wersja mobilna
Online: 353 Wtorek, 2016.09.27

Raporty

Wskaźniki, regulatory i rejestratory tablicowe

niedziela, 16 września 2012 13:33

Różnego rodzaju wskaźniki, niewielkie regulatory i rejestratory, które montowane są w pulpitach maszyn czy frontach szaf sterujących, to popularne w przemyśle urządzenia. Dawniej występujące w wersjach mechanicznych, obecnie wypartych przez moduły z wyświetlaczami LED oraz LCD - podzespoły te stanowią jedne z ważniejszych elementów interfejsów operatora, pełniąc często funkcję autonomicznych sterowników maszyn i regulatorów parametrów procesowych. Omawiane produkty przedstawiamy w nowej edycji raportu techniczno-rynkowego, przy czym skupiamy się na wskazaniu najważniejszych dla polskich odbiorców urządzeń i ich cech oraz przedstawieniu trendów w branży. Spoglądamy również w przyszłość, odpowiadając na pytanie, gdzie trafiały będą wskaźniki tablicowe w obliczu rosnącej popularności niewielkich paneli operatorskich.

Spis treści » Trzy grupy produktów
» I jeden najważniejszy odbiorca
» Najpopularniejsze na rynku urządzenia
» Różnorodne wymagania odbiorców
» Lumel najpopularniejszy
» Wzrost funkcjonalności
» Rynek dzisiaj i jutro
» Pokaż wszystko
TRZY GRUPY PRODUKTÓW...

Rys. 1. Najczęstsze zastosowania wskaźników i regulatorów w kraju

Tematykę urządzeń panelowych (określanych też często mianem tablicowych lub procesowych) podejmowaliśmy w APA wielokrotnie, w tym również w poprzednich edycjach raportów rynkowych. Omówienie bieżącej sytuacji na rynku warto jednak rozpocząć od klasyfikacji tytułowych produktów. Ich cechą wspólną jest fakt, że instalowane są one w maszynach, pulpitach operatorskich, szafach elektrycznych i podobnych miejscach.

Służą do pomiarów różnych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, ich wizualizacji oraz regulacji i rejestracji. Urządzenia tablicowe wytwarzane są zazwyczaj jako moduły standaryzowane pod względem wymiarów, z ich przodu znajdują się 1-2 wyświetlacze LED o dużej widoczności lub ekran LCD oraz zazwyczaj kilka przycisków.

Do cech wspólnych należą też duża odporność środowiskowa i wytrzymałość mechaniczna. Te ostatnie są wymagane ze względu na zastosowania aparatury tablicowej (o najczęstszych piszemy w kolejnym rozdziale) i jednocześnie odróżniają ją od wielu innych urządzeń stanowiących interfejs operatora.

Omawiane produkty charakteryzują się wreszcie możliwością pracy samodzielnej, co pozwala zarówno na tworzenie z ich użyciem prostych aplikacji - np. współpracujących z czujnikiem i elementem wykonawczym, jak też włączanie w większy system sterowania i kontroli. O ile powyższe cechy stanowią podobieństwa urządzeń tablicowych, o tyle ich producenci oferują różne wersje modułów, różniących się funkcjonalnością i zakresem aplikacyjnym.

Wyróżnić tutaj można trzy grupy produktów - podział ten niejako utrwalił się w branży i również zgodnie z nim dokonujemy klasyfikacji tych wyrobów i ich producentów w raporcie. Do najpopularniejszych produktów należą te służące do wizualizacji różnych wartości, czyli popularne wskaźniki tablicowe.

Koszty ich zakupu wynoszą od około 100 do kilkuset złotych, a one same występują w wersjach uniwersalnych (możliwość pomiarów i wizualizacji różnych wartości) oraz przeznaczonych do pomiarów konkretnych wielkości (np. temperatury, zliczania impulsów, itd.). W ostatnim z przypadków zawierają one odpowiednie wejścia, układy kondycjonowania sygnałów oraz wyświetlacze.

Wskaźniki takie mogą mieć różnego rodzaju wyjścia interfejsowe i zapewniać dodatkową funkcjonalność - np. związaną ze skalowaniem wyświetlanych wartości. Bardziej zaawansowanymi urządzeniami są regulatory i proste sterowniki procesowe. Do grupy tej formalnie zaliczyć można też wskaźniki z funkcjonalnością pozwalającą na kontrolę stanu wyjść w zależności od przekroczenia określonej wartości (progów alarmowych).

