nebo Cat. 7.
 

RFID pro maximální zabezpečení

Operátorské panely určené k montáži na otočné rameno nabízejí možnost vybavit panel ovládacími prvky, jako jsou tlačítka, klíčový spínač, tlačítko nouzového zastavení apod. Panel je vybaven také integrovanou čtečkou RFID, pomocí níž mohou být přiřazována individuální přístupová práva pro operátora, servisního technika, administrátora apod.
 
„Důležitým pokrokem ohledně bezpečnosti bylo zavedení multi-touch dotykových displejů do průmyslu,“ říká Raimund Ruf. Předpokladem je, že potenciálně kritické situace (zahájení procesu, spuštění motoru) nelze spustit jen jedním dotykem. To vylučuje možnost náhodné aktivace a úroveň bezpečnosti je stejná jako u dvouručního ovládání.
 

Ovládání pomocí gest

Multidotykové displeje umožňují použít k ovládání gesta, která jsou známa z běžných spotřebních zařízení (mobilní telefon, tablet apod.). Například pro posun nebo změnu stránek lze použít gesto tažením prstu po obrazovce nebo je možné dvěma prsty přibližovat či oddalovat prvek na obrazovce.
 
Použití velkých širokoúhlých displejů umožní zobrazit na obrazovce další informace, jako jsou datové listy nebo videonávody, aniž by zakrývaly informace týkající se aktuálního stavu stroje, a pomocí gest mezi nimi jednoduše přepínat a ovládat jednotlivé funkce.
(B&R) 

Obr. 1. Modulární panelový počítač Automation Panel