Aktuální vydání

celé číslo

12

2020

Systémy DCS pro kontinuální a dávkové výrobní procesy

Provozní analytická technika

celé číslo

Budoucnost interakce člověka a stroje

Intuitivní navádění uživatele, přesné ovládání pomocí gest, integrace multimédií – všechny tyto funkce jsou obvykle spojovány s chytrými telefony nebo tablety. Tento článek ale pojednává o novém ovládacím panelu XV300 od společnosti Eaton, který využívá kapacitní vícedotykové ovládání a lze jej používat jako HMI nebo jako kombinaci HMI a PLC s programováním v prostředí CoDeSys. Ovládací panel se nejen snadno a intuitivně používá, ale jeho špičkový výpočetní výkon otevírá dveře ke zcela novým možnostem interakce člověka a stroje.1

Firma Eaton aktuálně zaznamenává růst poptávky výrobců strojů a zařízení po vysoce výkonných a cenově příznivých zařízeních HMI a HMI-PLC s technikou kapacitního vícedotykového ovládání. Kromě toho, že řídicí jednotka s tímto ovládacím panelem dodá stroji moderní vzhled, intuitivní ovládání pomocí gest usnadní uživateli práci a zrychlí parametrizaci úloh. Z pohledu designu jsou současným trendem širokoúhlé ploché displeje s odolným ochranným sklem. Z hlediska komunikací je značná poptávka po pokročilých funkcích, jako jsou různé možnosti připojení k síti nebo možnost přehrávat multimediální obsah přenášený po síti. Právě na základě těchto potřeb výrobců strojů v mezinárodním měřítku byly vyvinuty ovládací panely produktové řady XV300 (obr. 1).

Nová koncepce ovládání gesty

Výrazným rysem nového panelu XV300 je využití techniky kapacitního vícedotykového ovládání. Na ní je založeno ovládání pomocí gest. Ovládání dvěma prsty s velkou citlivostí snímání dotyku umožňuje uživateli stroj ovládat intuitivně a přitom přesně. Tento způsob ovládání je základem nových koncepcí vizualizace, které umožňují efektivnější interakci člověka a stroje a značně zjednodušují práci se strojním zařízením, což ocení výrobci strojů i koncoví uživatelé.

Zavedení vícedotykového ovládání do průmyslu dovoluje koncovým uživatelům využívat funkce, které již dobře znají z každodenního používání chytrých telefonů a tabletů. XV300 má např. funkce přibližování, rolování a posouvání. Zadávání příkazů dvěma prsty je intuitivní, usnadňuje práci se strojem a zrychluje operace. Těm, kteří dávají přednost ovládání tradičním způsobem, panel umožňuje ovládání v jednodotykovém režimu.

Špičkový design v průmyslovém měřítku

Ovládací panely XV300 jsou k dispozici ve dvou velikostech, se širokoúhlými displeji s úhlopříčkou 7" a 10,1", které jsou nyní nejoblíbenějšími velikostmi obrazovek na trhu. Jedním z hlavních cílů vývoje bylo maximálně přizpůsobit panel pro průmyslové prostředí. Proto má displej s hladkým antireflexním tvrzeným sklem přední stranu beze spár a hran, kterou lze čistit i silnými detergenty bez zanechání sebemenších stop. Stupeň krytí z přední strany je IP65/Nema4X. Robustní hladké ochranné sklo na citlivé dotykové obrazovce chrání zařízení před poškozením a splňuje nejpřísnější požadavky na hygienický design. Díky tomu jsou panely XV300 vhodné pro běžné stroje v téměř všech průmyslových odvětvích, včetně potravinářství.

Pro ideální přizpůsobení požadavkům instalace umožňují panely vodorovnou i svislou montáž. Úzký rámeček kolem obrazovky a malá hloubka dodávají panelům XV300 čistý a elegantní vzhled a vzhledem k malým rozměrům vyžadují pouze malý prostor k instalaci. Speciální varianta pro zadní zapuštěnou montáž dovoluje instalovat obrazovku do dveří rozváděče nebo řídicího pultu bez viditelného rámečku v jedné rovině s okolní plochou.

Nejlepší výpočetní výkon ve své třídě

Vícedotykové ovládání má smysl pouze tehdy, má-li panel dostatečný výpočetní výkon grafiky pro zobrazování uživatelských rozhraní s vysokým rozlišením, aniž by se zmenšila rychlost systému. Díky procesoru ARM Cortex-A9, 800 MHz a paměti RAM 512 MB je XV300 jedním z nejvýkonnějších ovládacích panelů této velikosti na trhu. Velká rychlost systému spolu s výkonným grafickým procesorem umožňuje uživateli navrhovat špičkové uživatelské vizualizace s barevnými přechody a stupni průhlednosti, zobrazovat rychlé přechody a začleňovat multimediální prvky, jako jsou videosoubory, soubory PDF nebo webový obsah (obr. 2). Detailní zobrazení stránek na obrazovce s výborným barevným podáním a velmi vysokým rozlišením (1 024 × 600 obrazových bodů) usnadňuje uživateli práci a umožňuje výrobcům strojů bez většího úsilí a s únosnými investicemi dodat strojům stylový a moderní vzhled a vyniknout na globálním trhu.