Rzeczywistymi regulatorami są jednak te, które umożliwiają analogowe kontrolowanie wartości na wyjściach w zależności od zmian parametrów wejściowych. Tego typu moduły stosowane są m.in. w przemyśle procesowym oraz różnego rodzaju autonomicznych instalacjach - np. kotłach, zbiornikach, itd.

Mają one często wbudowany regulator typu PID z odpowiednimi funkcjami - takimi jak przykładowo autotuning. W przypadku regulatorów wielokanałowych możliwe są też operacje matematyczne na sygnałach, a same urządzenia cechują się często dużymi możliwościami realizowania układów sterowania i regulacji.

W tym obszarze konkurować mogą one ze sterownikami kompaktowymi i różnego rodzaju większymi regulatorami. Urządzenia te są również nieco droższe niż wskaźniki - jak widać na przykładach podanych w tabeli 3, ich ceny wahają się średnio od 500 do tysiąca złotych. Trzecią z grup produktów, urządzeń o największym stopniu zaawansowania technologicznego są rejestratory.

Oprócz pomiarów, przetwarzania i wizualizacji wartości różnych wielkości mierzonych, pozwalają one na zapisywanie informacji o ich zmianach w czasie. Zazwyczaj są to moduły wielokanałowe, dawniej wykonywane w wersjach z taśmą papierową, obecnie typowo jako urządzenia cyfrowe i bazują zazwyczaj na komputerze wbudowanym oraz systemie operacyjnym.

Wyposażone są one w ekran ciekłokrystaliczny pozwalający na wizualizację wielkości mierzonych oraz wprowadzanie odpowiednich nastaw i programowanie. Koszty zakupu rejestratorów tablicowych wynoszą typowo kilka tysięcy złotych, przy czym ze względu na dużą różnorodność funkcji, dokładność pomiarów, itd. - różnice pomiędzy cenami konkretnych urządzeń mogą być dosyć znaczne.

...I JEDEN NAJWAŻNIEJSZY ODBIORCA

Rys. 2. Najczęściej sprzedawane przez lokalnych dostawców urządzenia z grupy produktów omawianych w raporcie

Firmy dostarczające omawiane w raporcie produkty koncentrują się przede wszystkim na obsłudze klientów przemysłowych. Jest to jak najbardziej uzasadnione, gdyż właśnie szeroko rozumiany przemysł stanowi głównego odbiorcę tytułowych wyrobów. W Polsce wykorzystywane są one właściwie w każdej z branż - od chemicznej i spożywczej, poprzez produkcyjną do przemysłu ciężkiego i OEM.

Uśredniając wyniki wszystkich publikowanych dotychczas w tym zakresie raportów w APA, można stwierdzić, że jedynie co piąty wskaźnik lub regulator stosowany jest poza przemysłem. Najczęstsze zastosowania omawianych wyrobów przedstawiono na rysunku 1.

W przypadku kontroli procesów ciągłych aparatura panelowa używana jest do nadzoru przebiegu procesów oraz regulacji różnych ich parametrów - najczęściej związanych z temperaturą, ciśnieniem, przepływem. Ważnym jej zastosowaniem jest także dokumentacja (rejestracja) pomiarów.

W przypadku maszyn i różnych zastosowań OEM, a więc drugiej najczęstszej grupy aplikacji, wskaźniki montowane są w pulpitach operatorskich, w drzwiach szaf sterujących oraz bezpośrednio w maszynach. Służą one do wskazywania parametrów pracy i ich ustawiania przez operatorów, przy czym często współpracują z systemem nadrzędnym.

Trzecią grupą zastosowań jest kontrola procesów dyskretnych, co dotyczy przede wszystkim produkcji różnego rodzaju towarów. W takich przypadkach używa się też wskaźników uniwersalnych oraz rejestratorów, stosowane są również liczniki, które współpracują z różnymi czujnikami.

Rejestratory są ponadto często wykorzystywane do monitorowania parametrów środowiskowych w pomieszczeniach - np. magazynach, pomieszczeniach produkcyjnych, laboratoriach, przy czym w takich przypadkach stosuje się ich wersje typu stand-alone.

