Операторская панель

Операторские панели

Операторская панель — специализированное вычислительное устройство массового (либо крупносерийного) производства, реализованное в виде промышленного контроллера (а не компьютера), широко использующее человеко-машинный интерфейс для управления операторами отдельными автоматизированными устройствами или целыми технологическими процессами в составе АСУ ТП в рамках промышленной автоматизации.

Конструкция

Операторская панель обычно представляет собой конструкцию, имеющую плоскую переднюю часть с дисплеем и органами управления, с высоким IP, защищённую от негативного воздействия окружающей (агрессивной) среды и механического воздействия. Как правило, панель имеет небольшую глубину, что позволяет удобно разместить её на панели управления, пульте оператора, или на дверце шкафа, содержащего устройства автоматизации. Внутреннее устройство панели в общих чертах аналогично устройству промышленного компьютера, с поправкой на особенности эксплуатации, применяемых в промышленности.

Типовая операторская панель имеет:

• средства отображения информации: современная, как правило, в виде текстового дисплея или графического экрана; ранее применялись всевозможные табло, ЖК-дисплеи и группы ламп/светодиодов,
• техническими средствами, обеспечивающими манипуляции оператора: клавиатура, кнопки, сенсорный экран, встроенный или подключаемый джойстик или трекбол,
• для осуществления связи с объектом управления (обычно посредством промышленной сети), имеются интерфейсы связи,
• для хранения операционной системы, программ управления объектом и поддержки проекта, имеется память, энергозависимая (ОЗУ) и энергонезависимая (например флеш-память).

Состав

В системах автоматизации операторская панель работает во взаимодействии с промышленным контроллером, которое обычно осуществляется через промышленную сеть. Операторские панели, как правило, могут взаимодействовать с несколькими контроллерами одновременно, а также с контроллерами различных производителей, однако использование панели и контроллера от одного производителя (однородная система), как правило, обеспечивает наиболее простое решение задачи и иногда предоставляет дополнительные технические возможности.

Операторская панель служит для запуска и останова оборудования, выбора режимов работы, введения новых рецептур, наблюдения за ходом процесса, отображения сообщений о неполадках и авариях, архивации и протоколирования данных технологического процесса.

В паре «контроллер — панель» контроллер должен обеспечивать автоматическое управление технологическим оборудованием без вмешательства оператора и операторской панели.

В случае вмешательства человека-оператора, все манипуляции должны выполняться им посредством запрограммированной операторной панели.

Уровень безопасности SIL (Safety Integrity Level) 3 согласно IEC 61508, не позволяет иметь в составе даже подключенных средств (пере)программирования панели.

Операторские панели могут быть интегрированы в системы управления более высокого уровня (АСУ ТП или АСУП), предоставляя им необходимые данные и получая от них данные для управления технологическим процессом. Часто эта связь производится через интерфейс Industrial Ethernet и локальную сеть предприятия.

Аппаратное обеспечение

По степени возрастания сложности, панели можно условно расположить в следующем виде:

• Текстовый дисплей — операторская панель с отображением информации в текстовых строках. Может не иметь программы пользователя и управляется подключенным промышленным контроллером
• Графическая панель — операторская панель с графическим дисплеем.
• Сенсорная панель — операторская панель с сенсорным (чувствительным к нажатию) дисплеем. Обычно не имеет кнопок.
• Панельный промышленный компьютер — операторская панель, по своему внутреннему устройству и производительности максимально приближенная к современным персональным компьютерам, может программироваться с использованием любых инструментальных средств программирования, применимых для ПК.

Программное обеспечение

Базовое программное обеспечение панели включает: операционную систему «открытую» для стороннего программиста — например, один из вариантов Windows CE) или прошивку — операционную систему от производителя устройства, не имеющую возможности адаптации или модификации под другой вариант (даже схожий) использования.

Программное обеспечение пользователя, в случае применения открытой ОС, обычно создается на отдельном компьютере с помощью конфигурационных программ, которые, как правило, поставляются изготовителями операторских панелей, что позволяет сравнительно легко создавать программу пользователя, которая потом загружается в операторскую панель.