Využitelnost panelů XV300 v průmyslu také posiluje operační systém Windows Embedded Compact 7 Pro (WEC7, nástupce WinCE) s možností práce v reálném čase. Jde o velmi spolehlivý operační systém nevyžadující komplikované vypínání, často spojované se systémy Windows. Zařízení se díky stabilnímu operačnímu systému pokaždé spustí bez větší prodlevy a uživatel může pracovat s mnoha funkcemi, jako jsou přehrávač multimédií, prohlížeč dokumentů, webový prohlížeč, webový server, VNC (Virtual Network Computing) a VPN (Virtual Private Network). Vnitřní paměť 1 GB poskytuje dostatek místa pro uživatelské aplikace nebo i nápaditý ilustrovaný návod. Použitím paměťové karty SD může uživatel vnitřní paměť rozšířit nebo snadno nahrávat aktualizace systému. Z karty SD lze také načíst a spustit celý systém.

Velká flexibilita

Připojení k síti zjednodušuje široká nabídka komunikačních rozhraní (obr. 3). Všechny panely XV300 jsou běžně vybaveny rozhraními Ethernet, USB (hostitel a zařízení), RS-232, RS-485 a CAN. Díky této nabídce rozhraní je pro každou aplikaci možné využít vhodný protokol, ať už je to CANopen, J1939, EtherNet/IP, EtherCAT, Modbus (TCP/RTU), nebo Profibus-DP. Panel je též možné připojit na komunikační systém SmartWire-DT (obr. 4). Volitelné druhé nezávislé rozhraní Ethernet umožňuje spolehlivě oddělit řídicí vrstvu od úrovně sběru dat.

Zařízení lze používat flexibilně jako řídicí panel HMI nebo jako kombinované zařízení HMI a PLC. Velký výpočetní výkon dovoluje implementovat komplexní aplikace logického řízení s krátkými dobami cyklů. Pro navrhování uživatelských vizualizací na panelech řady XV300 nabízí společnost Eaton intuitivní vizualizační software nové generace Galileo 10 (obr. 5; viz text na rastru). Funkce logického řízení se programují v prostředí CoDeSys podle mezinárodního standardu IEC 61131-3. Společnost Eaton dodává programovací prostředí XSoft-CoDeSys verze 2 nebo 3.

Vyšší hodnota za nižší cenu

Průmyslové ovládací panely XV300 jsou nákladově efektivní a prostorově nenáročné panely nejvyšší kvality. Pozoruhodné spojení vícedotykového ovládání a operačního systému reálného času WEC7 v kompaktním panelu zaručuje spolehlivý a efektivní provoz a snadné použití. Kvalitní zpracování, robustní provedení, intuitivní ovládání pomocí gest a lákavý poměr ceny a výkonu panelů XV300 pomáhají výrobcům strojů a zařízení stavět jednodušší, kompaktnější a méně nákladné stroje. Kromě toho dodávají strojům moderní vzhled – něco, co začíná být stále důležitější i v průmyslu.

(Eaton Elektrotechnika s. r. o.)

Galileo 10

Galileo je intuitivní, snadno osvojitelné a výkonné návrhové prostředí pro vizualizaci pro všechna odvětví, které splní téměř všechny požadavky na místní řízení strojů. Galileo 10 poskytuje díky začlenění stylů návrhu, animovaných přechodů a ovládání gesty, jako jsou potažení, posouvání a přiblížení, optimální podporu pro funkce operátorských panelů nové řady XV300. Integrované komunikační protokoly umožňují připojit mnoho běžně dostupných řídicích systémů. Spojení panelu XV300 a softwaru Galileo zajišťuje podporu pro hardware a software z jednoho zdroje a nevyžaduje žádné další náklady na provoz uživatelské vizualizace.

Obr. 1. Nová generace rozhraní mezi člověkem a strojem: panely řady XV300 s možností realizovat funkce logického řízení jsou díky kapacitním vícedotykovým displejům s vysokým rozlišením vhodné pro běžné úlohy v podstatě ve všech průmyslových odvětvích

Obr. 2. Velká rychlost CPU spolu s výkonným grafickým procesorem zajišťují podmínky pro špičkové uživatelské vizualizace, rychlé grafické přechody a integraci multimediálních prvků

Obr. 3. K dispozici jsou tato rozhraní: 2× Ethernet, USB, CAN, Profibus-DP, RS-232, RS-485, SmartWire-DT a slot pro kartu SD

Obr. 4. Ovládací panel XV300 také podporuje komunikační standard společnosti Eaton SmartWire-DT, který přímo integruje komunikaci se vstupy a výstupy do řídicích a zobrazovacích zařízení, takže umožňuje vytvářet automatizované systémy s menším počtem komponent a menšími požadavky na konstrukční práce

Obr. 5. Vizualizační software Galileo 10 zkracuje dobu návrhu a zprovoznění dotykových panelů Eaton řad XV a XP, zejména řady XV300, a plně využívá všechny jejich výhody