NAJPOPULARNIEJSZE NA RYNKU URZĄDZENIA

Rys. 3. Najważniejsze dla klientów cechy wskaźników, regulatorów i rejestratorów

W omawianej w raporcie grupie produktów wyróżniliśmy na podstawie opinii dostawców urządzenia najpopularniejsze, które w Polsce sprzedają się najczęściej. Takimi są przede wszystkim proste wskaźniki tablicowe (wskaźniki panelowe, ew. liczniki procesowe) oraz regulatory jednokanałowe i wskaźniki z funkcjami prostej regulacji (patrz rys. 2).

Nieraz są to te same produkty, gdyż wskaźniki mają często wbudowane funkcje prostego sterowania. Sprzedaż wymienionych produktów stanowi ponad 60% wszystkich dostarczanych przyrządów tablicowych.

Na kolejnych miejscach znalazły się regulatory wielkości fizycznych, czyli bardziej specjalizowane wersje urządzeń tablicowych, które przeznaczone są do pomiarów i wskazywania wartości wielkości takich jak temperatura, ciśnienie, itd., oraz rozbudowane regulatory wielokanałowe. Niemalejącą popularnością cieszą się różnego rodzaju rejestratory, przy czym tworząc ankietę do raportu, zrezygnowaliśmy z rozróżnienia ich wersji cyfrowych oraz papierowych.

Sądzić można, że udział tych ostatnich w sprzedaży systematycznie maleje - wprost proporcjonalnie do dostępności i wzrostu funkcjonalności urządzeń cyfrowych. Wyniki całego zestawienia są analogiczne do tych publikowanych w poprzednich raportach poświęconych omawianej tematyce - niewielkie różnice dotyczą jedynie wartości procentowych dotyczących poszczególnych kategorii, a nie ich kolejności.

Warto dodać, że w ofercie dostawców znaleźć również można urządzenia specjalizowane - np. zadajniki wartości, liczniki czasu pracy i inne, które też zaliczyć można do urządzeń panelowych. Urządzenia takie sprzedają się samodzielnie oraz w kompletacjach z innymi produktami - głównie czujnikami, enkoderami i podobnymi.

Przemysław Kłosek

Simex

  • W jakich aplikacjach wykorzystywane są urządzenia tablicowe i jakie są kierunki rozwoju tej grupy produktów?

Pomimo istnienia coraz bardziej zaawansowanych układów pomiarowych i sterujących opartych na systemach scentralizowanych, mierniki tablicowe mają nadal silną pozycję w systemach automatyki przemysłowej. Wykorzystywane są one zarówno przez producentów maszyn, głównie jako narzędzie do wizualizacji wielkości mierzonych oraz sterowania procesami, jak i w systemach scentralizowanych bazujących na SCADA.

W tych ostatnich pełnią dwojaką funkcję - jako wyświetlacze lokalne i jednocześnie udostępniają dane do systemów nadrzędnych z wykorzystaniem łączy komunikacyjnych. Tym, co wyróżnia urządzenia tablicowe dostępne obecnie na rynku, jest uniwersalność.

W ich przypadku mamy do dyspozycji dużą liczbę i różnorodność wejść oraz wyjść, zaawansowane funkcje regulacyjne, matematyczne i logiczne, możliwość rejestracji wszystkich tych parametrów, a dodatkowo wyjścia komunikacyjne: RS-485, RS-232, Ethernet.

Wszystko zamknięte jest w kompaktowej obudowie z czytelnym, kolorowym wyświetlaczem graficznym i tak popularnym w obecnych czasach dotykowym interfejsem do wprowadzania danych oraz obsługi urządzenia.

Jest to jednocześnie aktualny kierunek rozwoju urządzeń tablicowych. Możliwości komunikacyjne urządzeń oraz rejestracja parametrów pomiarowych to główne cechy urządzeń, jakich aktualnie poszukują nasi klienci.

  • Jakie zmiany zachodzą w technologiach omawianych produktów?

Obecny postęp technologiczny wpływa również na technologie i rozwiązania stosowane w tablicowych miernikach i rejestratorach danych. Standardem są już dotykowe, kolorowe wyświetlacze graficzne o dużej różnorodności pod względem wielkości, które pozwalają na wygodną obsługę urządzeń oraz czytelną prezentację mierzonych danych.

