Mezi další zajímavé výrobky na poli průmyslových řídících a ovládacích dotykových displejů, které zároveň pracují jako průmyslové Embedded PC, patří v tomto článku představený grafický terminál APT6000. Tomu nechybí všechny současné běžné komunikační rozhraní včetně slotu pro CompactFlash kartu.

Každé automatizační zařízení nebo výrobní linka dnes potřebuje ovládací nebo řídící jednotku (terminál). Ta je v soudobých vyvíjených zařízeních ve většině případů tvořena jednotkou s velkým dotykovým displejem a pod ním schovanou výpočetní jednotkou s CPU s výkonem srovnatelným s notebooky. Případně nepatrně snížený výkon je dán požadavky na malou spotřebu, dlouhou životnost a bezporuchovost a schopnost pracovat v horších pracovních podmínkách průmyslu. Po zajímavých displejích české firmy Moravské přístroje dnes krátce představím další zajímavý výrobek na české trhu - průmyslový dotykový displej s funkcí průmyslového PC APT6000 firmy AMiT.

Průmyslový dotykový displej - APT6000

Podle výrobce je APT6000 průmyslový grafický terminál určený k zástavbě do čelního panelu rozvaděče. Ať již to nazveme jak chceme, jde o dalšího zástupce na poli vestavných jednotek konstrukce typu dotykový displej s počítačem s vlastnostmi srovnatelnými s notebooky nebo nejlepšími kapesními počítači. Protože zde popisované zařízení obsahuje v EEPROM pevně uložený operační systém Windows CE .NET 4.2, dá se APT6000 přirovnat tedy spíše k těm Pocket PC, tzn. dají se na něm spouštět jen programy určené pro tento OS. Dnes však se již renomované firmy začínají předhánět v nabídkách softwaru pro tento OS, tak to není nevýhoda. Například v průmyslových aplikacích docela populární software LabView již existuje i právě pro Win CE. Výhodou těchto oken je pak šetrný přístup k zacházení s Flash EEPROM pamětí, kdy nedochází k zbytečným zápisům dat a tím k jejímu rychlému zničení. Většina dat se pořád udržuje v paměti RAM. Není tedy zapotřebí žádný harddisk, který v prašném průmyslu zatíženém otřesy a velkými teplotními změnami velmi trpí.

Naopak nevýhodou uvedeného řešení pevně "vypáleného" OS ve flash paměti přístroje je nemožnost takový operační systém vyměnit za jiný nebo si ho "sami přeinstalovat". Někdy se totiž u Windows CE stane, že dojde k záhadnému zablokování nějaké části programu, kdy nepomůže ani tvrdý reset a opětovné natažení Windows s Flash a je nutné Windows tzv. přeflashovat odbornou firmou.

Hlavní vlastnosti:

• Displej:
• Možnost 1: TFT 640 × 480 bodů, 64K barev, svítivost typ. 350 cd/m2, kontrast typ. 300, pozorovací úhel horiz. 90°, vert. 45°/55°
• Možnost 2: Mono 640 × 480 bodů, 16 stupňů šedi svítivost typ. 100 cd/m2, kontrast typ. 18, pozorovací úhel horiz. 40°, vert. 40°
• podsvícení: výbojka / 25 000 hodin
• I/O rozhraní: 1 × RS232 (všechny signály), 1 × RS232 (pouze RxD, TxD, RTS, CTS), 1 × RS485 s galvanickým oddělením, Ethernet 100Mbps, USB 1.1 slave (použít USB 2.0 v PC)
• Nosiče dat: slot pro paměťové karty CompactFlash, typ I a II
• Napájení: 24 V DC, cca 600 mA
• Rozměry: 310 × 257 × 107 mm
• Hmotnost: 5 kg
• Krytí: IP52 (ze strany čelního panelu), IP20 (ze zadní strany panelu - přepokládá se zabudování v rozvaděči)
• Pracovní rozsah teplot: 0 až 50 °C

Vizuelně je hlavní částí terminálu dotykový barevný TFT LCD displej, který je svrchu utěsněn tak, že splňuje stupeň krytí IP52, tzn.že je odolný proti prachu. Černý široký rám okolo pak umožňuje kvalitní a odolnou vestavbu do stěny rozvaděče nebo jiného zařízení. Na zadní části jsou již vytvořeny mřížky nutné pro pasivní chlazení CPU a grafických chipů a proto je zde stupeň krytí jen IP20. Zadní část by tedy měla být vždy uzavřena v prostředí ("skříni") s vyšším stupněm krytí.

Za zadní straně a zespodu zadní strany lze pak nalézt všechny konektory, kterými je grafický terminál vybaven. 9pinové D-SUB konektory COM1 a COM2 jsou klasické rozhraní pro sériovou linku RS-232, zatímco na COM3 je na svorkovnici WAGO256-403 vyvedena průmyslová sériová sběrnice RS-485. Ta je uzpůsobena pro komunikaci až na vzdálenost až 1200m rychlostí 19.2 kb/s. Pro větší vzdálenost je nutné použít opakovač. Přepínači lze nastavit připojení zakončovacího odporu, pokud je terminál poslední v síti. Vstupy COM1, COM2 i COM3 jsou uvnitř proti přepětí chráněny transily (viz. obrázek níže). Na stejný typ svorkovnice, jako je COM3, je ve spodní části zadního panelu vyvedeno i připojení napájení 24 V (PWR). Ethernet, připojitelný UTP CAT5 kabelem dlouhým až 120m, je pak vyveden na klasický konektor RJ-45, stejně jako USB, který najdeme hned vedle a má klasickou podobu běžně se objevující u tiskáren.

