Jste zde

Průmyslové WEB panely

Antonín Vojáček, 19. Listopad 2017 - 20:07

Tzv. Web panely s OS Android představují zajímavou možnost snadné realizace vizualizace a ovládacího terminálu strojů a linek v případě strojů a PLC obsahující vlastní webový server.

Co je to WEB panel?

Pod pojmem "WEB panel" dnes některý výrobce uvádějí na trh a prodávají HMI panely, které na první pohled vypadají jako "klasické" průmyslové programovatelné HMI panely, ale místo pro svůj běh nepoužívají výrobcem udělaný specifická firmware, ale obsahují více účelový OS systém s webovým prohlížečem a jsou primárně určeny pro zobrazování ovládacích web serverů různých zařízení a PLC.

V současné totiž již většina výrobců PLC, měřících i řídících jednotek vybavuje vestavěným webovým serverem, což znamená, že uvnitř zařízení běží jeho vlastní webové stránky, jejichž prostřednictvím lze zařízení ovládat menu zobrazovat jeho data (například naměřené hodnoty). Takové jednotky je samozřejmě možné zobrazit na jakémkoliv počítači, telefonu či tabletu vybavený libovolným webovým prohlížečem a drátovým ethernetem či bezdrátovým WIFI připojené na stejnou síť, na kterou jsou připojeny daný web serverová zařízení. Nicméně někdy je potřebné provádět zobrazování a ovládání přímo v průmyslovém prostředí, pro které klasické PC nebo tablety nejsou příliš uzpůsobeny svou odolností. Proto někteří výrobci nabízejí tzv. WEB panely, které je možné zabudovat tzv. do panelu, tedy například do průmyslové skříně / rozváděče. Zamontované tak prakticky vypadají jako "běžné" průmyslové HMI panely. Ale zatímco u HMI panelů je obvykle nutné ovládací vizualizaci (grafiku obrazovek) vytvořit a nahrát prostřednictvím vývojového prostředí, u WEB panelů v základu není prakticky nutné vůbec nic programovat, je prostě se otevře webový prohlížeč a zobrazí ovládací grafiky zařízení linky. Pokud je tedy například celá výrobní linky složena ze zařízení vybavené nějakou formou webového serveru, je možné na jednom centrálním WEB panelu provádět jejich ovládání, aniž by bylo nutné ovládací vizualizace programovat.

K čemu je dobré použít WEB panel?

Například výrobní linka je složena z posloupnosti čtyř výrobních strojů:

plnícího stroje, který plní kapalinu do lahví,
zavíracího stroje, který lahve zavírá,
váhy, která kontroluje hmotnost lahví,
etiketovačky, která lahve etiketuje.

Každý stroj například dodal jiný výrobce, ale každý stroj má vestavěný webový server s ovládáním svého stroje. Pak není nutné centrální řídící pult složitě a časově i finančně náročně řešit jako centrální HMI panel s vlastní speciální programovanou vizualizací, ale prostě lze použít jen WEB panel, který stačí jen přes ethernet napojit na všechny zmíněné stroje a jeho webovém prohlížeči jen překlikávat mezi 4 panely, každý zobrazující běh, výsledky a nastavení daného stroje.

Uživatel linky (výrobní firma) tak například nemusí výrobní linku nutně realizovat jako celkovou zakázku na linku, kterou "zastřešuje" jeden hlavní dodavatel, ale může si například levněji nakoupit jednotlivé stroje zvlášť různých výrobců, tím optimalizovat cenu, termíny dodání atd, a pak si sama nebo s pomocí nějakého jiného dalšího dodavatele udělat centrální ovládací panel snadno prostřednictvím WEB panelu, který stačí jen ethernetem připojit a nakonfigurovat TCP/IP adresy na daná zařízení. To například dokáže každý firemní počítačový IT technik, který jinak o programování vizualizace HMI panelů nemá "ani páru".