Coraz szybsze mikrokontrolery zapewniają zaś wielozadaniowość urządzeń. Możemy więc jednocześnie mierzyć sygnały na kilku do kilkudziesięciu wejściach pomiarowych, przeprowadzać operacje matematyczne i logiczne, sterować procesem według ustalonych algorytmów, rejestrować wszystkie dane z dużymi czasami próbkowania i prezentować dane w wygodny dla operatora sposób.

Nowoczesne technologie pozwalają również na konstruowanie urządzeń do pracy w trudnych warunkach środowiskowych. Standardem stają się urządzenia pracujące w ujemnych temperaturach od -20°C oraz w środowisku wysokiej wilgotności względnej oraz zapyleniu. Tego typu wersje cieszą się coraz większym zainteresowaniem naszych klientów.

RÓŻNORODNE WYMAGANIA ODBIORCÓW

Rys. 4. Najpopularniejsze w Polsce marki wskaźników i regulatorów tablicowych - rysunek nie przedstawia udziałów firm w rynku, a jest jedynie zestawieniem subiektywnych opinii uczestników raportu; wielkość napisu jest wprost proporcjonalna do popularności firmy

Wymagania stawiane przez polskich klientów urządzeniom tablicowym są dosyć niezmienne. Liczy się przede wszystkim pięć cech urządzeń - związanych z łatwością użytkowania, odczytu wskazań, dokładnością pomiarów i trwałością oraz, przede wszystkim, ceną zakupu (patrz rys. 3). Lista tych wymogów jest jak najbardziej uzasadniona, jeżeli weźmie się pod uwagę zastosowania wskaźników i regulatorów.

Zazwyczaj trafiają one do maszyn, pulpitów operatorskich i innych podobnych aplikacji oraz użytkowane są w często niesprzyjających warunkach środowiskowych. Zapewniać też muszą łatwość obsługi przez różne osoby, a wraz z tym pewność co do poprawnych odczytów wartości.

Powyższe wyniki, w szczególności w przypadku wymogów co do ceny, wynikają też z faktu, że omawiane urządzenia to popularne i dostępne w dużej różnorodności produkty, a w przypadku takich łatwo jest zastąpić jeden model innym, pochodzącym od kolejnego dostawcy. Podobnie jak w poprzednich analizach omawianego rynku, marka produktów znalazła się na odległej pozycji, tak samo jak długość udzielanej gwarancji.

Tworząc raport, zapytaliśmy dostawców o ich sposoby na przekonywanie klientów do zakupów konkretnych urządzeń. Jak się okazuje, na liście tej znajduje się nie tylko atrakcyjna cena. Liczy się również dostępność produktów (szczególnie gdy kupowane są one na potrzeby serwisowe), ich jakość, wytrzymałość oraz niezawodność i, w dalszej kolejności, różne parametry techniczne - w szczególności związane z możliwościami pomiarowo-regulacyjnymi.

Mniejsze znaczenie ma natomiast wsparcie techniczne. Warto przy tym zaznaczyć, że kryteria te są zależne od typu odbiorców. Przykładowo producenci maszyn stawiali będą częściej na jak najbardziej niezawodne urządzenia, szukając także szerokiej oferty od jednego dostawcy, tak aby móc zunifikować produkty stosowane w swojej aplikacji.

Z kolei firmy wykorzystujące okazjonalnie wskaźniki i regulatory czy odbiorcy prywatni poszukiwali będą prawdopodobnie wyrobów o jak najlepszym stosunku funkcjonalności do kosztów zakupu.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Elastyczne rurki izolacyjne 3/8...2" odporne na działanie wody i olejów

2016-09-27   |
Elastyczne rurki izolacyjne 3/8...2

AutomationDirect wprowadza do oferty elastyczne rurki izolacyjne firmy Electri-Flex, odporne na działanie wody i olejów. Są one produkowane w trzech wariantach na zakres średnic od 3/8" do 2", zbrojonych stalą nierdzewną i niemetalicznych.
czytaj więcej

System opisowy elementów szafy sterowniczej

2016-09-27   | Weidmüller Sp. z o.o.
System opisowy elementów szafy sterowniczej

MultiMark firmy Weidmüller to system do tworzenia opisów, który bazuje na oprogramowaniu M-Print PRO oraz drukarce termotransferowej THM MMP. Pozwala on na szybki druk praktycznie wszystkich typów etykiet do opisu elementów szaf sterowniczych.
czytaj więcej

Nowy numer APA