Windows CE .NET 4.2 a software

V zařízení APT6000 je již od výrobce (firmy AMiT, spol. s r.o.) nahrán operační systém Microsoft Windows CE .NET 4.2. Veškerá komunikace a nastavení probíhá právě přes tento operační systém. Bohužel, jak jsem již zmínil dříve, nelze tento OS zaměnit za jiný, protože je napevno uložen v EEPROM paměti uvnitř zařízení, jako tomu je i u klasických Pocket PC. Veškeré úpravy tak mohou být provedeny jen výrobcem tak, že prostě dojde k přehrání (přeflashování) celé zmíněné EEPROM. Jinak samozřejmě lze instalovat libovolné programy určené pro Windows CE, přičemž ty buď se nainstalují a udržují ve vymezené části paměti RAM, vnitřní FLASH paměti nebo na CompactFlash kartu zasunutou v slotu ( adresáře FLASH a Storage Card). Ta potom může fungovat jako takový výměnný disk. Zadávání znaků lze provádět přes softwarovou klávesnici a dotykový displej.

Reset zařízení lze provést softwarově přímo přes OS nebo i po RS-232 nebo hardwarově přepnutím přepínače na zadní straně terminálu.

Nastavení všech parametrů i těch pro síťovou komunikaci se provádí přes aplikaci Control Panel, podobně jako v klasických Windows. V položce Network and Dial-up Connections tak se musí navolit všechny parametry pro úspěšnou komunikaci přes Ethernet. Právě rozšířená možnost síťové komunikace a možnost funkce jako server hlavně odlišuje Windows CE .NET od klasických Windows CE z Pocket PC a jiných kapesních a přenosných komerčních zařízení.

Komunikace s PC může probíhat přes USB port a program ActiveSync, který je nutné nainstalovat do PC. Přes tento program je možné přistupovat přímo do souborového systému terminálu a kopírovat, přenášet data nebo instalovat nové programy. Dále je možné využít připojení přes Ethernet nebo nějaké bezdrátové připojení (WiFi nebo Bluetooth), pro které je ale nutné připojit přídavné moduly.

Tvorba a programování vlastních aplikací

Vytvářet softwarové aplikace pro APT6000 lze v zásadě dvěma způsoby. Pro potřeby vizualizace je možné použít návrhového prostředí Control Web 2000 s Control Web 2000 CE Runtime Builder. Při potřebě vytvářet vlastní aplikace přímo pod operačním systémem Windows CE .NET 4.2 je k dispozici Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0 a SDK (Software Development Kit).

Pro tvorbu vizualizačních aplikací v Control Webu je nutné mít na počítači PC nainstalováno prostředí Control Web 2000, rozšíření Control Web 2000 CE Runtime Builder a runtime licenci pro vytvářenou aplikaci. Tvorba aplikace probíhá stejným způsobem jako pro ostatní platformy, jen je nutné volit při výběru cílové platformy se volí zařízení Handheld PC. Při výběru procesoru zde pak konkrétně vybrat procesor StrongARM SA11XX.

Jinak je možné aplikace pro APT6000 také vytvářet přímo pro operační systém Windows CE .NET 4.2. K tomu je potřeba mít instalováno na PC vývojové prostředí Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0, které je volně k dispozici na internetových stránkách firmy Microsoft. Kromě vývojového prostředí se musí nainstalovat na PC i SDK pro konkrétní platformu i balíček knihoven a dalších souborů, který umožní vytvářet aplikace přímo na míru příslušné platformy.

Použití

• Průmysl - řízení a vizualizace procesů, řízení robotů
• Pro měření, elektronické vážení, MaR (Měření a Regulaci)
• Zdravotnictví
• Doprava - řídící jednotky v kolových a kolejových vozidlech
• Zábavní průmysl - řízení automatů, řízení světelných efektů
• HMI (Human-Machine Interface) - informační terminály
• Rozsáhlé kontrolní a zabezpečovací systémy
• Vojenské a bezpečnostní účely

Závěr

V tomto článku jsem uvedl v řadě další z univerzálních průmyslových dotykových displejů pracující i jako průmyslové PC pro méně náročné aplikace. Hlavní doménou je však pozice inteligentního uživatelského terminálu k řízení a zobrazení průmyslových procesů a složitých zařízení. Uvedený grafický terminál je výrobkem české firmy AMiT s.r.o., na jejichž stránkách lze najít i bližší popis tohoto zařízení. V případě dotazů kontaktujte přímo zástupce firmy.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka firmy AMiT s.r.o. - www.amit.cz

 

• Článek "Univerzální průmyslové displeje pracujíci i jako PDA" na stránkách automatizace.HW.cz
• Článek "Průmyslový řídící Ethernet I/O systém EDAS CE" na stránkách automatizace.HW.cz