Operátorské panely Omron

Operátorské panely Omron

Přehledový článek je věnován převážně programovatelným grafickým terminálům s obrazovkou citlivou na dotyk – touchscreen. Jsou jedním z prostředků pro realizaci rozhraní člověk-stroj (Humane Machine Interface – HMI). Budeme předpokládat, že stroj nebo technologie jsou řízeny automatizačními prostředky firmy Omron a styčným bodem mezi prostředkem HMI a řízeným systémem je komunikační rozhraní programovatelného automatu (Programmable Logic Controller – PLC) rovněž značky Omron. Jak ale uvidíme, nejnovější verze těchto nástrojů jsou schopny komunikovat i s PLC jiných renomovaných výrobců automatizační techniky.

Firma Omron nabízí dotykem ovládaná zobrazovací a ovládací rozhraní již mnoho let – první plně programovatelné operátorské panely (terminály) s dotykovou obrazovkou se na trhu objevily již před více než pěti lety. Jde o prostředky schopné okamžitého použití ihned po zapnutí stroje, tj. bez nutnosti čekat na rozběh hostitelského počítače s operačním systémem. Díky své robustnosti, spolehlivosti a již zmíněné pohotovosti se doporučují pro použití přímo v provozu, kde se tak, s výjimkou tlačítek pro bezpečnostní vypnutí, ušetří všechny ostatní klasické ovládací a signalizační prvky, jako jsou tlačítka, vypínače a signálky, jinak zabírající velkou plochu na ovládacím panelu.

Ovládání stroje prostřednictvím operátorského panelu je jednodušší a přehlednější a nevyžaduje složitý návod k obsluze, protože v každém okamžiku a režimu činnosti mohou být operátorovi na obrazovce zpřístupněny pouze ty zobrazovací a ovládací objekty, které v danou chvíli mají smysl, navíc s případnou vysvětlující nápovědou.

Pro komunikaci s PLC je určena sériová linka RS-232C nebo RS-422/RS-485. Tiskárnu lze připojit přes standardní rozhraní Centronix. Terminál je při komunikaci řídicím zařízením (master), a je tudíž schopen sám číst a aktualizovat data v paměti PLC v závislosti na tom, jak je potřebují právě zobrazené objekty. Tato koncepce spolupráce s PLC je navíc tak robustní, že i po přerušení komunikační linky může program v PLC pracovat bez jakýchkoliv omezení s hodnotami naposledy nastavenými z terminálu. Prostředí pro vývoj aplikací je jednotné pro všechny terminály, pracuje pod libovolnou 32bitovou verzí operačního systému Windows a dodává se zdarma jako příslušenství terminálu. Pro tvorbu zobrazovaných objektů obsahuje vývojové prostředí knihovnu grafických prvků (tlačítka, indikátory) a knihovnu piktogramů podle normy ISO 7000 pro kreslení schémat technologie. Proměnné pro zobrazení a editaci lze importovat z vývojového prostředí pro PLC (program CX-programmer).

NT20S
Z nabízeného sortimentu zde podrobněji představíme malý monochromatický dotykový displej NT20S, který si i přes jednodušší množinu ovládacích a zobrazovacích objektů získal oblibu díky příznivé ceně. Rozměry LCD podsvíceného výměnnou výbojkou jsou 112 × 56 mm (256 × 128 obrazových bodů). Celkem 72 dotykových plošek, uspořádaných do šesti řádků, lze při definování tlačítek sdružovat do libovolně velkých obdélníkových oblastí. Terminál je napájen 24 V DC. Pro komunikaci s automatem Omron přes rozhraní RS-232C je možné zvolit protokol Hostlink (orientovaný na ASCII) nebo binární protokol NT-link. Posledně jmenovaný může být ve variantě 1 : 1 nebo, při použití externího převodníku na RS-422, ve variantě NT-link 1 : N s připojením několika terminálů na jednu sériovou linku, kde N může být až osm a terminály si cyklicky předávají řízení sběrnice v módu multimaster. Program je uložen v paměti flashROM a může obsahovat až 500 zobrazení s celkem 256 bitovými proměnnými, přiřazenými příslušným dotykovým ploškám, 128 numerickými a 128 řetězcovými proměnnými. V zobrazeních lze kombinovat fixní alfanumerické texty proměnné velikosti s možností použít až 64 libovolných uživatelem definovaných grafických znaků (např. písmena s českou diakritikou, speciální značky a grafické znaky) a také další grafické objekty typů:

• přímka a lomená přímka, kruh,
• palcový přepínač (dvojí velikosti),
• sloupcový graf,
• kruhové nebo obdélníkové indikátory (kontrolky).

Veškeré objekty lze zvýraznit inverzním anebo míhavým zobrazením. Terminály NT20S se vyrábějí v pouzdrech černé nebo béžové barvy v těchto čtyřech provedeních:

• NT20S-ST121-EV3 (modrobílé zobrazení);
• NT20S-ST161-EV3 (černobílé zobrazení);
• NT20S-ST128 (komunikace obecným protokolem po RS-232C, určeno pro připojení k jiným hostitelským zařízením, než je PLC Omron);
• NT20S-ST122 (komunikuje s PLC řady Sysmac-C200H a jejich pozdějšími hardwarově kompatibilními inovacemi přímo po systémové sběrnici).

