Come interfaccia intuitiva tra uomo e macchina, i touch panel sono diventati indispensabili nelle moderne applicazioni industriali. Infatti, consentono il funzionamento intuitivo di macchine e impianti tramite il tocco. Sono utilizzati principalmente come parte di un'interfaccia grafica utente (GUI) personalizzabile che può essere utilizzata per controllare, monitorare e configurare i processi. Nel seguente testo delle FAQ è possibile trovare ulteriori informazioni sulle funzioni, i campi di applicazione e i vantaggi dei touch panel.
La combinazione di pannello touch e PLC in un unico dispositivo offre numerosi vantaggi sia nella progettazione e realizzazione di nuovi impianti che nella modernizzazione di sistemi esistenti.
Non è più necessaria un'unità di controllo separata, il che consente di risparmiare spazio nell'armadio di controllo e semplifica il cablaggio. È possibile eliminare i cavi di collegamento tra HMI e PLC e, se necessario, è possibile scegliere un armadio di controllo più piccolo. Anche la gestione dello stoccaggio e dei pezzi di ricambio trae vantaggio da un PLC a pannello, con una notevole riduzione dei costi complessivi.
Un vantaggio fondamentale dei moderni pannelli touch è la loro interfaccia utente intuitiva, che si ispira strettamente all'esperienza utente di smartphone e tablet. Simboli chiari, menu ben organizzati e una navigazione intuitiva consentono anche al personale con una formazione minima di utilizzare le macchine in modo sicuro ed efficiente. Di conseguenza, si riducono gli errori di funzionamento, si accorciano i tempi di formazione e si riducono al minimo i tempi di fermo. La chiarezza visiva offre una migliore panoramica dello stato dell'impianto, soprattutto in ambienti di produzione frenetici. Ciò non solo migliora la produttività, ma rafforza anche la sicurezza operativa.
L'integrazione del funzionamento touchscreen e del controllore logico programmabile (PLC) in un unico dispositivo consente di mettere più rapidamente il dispositivo in modalità operativa. Anche i processi di test e simulazione possono essere eseguiti più facilmente, poiché non è necessario configurare un'interfaccia di comunicazione separata. Inoltre, la manutenzione è semplificata grazie a una piattaforma centrale per gli aggiornamenti software, la diagnostica e l'analisi degli errori.
L'elevata flessibilità, la struttura modulare e la facile integrazione nelle reti esistenti rendono i pannelli touch PLC ideali per l'uso in numerosi settori e applicazioni. Ciò è particolarmente vero nei casi in cui è necessario combinare funzionamento e controllo in un sistema compatto ed è richiesto un elevato grado di automazione.
Sono particolarmente adatti per aree sensibili dal punto di vista igienico, come l'industria alimentare e farmaceutica, poiché offrono frontali lisci e facili da pulire, custodie in acciaio inossidabile e superfici in vetro capacitivo senza fessure. Queste caratteristiche impediscono l'accumulo di sostanze inquinanti o germi e soddisfano gli standard specifici del settore.
Allo stesso tempo, sono ideali per l'uso industriale continuo in ambienti difficili, come quelli della tecnologia dei processi termici, e convincono per il loro alloggiamento robusto e i tipi di protezione come IP65 o IP69K.
La gamma spazia dai pannelli touch compatti da 4 o 7 pollici per applicazioni semplici a pannelli potenti con diagonali dello schermo da 15 o addirittura 21 pollici, CPU multicore e display ad alta risoluzione. È possibile selezionare le dimensioni e la potenza di calcolo appropriate a seconda dell'applicazione e dell'ambiente: i fattori decisivi in questo caso sono il rapporto tra facilità d'uso, requisiti di visualizzazione e spazio disponibile. I pannelli industriali classici sono solitamente da 7 o 10 pollici, poiché queste dimensioni offrono un buon compromesso tra facilità d'uso, chiarezza e dimensioni di installazione.
I touchscreen resistivi e capacitivi differiscono per il loro principio di funzionamento e per le loro possibilità di applicazione. Di conseguenza, i touchscreen resistivi rispondono alla pressione fisica, il che consente di utilizzarli con guanti, penne o altri oggetti. Sono particolarmente resistenti alla polvere, all'umidità e ad altri influssi ambientali, motivo per cui vengono spesso utilizzati in ambienti industriali difficili.
