Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2009 №8

Средства человеко-машинного интерфейса производства концерна Eaton-Moeller

Веретененко Иван


В статье представлен краткий обзор модулей человеко-машинного интерфейса (HMI), производимых концерном Eaton-Moeller и предназначенных для создания систем контроля и управления в различных областях промышленности.

Концерн Eaton-Moeller известен на российском рынке как производитель широкого спектра высококачественного электротехнического оборудования и контроллеров управления технологическими процессами. Однако современная система управления, отвечающая следующим требованиям: высокая производительность, встроенный интерфейс полевой шины, компактные размеры, интегрированная система входа/выхода с возможностью изменения конфигурации, инструментальные средства программирования, удобные для пользователя, должна обладать функциональными возможности HMI. Это требование включает как минимум наличие текстового дисплея с возможностью графического отображения информации, гистограммы, цифровой клавиатуры с многофункциональными клавишами, наличие разнообразных интерфейсов для подключения к технологическому оборудованию и системе сигнализации. В любом случае интерфейс HMI упрощает работу и облегчает труд оператора.

Современные текстовые, графические и сенсорные дисплеи дают возможность создавать четкие и гибкие инструкции с помощью меню на любом необходимом языке, позволяя фирмам-изготовителям продавать свои системы в любой стране мира на основе единого решения программно-аппаратных средств. Оптимальное решение может быть реализовано с помощью текстовых, графических и сенсорных дисплеев размером от 3,8" до 15". В данной статье приведен обзор средств HMI, предлагаемых компанией Eaton-Moeller.

Текстовые панели оператора

Очевидно, что для решения различных задач управления необходимы различные по производительности и информативности средства HMI. На первом уровне совместно с контроллерами используются простейшие текстовые панели оператора со встроенными клавиатурами. Для этого уровня HMI фирма Мое11ег предлагает серию панелей оператора М14 (рис. 1).

Рис. 1. Панель оператора Eaton-Moeller серии МІ4

Устройства данной серии оснащены ЖК-дисплеями с возможностью отображения графической информации, светодиодной подсветкой и пленочной клавиатурой. Защита по лицевой панели — IP65. Память проектов — 512 кбайт, расширение памяти проектов (модуль памяти) — до 1 Мбайта. Особенности моделей серии MI4 представлены в таблице 1.

Таблица 1. Панели оператора Еаton-Moeller серии МІ4

МІ4-110-КС1 4x20 символов (32x120 пикселей), 11 кнопок
М!4-110-KD1 4x20 символов (32х 120 пикселей), 19 кнопок
МІ4-110-KG1/-KG2 4x20 символов (32х 120 пикселей), 35 кнопок. Последовательное подсоединение принтера
МІ4-117-КС1 4x20 символов (32x120 пикселей), 11 кнопок. Расширенные функции
МІ4-117-KD1 4x20 символов (32x 120 пикселей), 19 кнопок. Расширенные функции

Расширенные функции

В случае оснащения панелей оператора MI4 дополнительным модулем они могут подключаться к интерфейсам CANopen, PROFIBUS-DP, Suconet, MPI, DeviceNet и многим другим.

Конфигурация всех устройств серии MI4 производится с помощью единого программного средства — конфигуратора MI4-CFG-1 и не требует для настройки умения программировать на языках высокого уровня. Это программное обеспечение может работать на базе операционных систем Windows 95,

98, ME, NT, 2000 или XP. Меню настраивается автоматически на выбранное устройство. Объектно-ориентированные средства Windows, такие как буксировка, вырезание и вставка, присоединение инструментальных панелей и возможность просмотра проекта в виде древовидной структуры значительно упрощают процесс разработки.

Панели с управляющим контроллером

Второй уровень сложности HMI можно представить как текстовую или графическую панель оператора, объединенную с управляющим контроллером в одном устройстве. При этом подразумевается возможность расширения вычислительной мощности и увеличение количества точек ввода/вывода информации. Для решения задач этого уровня сложности фирма Moeller предлагает текстовые панели оператора типа XV100 (рис. 2). Варианты исполнения моделей данной серии показаны в таблице 2.

