Панель HMI (от англ. human-machine interface — «человеко-машинный интерфейс») — компактная вычислительная машина со встроенным жидкокристаллическим дисплеем, предназначенная для визуализации параметров процесса (объекта) и/или осуществления операторского управления. Панель HMI является элементом построения человеко-машинного интерфейса систем управления. Для реализации функций управления панели снабжаются блоками кнопочного управления и/или сенсорными экранами (touch screens).
Содержание |
Типовая панель предоставляет пользователю следующую функциональность:
1. Визуализация параметров технологического процесса (или объекта) в текстовом или графическом режимах;
2. Управление и обработка аварийных сообщений, регистрация времени и даты возникновения аварийных сообщений;
3. Ручное управление с помощью функциональных кнопок или сенсорного экрана;
4. Возможность свободного программирования графики и настройки функциональных клавиш;
5. Построение диаграмм и трендов, отображение сводных отчетов.
В графическом режиме визуализация процесса происходит с помощью интерактивных мнемосхем (см. рис.1). В текстовом режиме процесс отображается в виде строк или, в лучшем случае, в виде специальных таблиц. Очевидно, что текстовый формат представления данных не достаточно нагляден и информативен, поэтому текстовые панели используются все реже и реже.
Аппаратная архитектура панели устроена по подобию обычных персональных компьютеров, только вместо жесткого диска используется Flash-память. Типовая панель состоит из следующих аппаратных компонентов: 32-разрядный RISC-процессор; оперативная память SDRAM небольшого объема; встроенная Flash-EEPROM память для хранения ОС и накопления пользовательских данных; различные слоты расширения и интерфейсы для подключения программатора и/или сети передачи данных.
Можно выделить следующие важные характеристики панелей оператора:
1. Тип и размер экрана. Экран может быть разного разрешения, начиная от миниатюрного 128x128 и кончая внушительным 1024x768 (последнее сопоставимо с офисными ПК). Экран может быт как монохромным, так и цветным, причем количество отображаемых цветов может варьироваться от 16 до 16 млн. Параметры отображения влияют на удобство восприятия информации.
2. Организация управления. Тут вариантов отнюдь немного: или с помощью прозрачного сенсорного экрана, наклеиваемого на ЖК-экран, или с помощью функциональных кнопок и манипуляторов, расположенных на фронтальной стороне. Возможен и комбинированный вариант.
3. Количество поддерживаемых сетевых протоколов. Современные панели имеют встроенную поддержку сразу нескольких коммуникационных протоколов, например, Profibus DP и Industrial Ethernet. Причем на шинах передачи данных панели могут выступать и в качестве мастера, и в качестве слейва.
4. Степень защиты. Для фронтальной части — это, как правило, IP65, для остальной части корпуса — IP20. Наибольшее значение имеет степень защиты именно фронтальной части, что связанно с особенностью монтажа.
5. Быстродействие процессора и объем встроенной Flash-памяти. Эти характеристики определяют максимальный объем прикладной программы визуализации, а также комплексность схем отображения. Общие функциональные возможности панели косвенно зависят от этих характеристик.
В качестве примера на рисунке 1 представлена панель оператора MP370-12 Keys производства Siemens, обладающая следующими характеристиками:
1. Экран (управление): LCD 800x600 / 256 цветов + мембранная клавиатура;
2. Процессор: RISC частотой 250 МГц;
3. ОС: Windows CE;
4. Пользовательская flash-память: 12 Мб;
5. Интерфейсы: RS-232/422/485, MPI, Profibus DP до 12Мбит/с, Ethernet 10/100 Мбит/с;
6. Слоты: карты Compact Flash;
7. Защита: по фронту IP65, остальная часть IP20.
Панель HMI.