I touchscreen capacitivi, invece, si basano sulla conduttività elettrica del corpo umano e rispondono al tocco con il dito. Consentono una precisione notevolmente superiore e supportano gesti multi-touch simili a quelli utilizzati su smartphone e tablet. Ciò li rende ideali per interfacce utente moderne e intuitive, come macchine con visualizzazioni grafiche complesse o applicazioni in cui l'utilizzo intuitivo è una priorità.
Tuttavia, la tendenza attuale è chiaramente orientata verso le tecnologie capacitive, poiché offrono una maggiore precisione, funzionalità multi-touch e un funzionamento moderno e intuitivo.
I sistemi operativi applicati variano a seconda del produttore e della serie di dispositivi. Vengono spesso utilizzati Windows Embedded, sistemi basati su Linux o speciali sistemi operativi in tempo reale. I sistemi basati su Linux beneficiano in particolare del supporto di una comunità open source attiva, che garantisce un elevato grado di flessibilità, opzioni di personalizzazione e sviluppo continuo. Il sistema deve essere stabile, disponibile a lungo termine e ottimizzato per applicazioni industriali.
Alcuni produttori forniscono i propri strumenti di ingegneria per la configurazione e la visualizzazione, spesso basati sullo standard IEC 61131-3. In qualità di fornitore indipendente, il Gruppo CODESYS è leader di mercato poiché il suo software viene utilizzato sia per la programmazione PLC che per la visualizzazione. Molti PLC per pannelli sono quindi compatibili con CODESYS o contengono un kernel runtime CODESYS integrato (CODESYS PLC). Ciò consente di implementare la logica di controllo e l'interfaccia grafica in un unico ambiente di sviluppo, accelerando notevolmente la pianificazione del progetto e riducendo i costi di formazione.
La visualizzazione stessa viene creata utilizzando il CODESYS Visualization Manager. Esso mette a disposizione una varietà di oggetti come interruttori, lampade o grafici a barre che possono essere posizionati ovunque nell'area di lavoro e collegati ai segnali corrispondenti. La visualizzazione sul PLC da pannello viene implementata utilizzando la funzione CODESYS Remote TargetVisu.
Visualization Manager in CODESYS
I pannelli touch PLC non sono solo controller autonomi con visualizzazione integrata, ma possono anche essere perfettamente integrati in sistemi di controllo di processo di livello superiore (SCADA, cloud). La comunicazione avviene tramite protocolli industriali standardizzati e ampiamente utilizzati come Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP/IP, OPC UA o interfacce seriali.
Questi protocolli consentono lo scambio bidirezionale di dati di controllo, valori di processo, allarmi e informazioni di stato tra il PLC del pannello e il sistema di controllo. Ciò consente al sistema di controllo di processo di:
L'efficienza energetica e la manutenzione predittiva svolgono un ruolo centrale nei PLC da pannello. I processori e le tecnologie di visualizzazione ad alta efficienza energetica li rendono ideali per il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, mentre il basso calore residuo facilita l'installazione in soluzioni compatte per armadi di controllo senza raffreddamento attivo. Allo stesso tempo, i PLC da pannello consentono di acquisire e valutare i dati dei sensori attraverso interfacce di comunicazione integrate. In combinazione con i sistemi cloud, è possibile identificare modelli che indicano le prossime esigenze di manutenzione, prevenendo così i tempi di inattività e riducendo i costi di manutenzione.
La scelta del pannello PLC giusto dipende dall'applicazione, dall'ambiente e dai requisiti di controllo. Fattori quali la tecnologia touch, le dimensioni del display, le interfacce e l'espandibilità devono essere adattati con precisione alla macchina. Una pianificazione accurata è essenziale, soprattutto per architetture di processo complesse e sistemi in rete, al fine di garantire una perfetta integrazione nelle reti di automazione esistenti. In questo caso, è consigliabile consultare aziende specializzate con esperienza nella tecnologia dei sensori e dell'automazione, in grado di sviluppare soluzioni su misura attraverso prestazioni ingegneristiche.
