Interfejsy operatora Kupuj z głową?

Czasy, gdy do obsługi, kontroli, sterowania oraz rejestracji stanu urządzeń przemysłowych wykorzystywano proste przyciski, mierniki analogowe oraz kartki papieru – odchodzą szybko w zapomnienie.
Obecnie operatorzy urządzeń mają możliwość sterowania procesami oraz rejestracji niezbędnych parametrów ich pracy, np. poprzez modem czy też specjalne wideopulpity operatorskie. Termin „interfejs operatora” to niezbyt trafne określenie, sugerujące, iż produkt taki to tylko nieco mądrzejszy panel sterujący, zależny od tego, z jakim procesorem i komputerem nadrzędnym współpracuje. W rzeczywistości większość współczesnych paneli wyświetlających ma wewnątrz zintegrowane komputery przemysłowe, które mogą pracować pod kontrolą systemów operacyjnych, identycznych jak komputery stacjonarne, zarządzające. Komendy zadawane są poprzez ekran dotykowy, klawiaturę lub specjalne klawiatury pomocnicze. Dostępna jest bardzo szeroka gama interfejsów operatora, poczynając od niewielkich urządzeń z 3- lub 4-calowymi monitorami monochromatycznymi, kończąc na olśniewających kolorystyką, płaskich panelach dotykowych w technologii TFT, o przekątnej 17 i więcej cali, z wbudowaną pamięcią 256 MB i procesorami Intel Pentium, obsługujących wiele protokołów komunikacyjnych.
Ze względu na tak znaczną różnorodność dostępnych produktów poniżej podano kilka istotnych kwestii, jakie rozpatrzyć należy przed zakupem tego typu współczesnych paneli operatorskich:
Czy produkt spełnia stawiane mu wymagania? Dla wielu użytkowników w zupełności wystarczającymi urządzeniami są panele zawierające jedynie najbardziej podstawowe funkcje obsługi urządzeń i maszyn sterujących. Jednakże niektórzy mogą chcieć nabyć urządzenia bardziej zaawansowane i elastyczne, które spełnią nie tylko obecne wymagania i potrzeby, ale również będą mogły być wykorzystane w przyszłości do innych funkcji kontroli, sterowania czy raportowania stanu urządzeń.
Integralność z istniejącymi już systemami: Zazwyczaj dostawcy urządzeń do automatyzacji procesów przemysłowych oraz interfejsów operatorskich sugerują klientom rozważenie zakupu kompleksowego systemu obsługującego dany proces technologiczny. Stwierdzają oni również, iż poprawna praca i sterowanie systemu może być zagwarantowane jedynie przy zastosowaniu tylko oferowanego przez nich sprzętu i oprogramowania. Stwierdzenia te nie zawsze zgodne są z rzeczywistością – warto sprawdzić, co oferuje konkurencja.

Oprogramowanie i systemy operacyjne: Niektóre dostępne typy interfejsów operatora bazują na tzw. firmowym oprogramowaniu i systemach operacyjnych. Dla wielu użytkowników, którzy potrzebują jedynie urządzenia sterującego i monitorującego wyizolowaną, niezależną maszynę, rozwiązanie takie jest wystarczające, a kwestia oprogramowania nie jest istotna. Należy podkreślić jednak, iż wielu dostawców oferuje panele, które mogą pracować w kilku popularnych w przemyśle standardach, bazując na systemie Microsoft Windows XP lub Windows CE. Interfejsy oparte na mniej popularnych platformach użytkowych mogą być oczywiście tańsze, jednakże nakładają one na użytkownika pewne ograniczenia związane z wyborem oprogramowania, aplikacji czy możliwości integracji z innymi systemami. Nie bez znaczenia jest również fakt, iż znalezienie na rynku pracy operatorów znających potencjalnie system Windows, bez konieczności ich dodatkowego szkolenia, jest znacznie prostsze.
Komunikacja: Łączność pomiędzy urządzeniami na poziomie produkcji oraz pomiędzy poziomem produkcji a zarządzania – staje się w ostatnim czasie bardzo istotną kwestią. Dlatego też nabywcy paneli operatorskich powinni zwrócić szczególną uwagę na ich możliwości związane z komunikacją. Pośród wieluważnych czynników należy tu wymienić: wsparcie dla standardowych protokołów sieci przemysłowych (OPC, TCP/IP, szybki Ethernet), wbudowany serwer www przydatny w zdalnym monitorowaniu pracy systemu automatyki oraz możliwość automatycznego wysyłania/ odbierania wiadomości e-mail czy SMS w celu zdalnego sterowania urządzeń.
Prostota użytkowania: kwestia ta jest szczególnie istotna dla operatorów nieposiadających doświadczenia w obsłudze komputera. Dodatkowo wziąć należy pod uwagę prostotę procedury tworzenia nowych ekranów operatorskich w panelu.
Zdaniem Grega Philbrooka, menedżera działu interfejsów komunikacyjnych w firmie AutomationDirect: – Tworzenie takich ekranów powinno być równie proste jak opracowywanie prezentacji w aplikacji PowerPoint.
Jeszcze inna kwestia to zdolność paneli do udzielania pomocy operatorowi w trybie online. Na przykład część paneli ma funkcję pomocy, która opiera się na zrealizowanych w formacie pdf plikach pomocy. Mogą być one wyświetlone na ekranie, inne zaś mają zdolność do wyświetlania plików pomocy w postaci ekranów kontekstowych dla danego zagadnienia.

