时尚优雅:用于嵌入式控制的新型触摸屏

4月15日

随着自动化任务的分散，传统的控制柜变得越来越小，甚至可能完全消失。如果没有或只有很少的机柜，您将把人机界面(HMI)设备放在哪里?

首选的位置是直接在机器的现场，所以各种支撑臂和底座系统有助于自己的安装。但是大多数hmi对于这种类型的装配来说太大太重了。

到目前为止，由于缺乏替代方案，许多此类解决方案的“前端”都是一个围绕传统操作设备的大而美观的保护外壳，设计用于安装在控制柜门中。这些房屋对于天花板上的悬挂装置来说太重了。

除此之外，还有美学上的限制，尤其是在较小、紧凑的机器上。谁想看到一个庞大的操作员盒子就在一个精心设计、紧凑、聪明的机器旁边?

事实上，外观往往是决定购买的因素之一。这当然不是设计良好的符合人体工程学的人机界面设备越来越受欢迎的最后一个原因。在这个过程中，屏幕的对角线变得越来越大，以同时显示更多的功能，并从更远的距离提供更好的可读性。

IP65全能

有了需求规范中的这些角点，西门子的产品设计师开始致力于开发新一代面向机器的、可自由定位的操作员设备。第一个实际成果是三个特别轻量化的SIMATIC HMI设备，可以实现不同的用途，从分离的操作员控制和监控到集成的软PLC。

在现场操作设备的要求列表的顶部是最大的工业强度。它不仅要耐振动、耐冲击，还要防尘、防喷射防水。后者尤其适用于食品和饮料以及制药和化工行业，在这些行业中，机器经常受到高水压或用强力清洗剂处理。

在之前的操作设备构造方法中，制造商使用了一个受保护的面板，安装在相应的保护外壳中。现在设备的防护等级为IP65，全面。

侧面的独立扩展单元允许额外的安全按钮
侧面的独立扩展单元允许额外的安全按钮

新的SIMATIC PRO设备(PRO代表“受保护”)具有机械稳定的一体式后面板盖板。它可以很容易地拆卸，甚至从安装的设备上拆卸，以便所有接口以及存储卡插槽都可以快速轻松地用于服务工作。没有风扇。

为了安全地将内部的热量散发到周围环境，开发人员决定使用铝制的底盘。特别是热量密集的部件——平均总功率耗散在20到60瓦之间——由特殊的“圆顶”接触，它安全地将热量散发到铝外壳的大表面外部。因此，即使在头顶或控制台安装的倾角高达±45°的情况下，也可以确保安全的散热，并且仅通过对流散热。也就是说，没有风扇，风扇可能会故障或需要维护。连续工作的上限为+45°C。因此，机器制造商可以确定，随时安装的单元也可以在更温暖和更潮湿的地区持久运行，而不必首先在漫长的测试中证明这一点，而外壳中的内置HMI设备通常是这种情况。这可以大大缩短客户的上市时间。

三种模式

有三种类型的设备，都带有电阻式15英寸触摸屏，可以用手套操作:

1.SIMATIC瘦客户端PRO是专为在大型机器上作为成本优化的第二，分离的操作员终端而设计的，用于分布式工厂的客户端-服务器架构或Web客户端。它既不需要安装，也不需要许可证，也不需要额外的软件。

2.SIMATIC平板显示器PRO是标准的人机界面。作为一个独立的设备，它可以安装在距离计算单元30米远的地方。它可以承受高达1g的振动和高达5g的冲击载荷，这使得在分散的自动化结构中使用非常灵活。

3.SIMATIC多面板mp377 PRO为用户提供多功能平台的通用性和性能。使用附加的Windows CE应用程序(例如Media Player、Internet Explorer或用于显示Word、Excel和PDF文件的查看器)，将为操作员指导或服务调用带来全新的可能性。此外，该设备针对SIMATIC WinAC MP软PLC的使用进行了优化。对于面向机器的可视化和控制任务，它可以是一个经济而健壮的解决方案，瘦客户端PRO也可以连接到它。

hmi可以由领先的供应商安装流行的安装系统
hmi可以由领先的供应商安装流行的安装系统

由于备品备件的库存总是会产生费用，这三种“PRO”设备的设计使它们可以无需修改就安装到支撑臂(从顶部或底部)以及基座上。

重量仅为6.5至7.5公斤，这款15英寸的平板电脑明显比安装在额外保护外壳中的标准内置机型轻，因此特别适合安装在支撑臂上。较低的重量允许使用较小的支撑结构，通常价格较低。

此外，较轻的重量可以安装到天花板上，因此可以更灵活地安排以及转换因此单独定位的操作设备和机器。通常一个人就可以完成安装。

在不久的将来，该产品系列将由所谓的扩展单元补充，用于额外的永久有线控制元件，如紧急停止开关和用户可分配的按钮/照明按钮。这些单元在设计和尺寸上与面板外壳相匹配，并停靠在面板的一侧。

全封闭，ip65级的15英寸和19英寸操作设备为制造商在机器和工厂建设中开辟了众多创新概念，以区分自己并在竞争中脱颖而出。这些设备已经证明了HMI功能，并在要求时还可以具有控制功能，在一个紧凑，设计精美的外壳中。有足够的数量订购，设备前端当然也可定制设计。

特别是对于更小和更复杂的机器，外观越来越多地成为决定购买的因素之一。这当然不是设计良好的符合人体工程学的人机界面设备越来越受欢迎的最后一个原因。在这个过程中，屏幕对角线变得越来越大，无论是同时显示更多的功能，还是从更远的距离提供更好的可读性。西门子正朝着这个方向努力，目前正在进一步开发PRO设备系列。例如，这个概念的扩展计划包括准备运行的SIMATIC嵌入式自动化系统的范围。

该企业。-Ing Alexander W. Fiedel和Dipl.-Ing。(左)Sandra Schrickel，西门子公司工业自动化，工业自动化系统，Nürnberg，德国

点击这里阅读控制工程欧洲的文章，“嵌入式控制:自动化增长最快的部分”


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