WEB panely s Androidem

Zatímco tzv. výkonné průmyslové panelové počítače se obvykle vybavují operačním systémem Windows případně nějakou embedded verzí Linuxu, do WEB panelů si nachází cestu Android. Zatímco průmyslové panelové počítače se obvykle vybavují procesorem Intel (u méně výkonných procesorem Intel Atom, u výkonných verzí procesory Intel iCore) a velkým množstvím operační paměti a dnes SSD diskem, WEB panely jsou obvykle postaveny na procesorech používaných v tabletech, smartphonech či jiných dnes různých malých programovatelných jednodeskových karet typu Raspberry Pi či Andruino, tedy CPU ARM Cortex apod. Menší výkon zde nevadí, protože zatímco na průmyslových panelových počítačích se počíná s realizací nějakého velkého databázového OPC serveru a náročného SCADA systému, WEB panely primárně mají sloužit jen podobné funkci jako tablety - tedy zobrazení dat vzdálených serverů. A proto také stále častěji jsou vybavováno operačním systémem Android.

Použití OS Android je zde nasnadě, protože WEB panely by primárně měly být velmi snadno použitelné s co nejmenšími požadavky na znalosti a s nějakou verzí Androidu dnes ve svých mobilních telefonech či tabletu přijde do styku většina lidí. Navíc mimo webový prohlížeč dnes pro Android existuje i mnoho aplikací výrobců PLC a průmyslových zařízení právě pro vzdálený přístup nebo k zobrazení naměřených dat, zatímco pro OS Linux nic takového "organizovaného" neexistuje. Například lze zmínit aplikace Siemensu vzdáleného přístupu pro svá PLC a existuje i stále více i různých malých "SCADA" Android aplikací pro vytvoření méně náročných vizualizací. Mimo použití přístupu ke strojů prostřednictvím webu, tak lze případně použít i aplikace vzdáleného přístupu ke strojům, které v sobě webový server nemají, nebo je například požadováno v panelu realizovat centrální sběr dat a automatického ukládání například na USB Flash paměť.

WEB panely ESA řady EWD100AD

WEB panely řasy Esaware EW100AD italské společnosti ESA pracují na bázi systémů Android a slouží ke zobrazení dat ze zařízení vybavených Web Serverem. Kombinuje průmyslovou odolnost a inovativní hardwarovou i softwarovou výbavu.

Odolné kovové provedení je zde doplněno kapacitní dotykovou obrazovkou z tvrzeného skla. K dispozici jsou 3 provedení s odlišnou velikostí TFT LCD displeje 7", 12.1" a 15.6" s rozdílným rozlišením 1024x600, 1280x800 a 1366x768.

K "pohonu" web panelu slouží procesor ARM Cortex A9 Quad-Core doplněný 4 GB DDR3L operační paměti a 8 GB flash paměti pro data/aplikace. Tu je možné rozšířit SDHC kartou prostřednictvím vestavěného slotu. Dále jsou k dispozici dva USB porty podporující i připojí USB Flash pamětí. Pro ethernetovou komunikaci jsou k dispozici hned 2x 1 Gb porty RJ-45.

Vestavěný OS Android má integrovaný webový prohlížeč Chrome a Android WebView, který disponuje plnou podporou HTML5 a WebSocket komunikace. Vestavěný je i SNTP Server i klient. Dále je umožněna instalace i jiných vlastních Android aplikací.

Pro průmysl je přizpůsobené i napájení napětí v rozsahu 12 - 32 VDC a provozní teplotní rozsah -10 až + 50 °C.

Základní parametry:

7”/ 12" / 15.6" širokoúhlý displej s vysokým rozlišením
Kapacitní Touch Screen (volitelně odporový)
2x 1Gb Ethernet, 2x USB, 1x RS232/485
ARM Cortex A9 QuadCore /4GB DDR3 RAM
Prohlížeče Google Chrome nebo Android WebView
Podpora vlastních APK aplikací
Wi-Fi + GSM (volitelně)

Ukázkové video

Závěr

Malé panelové počítače s OS Android, tzv. WEB panely, vyplňují zajímavou mezeru mezi klasickými programovatelnými HMI panely bez OS a výkonnými velkými panelovými počítači určené pro realizaci náročných OPC, SCADA a MES systémů. V době rozvoje komunikujících ethernetových / internetových zařízení s vlastním web serverem nebo IoT komunikacemi představují snadnou realizaci nenáročné vizualizace a ovládání strojů.