 Jakie pytania należy sobie zadać?
 

  • Czy urządzenie ma wymagane funkcje i poziom elastyczności,
    by spełnić stawiane mu wymagania?
  •  Jak wygląda kwestia możliwości wymiany danych? Jak możliwości
    panelu mają się do zastosowanych już rozwiązań w zakładzie?
  • Czy system operacyjny użyty w panelu jest otwarty, czy firmowy?
  • Jakie są możliwości komunikacji interfejsu z innymi systemami
    w zakładzie?
  • Czy urządzenie jest proste w obsłudze? Czy ma ekran dotykowy?
  • Kwestia niezawodności – średni czas bezawaryjnej pracy?
  • Czy zapewnione jest odpowiednie wsparcie techniczne produktu?
  • Czy nabywca ma w stosunku do paneli szczególne wymagania
    techniczne (odporność na wilgoć, zapylenie; funkcja rejestracji
    historii parametrów procesu produkcyjnego itp.)

Niezawodność: W wielu przedsiębiorstwach produkcyjnych panele interfejsu operatora wystawione są na niekorzystne oddziaływanie: temperatur, wibracji, wilgoci, rozmaitych gazów w atmosferze oraz innych szkodliwych czynników. Mając na względzie powyższe czynniki, użytkownik powinien wcześniej oszacować stopień niezawodności nabywanych urządzeń, wykorzystując znajomość współczynnika średniego czasu ich bezawaryjnego funkcjonowania oraz stopień przystosowania do pracy w określonych, wymaganych
warunkach.
Dostępność wsparcia technicznego: Użytkownicy paneli operatorskich powinni zwrócić szczególną uwagę na dostępność wsparcia technicznego dla swoich produktów w danym kraju lub regionie oraz oferowane przez dostawców warunki zabezpieczenia tegoż wsparcia – np. jakie elementy podlegają wsparciu, jakie są warunki gwarancji oraz przewidywany przez dostawcę jej czas trwania dla danych produktów.

Oczywiście głównym czynnikiem decydującym o wyborze i zakupie danego typu paneli operatorskich jest ich cena. Najprostsze tego typu urządzenia – z niewielkim, monochromatycznym wyświetlaczem, pamięcią wewnętrzną 256 KB oraz bardzo ograniczonymi możliwościami
komunikacji z otoczeniem – można nabyć za około 2 000 zł lub niekiedy taniej. Ceny wzrastają stopniowo wraz z dołączeniem np.: kolorowych monitorów TFT, dodatkowych modułów pamięci, wielu interfejsów sieciowych oraz zaawansowanych aplikacji programowych. Najbardziej skomplikowane i zawansowane funkcjonalnie interfejsy operatorskie, wyposażone w 15-17 calowe ekrany dotykowe, z 256 MB pamięci, systemem operacyjnym Windows CE, pamięcią Flash, obsługujące wiele protokołów komunikacji ze światem zewnętrznym mogą kosztować nawet 12 000 zł iwięcej.
O cenie panelu operatorskiego decyduje również stopień jego przystosowania do pracy w specyficznych, trudnych czy nawet ekstremalnych warunkach.

Artykuł pod redakcją Andrzeja Ożadowicza