Рис. 2. Панель оператора Eaton-Moelleг серии XV100

Таблица 2. Панели оператора Eaton-Moeller серии XV

XVC-101-C192K-K82 XV-101-K42 XV-101-Ш

ЖК-дисплей:

  • 8x20 или 4x10 символов
  • 28 кнопок, включая 8 многофункциональных

Интегрированные входы/выходы:

  • 10 дискретных входов, 8 дискретных выходов, 24 В/0,5 А
  • 8 дискретных входов/выходов с изменяемой конфигурацией
  • 2 аналоговых входа, 0-10 В/10 бит
  • 2 аналоговых выхода, ±10 В/12 бит
  • 2 входа счетчиков, 50 кГц
  • 2 входа с обработкой прерываний
  • 1 вход для сигналов с частотой до 50 кГц

ОЗУ:

  • Программа 192 кбайт

ЖК-дисплей:

  • 4x20 символов
  • Высота шрифта 5 или 10 мм
  • 9 многофункциональных кнопок со ветодиодной индикацией состояния

PLC: ХС100

  • 8 дискретных входов
  • 6 дискретных выходов
  • 4 входа с обработкой прерываний
  • Интерфейс CANopen/RS-232

ЖК-дисплей:

  • 8x40 символов
  • Высота шрифтов 5 или 10 мм
  • 15 многофункциональных кнопок со ветодиодной индикацией состояния

PLC: ХС100 или ХС200

  • 8 дискретных входов
  • 6 дискретных выходов
  • 4 входа с обработкой прерываний
  • Интерфейс ANopen/RS-232

Сенсорные панели

Следующий уровень НМІ — сенсорные панели оператора. Для этого уровня компания Moeller предлагает две серии продукции: сенсорные панели оператора МІ4, новая серия сенсорных панелей XV200/400 и новый многофункциональный дисплей MFD4. В зависимости от сложности решаемых задач разработчик системы управления может выбрать то или иное решение.

Сенсорная панель оператора MI4-130-TA1 (рис. 3) имеет 3,8-дюймовый монохромный (320x240) дисплей с резистивным сенсором. Защита по лицевой панели — IP65. Память проектов — 512 Мбайт.

Рис. 3. Сенсорная панель оператора MI4-130-TA1

Серия новых сенсорных панелей XV200 (рис. 4) имеет графический монохромный LCD-дисплей с размером экрана 5,7" и возможностью отображения четырех оттенков серого, резистивный сенсор и ряд коммуникационных и сетевых опций. Дисплей имеет разрешение 320x240 пикселей и обеспечивает интуитивно понятный интерфейс для диалоговой работы с оператором. Устройство поддерживает до 100 языков с легкой их сменой. Объем памяти RAM 320 Мбайт в устройстве, работающем с Windows CE, и Flash-память обеспечивают достаточный ресурс для данных и программ. В наличии также часы реального времени с буферной батареей, не требующей обслуживания. Во все модели встроены Ethernet и USB-интерфейсы. Дополнительные интерфейсы RS-232, CANopen или MPI имеются в различных моделях серии.

Рис. 4. Сенсорная панель Eaton-Moeller серии XV200

В устройствах другой новой серии XV400 (рис. 5) функциональность HMI или совмещенного HMI-PLC определяется съемной картой CF (CompactFlash). Конфигурирование графических элементов системы визуализации производится с помощью системы XSoft-GALILEO или с помощью системы XSoft-EPAM, которая выполняется в среде MS-Excel. Когда XV200/XV400 используют в качестве HMI, они могут работать с любым PLC, обеспечивая дружественный интерфейс сенсорной панели. Дополнительные возможности дает запасной слот для коммуникационных модулей. Функциональные качества HMI-PLC предоставляют тот же уровень гибкости в разработке графического интерфейса с помощью XSoft-GALILEO и XSoft-EPAM и вместе с тем прекрасные возможности ПО для PLC — Xsoft PROFESSIONAL. Это программное обеспечение, основу которого составляет система CoDeSys, соответствует нормам IEC61131-3.

Рис. 5. Сенсорная панель Eaton-Moeller серии XV400

В устройствах серии XV400 предлагается широкий выбор коммуникационных опций. Один или два коммуникационных слота, CANopen, Ethernet 10/100 Мбит, USB и RS-232 обеспечивают максимум гибкости, как панель с функцией шлюза или как связь с уровнем управления посредством Ethernet TCP/IP. Встроены также такие функции, как WEB-сервер и FTP-сервер, удаленный клиент/сервер или OPC-клиент/сервер, не только предлагающие различные опции программирования и сетевых функций, но и обеспечивающие значительный прогресс в решении задач автоматизации.

