ЖУРНАЛ «СТА» 3/2016

на между оператором и управляемым оборудованием. Спектр средств челове- ко-машинного интерфейса простирает- ся от простейших наборов индикаторов и клавиш до решений на базе полно- функциональных промышленных ПК. Середину этого спектра занимают гра- фические дисплеи, операторские пане- ли и панельные компьютеры. При этом сегодня заметна определён- ная тенденция в оснащении панелей управления промышленного оборудо- вания: всё чаще на долю дискретных элементов управления приходятся толь- ко критически важные функции (на- пример, аварийное отключение), а ос- тальные реализованы посредством кон- фигурируемых клавиш, которые посте- пенно уступают место сенсорной пане- ли (рис. 2). Переключатели, мембран- ные клавиатуры и трекболы продол- жают применяться в HMI-решениях, однако с эргономической точки зрения сенсорная панель наилучшим образом соответствует условиям производствен- ной среды: она не имеет движущихся частей, не занимает дополнительного места и легко доступна для оператора, работающего стоя. Более того, в по- следнее время применение сенсорных панелей с multitouch-функциями по удобству использования приблизило промышленные панельные компьюте- ры к потребительским устройствам, та- ким как планшеты и смартфоны. Наряду с требованиями эргономики управления растёт потребность в интег- рации данных от отдельных станков и агрегатов в общецеховую или даже об- щезаводскую сеть, что также способ- ствует популярности устройств, совме- щающих HMI-функции с вычислитель- ными и коммуникационными возмож- ностями [2]. Отчасти эти тенденции подтвер- ждаются упомянутым ростом рынка промышленных панельных компьюте- ров. В отличие от операторских пане- лей, они позволяют использовать уни- версальные языки программирования, создавать драйверы для совмещения с любыми промышленными контролле- рами, а главное, помимо обеспечения человеко-машинного интерфейса вы- полнять сложную обработку данных, работать с мультимедийными приложе- ниями, базами данных, SCADA-систе- мой и даже производить аутентифика- цию оператора с помощью считывателя смарт-карт [3]. Кроме того, теперь панельные ком- пьютеры могут сами осуществлять управление оборудованием в реальном времени, что в некоторых случаях устраняет необходимость в отдельном ПЛК. Совмещение разнородных функ- ций в одном электронном устройстве стало возможным благодаря появлению многоядерных процессоров и техноло- гий виртуализации вычислительных ре- сурсов, в частности, технологии сег- ментирования задач, выполняемых на разных процессорных ядрах. На ком- пьютере, обладающем достаточной производительностью, могут быть запу- щены одновременно две операционные системы – реального времени и общего назначения. А для повышения отказо- устойчивости может быть также запу- щена резервная ОС РВ, которая обеспе- чит поддержку важных функций управ- ления даже при неожиданном сбое и перезапуске основной системы. Встроенные аппаратные технологии виртуализации, такие как Intel VT-х, упрощают консолидацию разнородных задач на одной платформе [4]. Немало- важно, что в качестве такой универ- сальной платформы сегодня может вы- ступать даже экономичный панельный компьютер, так как локальные конт- роллеры, управляющие отдельными уз- лами оборудования (например, камера- ми или манипуляторами), стали «ум- нее» и взяли на себя часть вычислитель- ных задач. Рассматривая место панельных ком- пьютеров в современных системах авто- матизации, необходимо подчеркнуть, что в целом применение панельных компьютеров в России и за рубежом сильно различается. Во многих странах эти устройства используются в основ- ном OEM-производителями для осна- щения выпускаемых станков и агрега- тов встроенным интерфейсом управле- ния. Для таких применений, как прави- ло, нужны панельные компьютеры среднего размера (с диагональю дис- плея от 10 ” до 15 ” ). В России панельные компьютеры в большинстве случаев используются в проектах по модернизации существую- щих АСУ ТП или для локальной авто- матизации отдельных участков про- изводства. В таких проектах панельно- му компьютеру отводится роль либо па- нели оператора, позволяющей исполь- зовать уникальное программное обес- печение, либо отдельно стоящего цехо- вого компьютера, заменяющего класси- ческий промышленный ПК с клавиату- рой и монитором. Поэтому в нашей стране потребность в панельных ком- пьютерах с большой диагональю дисплея (от 19 ″ ) существенно выше, чем за рубежом. По этой же причине в России повышен спрос на полностью защищённые панельные ПК для про- мышленной автоматизации. Встраивае- мые устройства среднего и малого раз- мера, защищённые по передней пане- ли, на российском рынке используют- ся, как правило, разработчиками спе- циализированных шкафов управления (рис. 3). Но общей чертой в применении про- мышленных панельных компьютеров как за рубежом, так и в нашей стране остаётся тот факт, что в силу своей функциональности, гибкости и эргоно- мичности эти устройства довольно ча- сто становятся наилучшим вариантом для удовлетворения требований к ин- терфейсу оператора. При этом подо- брать панельный компьютер можно практически для любой задачи, так как сегодня на рынке представлено большое разнообразие моделей от веду- щих производителей промышленных ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 47 СТА 3/2016 www.cta.ru Рис. 2. Современная промышленная консоль с различными элементами управления Рис. 3. Шкаф управления со встроенным панельным компьютером