NT31, NT31C
Spolu s dále popsanou větší verzí NT631/NT631C jsou terminály řady NT31 vrcholem řady operátorských panelů Omron ohledně šíře nabídky grafických objektů pro tvorbu zobrazení. Firmware, uložený v paměti flashROM, lze u obou řad měnit. Beze změny hardwaru bylo proto možné v posledních dvou letech terminály v celkem čtyřech bodech významně inovovat. Inovace spočívala v rozšíření množiny objektů pro tvorbu zobrazení a v rozšíření množiny PLC, ke kterým lze panely připojit, o výrobky i jiných výrobců, než je Omron. S tím bylo příslušně rozšířeno a v nových verzích vydáno vývojové prostředí.

Aplikace se vytvářejí pro všechny dostupné platformy PLC jednotným způsobem a liší se pouze vazbou na datový prostor příslušného typu PLC. Tak lze vytvořit jednotně vyhlížející aplikaci současně určenou pro několik variant řízení stroje. Mezi jednotlivými platformami je možné aplikaci navzájem konvertovat, přičemž příslušné verze firmwaru pro terminál jsou součástí vývojového prostředí. Poslední dostupná verze NT-Support Tool 4.2 umožňuje vytvořit aplikaci nejen pro PLC Omron, ale též pro PLC Siemens (řada S7), GE-Fanuc, Allen-Bradley, Modicon, Mitsubishi-A a Mitsubishi-Fx.

Terminály se vyrábějí v monochromatické (NT31) nebo barevné verzi (NT31C) s podsvíceným LCD typu STN s rozlišením 320 × 240 obrazových bodů (118,2 × 89,4 mm). Obrazovka má 192 dotykových plošek ve 12 řádcích. Aplikace může obsahovat až 4 000 zobrazení.

Terminál NT31 má oproti řadě NT20 několikanásobně větší paměť k ukládání objektů. Uživatel může např. definovat až 256 znaků, především však lze pracovat s knihovnou objektů z čárové grafiky, složených kromě přímek, lomených přímek a kruhů, zmíněných u terminálu NT20, též z oblouků, kruhových výsečí, obdélníků a mnohoúhelníků. Rastrové grafické objekty (bitmapy) lze importovat z knihovny předem definované ve vývojovém prostředí i z externích souborů typu *.bmp. Jako další stavební kameny obsahuje terminál graf pro zobrazení až osmi časových průběhů, graf tabulkou definované obecné funkce y = f(x) vykreslený lomenou čarou, sloupcový graf a kruhový nebo půlkruhový ukazatel se stupnicí. Palcové přepínače jsou ve třech velikostech. Texty lze zobrazit až 64krát zvětšené oproti základní velikosti písma v rastru 8 × 16 bodů.

Na displeji je možné mimo základní zobrazit i doplňková zobrazení v podobě vložených menších oken, která lze přesouvat po zobrazovací ploše. Ta se používají převážně pro vytvoření editačních klávesnic a vložených oken s informačními a varovnými hlášeními vyvolaných na požádání. Pro připojení k PLC a k programování jsou k dispozici dvě sériové linky (port A: RS-232, port B: RS-232/422/485). Aby se usnadnilo zadávání údajů do systému, lze k portu B volitelně připojit ruční čtečku čárového kódu.

Terminál obsahuje RAM pro uchování historie výskytu vybraných výstražných bitů nebo zobrazení a editovatelných předpisů (receptur), zálohovanou lithiovou baterií. Tuto historii je možné zobrazovat na terminálu, popř. tisknout připojenou tiskárnou i zálohovat prostřednictvím vývojového prostředí. Pomocí uživatelsky definovaných matematických formulí lze v terminálu uskutečnit přímý přepočet editovaných hodnot pro vnitřní reprezentaci v PLC nebo přepočet vnitřní reprezentace hodnot v PLC pro přímé zobrazovaní v reálných fyzikálních jednotkách. Terminály jsou určeny pro montáž do panelu, pouzdro je opět černé nebo béžové. Napájejí se z rozvodu 24 V DC a jsou dodávány pod označením:

• NT31-ST121-EV2 (monochromatická varianta),
• NT31C-ST121-EV2 (barevná varianta).

NT631, NT631C
Terminály řady NT631 jsou z hlediska množiny objektů použitelných v zobrazení, kapacity paměti a způsobů připojení identické s terminály NT31/NT31C. Liší se velikostí displeje, který má rozlišení 640 × 480 obrazových bodů a 768 dotykových plošek ve 24 řádcích (obr. 1). Vyrábějí se ve třech provedeních:

• NT631C-ST141-EV2 (barevný STN podsvícený LCD s úhlopříčkou 11,3"),
• NT631-ST211-EV2 (monochromatický EL-plazmový displej s úhlopříčkou 10,4"),
• NT631C-ST151-EV2 (barevný aktivní displej typu TFT s úhlopříčkou 10,4").

Jako doplněk lze k terminálům řady NT31 i NT631 připojit komunikační modul pro připojení na průmyslovou sběrnici DeviceNet. Při komunikaci po sběrnici je terminál podřízenou jednotkou (slave).

[Firemní dokumentace Omron.]

OMRON Electronics, s. r. o.
Šrobárova 6
Praha 10
101 00
tel.: 02/67311254
fax: 02/71735613
e-mail: office@omron.cz