Технические характеристики сенсорных панелей оператора XV200/400 приведены в таблице 3.

Таблица 3. Технические характеристики сенсорных панелей оператора XV200/400

Среда программирования

Функциональные программы сенсорных панелей оператора типа XV создаются при помощи программного обеспечения XSoft — системы программирования для промышленных PLC, соответствующей международному стандарту IEC61131-3. Полностью проработанные технические решения, простота в использовании и широкое применение данного продукта в автоматизированных системах различных фирм-изготовителей гарантируют успешную разработку программ для панелей оператора с помощью этого программного обеспечения.

Технические характеристики среды программирования XSoft:

  • автоматическое описание переменных;
  • автоматическое форматирование/выделение синтаксиса цветом;
  • автоматическое форматирование и выделение цветом кодированных/описательных текстов;
  • сравнение проектов, удобное для пользователя;
  • список команд (IL) и структурированный текст (ST);
  • функциональная блок-схема (FBD);
  • свободно определяемая графическая функциональная блок-схема/непрерывная функциональная диаграмма (CFC);
  • релейно-контактная схема (LD);
  • последовательная функциональная схема (SFC).

MFD4 — новая концепция визуализации

Новый многофункциональный дисплей MFD4 (рис. 6) построен в соответствии с принципом «простого подключения»: устройство обладает функциями PLC, визуализации, программируется посредством стандартного программного обеспечения easySoft-CoDeSys.

Рис. 6. Многофункциональный дисплей MFD4

MFD4 — это графический цветной STN-дисплей диагональю 5,7" с 256 цветами и резистивным сенсорным слоем. Устройство также содержит сетевые и коммуникационные функции. Сенсорный экран (разрешение 320x240 пикселей) позволяет создавать интуитивно понятные системы общения с оператором. Важная особенность — абсолютно гладкая поверхность лицевой панели без стыков и щелей, со степенью защиты IP65.

MFD4 имеет встроенную память 64 Мбайт SRAM, 2 Мбайт Flash-памяти для хранения данных и программ, 6 Мбайт используются для хранения визуализации. Устройство также имеет часы реального времени с резервным питанием от батареи. При необходимости готовый проект, данные или операционная система загружаются в MFD4 с помощью карточки памяти ММС.

Устройство оборудовано встроенным интерфейсом Ethernet, комбинированными CANopen/easyNET и RS-232. Интерфейс RS-232 используется для программирования и подключения дополнительных устройств: модема, сканера штрих-кодов или RFID-системы. Ethernet-интерфейс может быть использован для загрузки программы и подключения к другим PLC, ОРС-серверу и для обмена данными с системами высокого уровня, такими как SCADA или ERP.

Операционная система Windows СЕ позволяет организовать вывод на принтер данных, аварийных сообщений через Ethernet или FTP-протокол. Для доступа к файловой системе PLC пользователю достаточно ввести в стандартном браузере IP-адрес и пароль устройства.

Среда easySoft-CoDeSys предлагает широкие возможности: готовая визуализация может быть открыта любым PC с доступом в Интернет через обычный Web-браузер. Таким образом, можно легко реализовать задачи, требующие удаленного доступа. Для этого объекты визуализации загружаются в PLC в формате XML, а пользователю необходимо просто отметить галочками в настройках необходимые пункты.

Все устройства, перечисленные выше, не имеют вентиляторов и работают без каких-либо механических движущихся частей. Модуль памяти CompactFlash используется для хранения больших объемов данных. С таким набором возможностей эти устройства «чувствуют» себя превосходно при неблагоприятных внешних воздействиях.

Таким образом, модули HMI компании Eaton-Moeller соответствуют самым современным требованиям, предъявляемым к устройствам подобного типа. Выбор фирмы Eaton-Moeller как комплексного поставщика низковольтных коммутирующих устройств, PLC-контроллеров и HMI позволит создать собственную высоконадежную и удобную в эксплуатации систему управления практически в любой области человеческой деятельности.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке