Aktuální vydání

celé číslo

01

2020

Operátorské panely, HMI, SCADA

celé číslo

Prostředky od Beatronic Supply pro komunikaci člověka se strojem

Automa 3/2000

(Bk)

Prostředky od Beatronic Supply pro komunikaci člověka se strojem

Kdo by chtěl standardní kancelářskou klávesnici nebo myš použít v průmyslovém prostředí, se zlou by se potázal. Jejich životnost by byla minimální. Prach, kapky vody nebo oleje, nízké nebo vysoké teploty, občasný náraz nebo trvalé otřesy by brzy ukončily jejich život. Jak komunikovat s průmyslovým počítačem nebo řídicím systémem? Firma Beatronic Supply nabízí řešení pro každou aplikaci: průmyslové joysticky, trackbally, ovládače HulaPoint a průmyslové klávesnice.

Obr. 1.

Joysticky
Joystick zná asi každý, kdo hrál počítačové hry. Na trhu jsou tato zařízení k dispozici v nejrůznějších provedeních. Ovšem běžné joysticky pro průmyslové prostředí nejsou vhodné. Průmyslové joysticky v širokém sortimentu vyrábí např. firma Penny+Giles z Velké Británie.

Stupeň krytí průmyslových joysticků Penny+Giles je z čelní strany minimálně IP65. Vysoký izolační odpor chrání obsluhu před úrazem elektrickým proudem v případech, kdy se do řídicí elektroniky dostane přepětí zkratem nebo indukcí z vysokonapěťových kabelů. Tato zařízení jsou odolná vůči elektromagnetickému rušení a sama jsou konstruována tak, aby nebyla jeho zdrojem.

Obsluha tráví u ovládacího pultu s joystickem často dlouhé hodiny. Velká pozornost proto musí být věnována pečlivému ergonomickému návrhu ovládací páky. Ta může být doplněna ovládacími tlačítky, membránovou klávesnicí nebo potenciometry. Do rukojeti je možné zabudovat signální LED, u větších joysticků dokonce celý displej (viz obrázek v inzerátu na protější straně). V některých aplikacích je požadována vratná síla, která uvede joystick do základní polohy, nebo naopak aretace ve zvolené poloze.

Při průmyslovém použití joysticku může jeho náhodné vychýlení, zásah nepovolané osoby nebo jeho porucha způsobit značné škody. Joysticky jsou proto často vybaveny komponenty, které zvyšují bezpečnost ovládání. Ovládání může být vypnuto centrálním tlačítkem na rukojeti. Joystick se může automaticky uzamknout v bezpečné pozici, spustí-li obsluha ruku z páky. Tam, kde lze očekávat elektromagnetické rušení, mohou být joysticky vybaveny duálním výstupem. Porovnání obou částí duálního výstupu v řídicím systému nebo počítači umožňuje zjistit, zda příchozí signál je skutečně z joysticku nebo zda je to šumový signál indukovaný při přenosu.

Joysticky Penny+Giles se k ovládanému systému připojují standardními konektory. To zmenšuje dobu instalace a redukuje možnost chybného zapojení. Do některých joysticků lze vestavět spínače velkých proudů (MOSFET, spínací relé).

Obr. 2. Obr. 3. Obr. 4.

Co se vlastně skrývá uvnitř joysticku? Na obr. 1 je deska plošného spoje pro jednu osu. Jsou na ní dvě odporové dráhy z vodivého plastu. Spodní, hlavní odporová dráha je zapojena jako napěťový dělič. Na její konce je přivedeno napájecí napětí, na jezdci, který se po této dráze pohybuje, se potom objeví výstupní napěťový signál. Aby byla zaručena dlouhá životnost zařízení, nesmí být odporová dráha zapojena jako rezistor s proměnným odporem. Nesmí také být zatížena proudem větším než 10 µA. Je-li nutné použít větší proud, nevyužívá se přímý výstup, ale signál je zpracováván v desce elektroniky vestavěné v joysticku. Druhá dráha je zpravidla určena k indikaci chyb výstupu. Vývod ve středu hlavní dráhy slouží k přesnému nastavení nulové úrovně (u bipolárního napájení) nebo referenčního napětí (je-li napájecí napětí unipolární). Nad odporovými dráhami jsou pole pro dvouhodnotové spínače. Ty mohou být využívány k indikaci, že se joystick vychýlil ze středové polohy, popř. k indikaci směru jeho vychýlení.

Na obr. 2 je příklad robustního joysticku JC 600 s jednoduchou rukojetí HB2 pro použití v průmyslu, v zemědělských nebo stavebních strojích. Rozsah pracovních teplot je –25 až +70 °C (ve speciálním provedení –40 až +85 °C). Na obr. 3 je jiný typ joys ticku: jednoosý, s třecí aretací polohy, používaný např. v manipulačních zařízeních.

Trackball
Penny+Giles dodává širokou paletu průmyslových trackballů. Mohou mít přírubu k zabudování do panelu, přístrojové desky nebo mohou být dodávány ve stolním provedení. Příklad trackballu pro montáž do přístrojové desky je na obr. 4. Tento trackball s kuličkou o průměru 76 mm je určen pro nejnáročnější aplikace: v jaderných zařízeních, ve vojenství k řízení sonarů a radarů nebo při řízení letového provozu.

Obr. 5. Obr. 6.

HulaPoint
HulaPoint™ je zařízení, které kombinuje funkční vlastnosti myši a joysticku. Vyrábí jej americká firma Texas Industrial Peripherals. Na obr. 5 je varianta tohoto zařízení o rozměrech 88,9 × 88,9 × 12,7 mm se středovou ovládací kolébkou, která je výkyvná ve všech směrech o 10°. Tři ovládací tlačítka mohou mít funkce definované uživatelem. Hlavní předností tohoto zařízení je jeho malá výška ve srovnání s trackballem nebo dokonce joystickem. Na rozdíl od joysticku nemá rukojeť, která se může ulomit, na rozdíl od trackballu nemá pohyblivou kuličku, která se může znečistit a zanést znečištění dovnitř zařízení. HulaPoint je možné bez obav zaprášit, polít a ušpinit a potom jeho povrch ze silikonového elastomeru zase omýt nebo dekontaminovat běžnými čisticími prostředky.

Průmyslové klávesnice
V nabídce firmy Beatronic Supply je také široký sortiment průmyslových klávesnic s tlačítky s dlouhým zdvihem i s membránovou klávesnicí. Specialitou firmy Texas Industrial Peripherals jsou klávesnice s prosvětlenými tlačítky Streetlight™. Tyto klávesnice jsou vhodné např. pro počítače používané v dopravních prostředcích (lokomotivách, lodích) a jiné mobilní aplikace. Široké pole působnosti nacházejí ve vojenských systémech. Na obr. 6 je prosvětlená klávesnice (osvětlení se zapíná vpravo nahoře klávesou se symbolem žárovky) s vestavěným ovládačem HulaPoint. Skříň klávesnice i klávesy jsou z odolného polykarbonátu.

BEATRONIC SUPPLY s. r. o.
Šumavská 31
612 54 BRNO
tel.: 05/41 23 55 17
fax: 05/41 23 51 92
e-mail: beatsupp@iqnet.cz