¿Qué es un Panel PC o Touch Panel Computer?


¿Qué es un Panel PC o Touch Panel Computer?


Un Panel PC es una computadora que está compuesta por una sola carcasa donde se integra tanto la pantalla y el resto de componentes, de manera que el equipo es visto como uno solo. Adicionalmente, el Panel PC normalmente cuenta con un sistema operativo, pero no así con un software con una aplicación en específico o uno para construir alguna aplicación. Normalmente la pantalla del Panel PC es táctil, de manera que no es necesario el uso de equipos periféricos como el teclado o el ratón, y es común que sean equipos con características robustas, para cumplir con ambientes difíciles y/o de uso continuo y prolongado. Estos equipos se usan mucho en la industria para crear HMIs.
Los Paneles PC normalmente son vistos como formas de computadoras que se usan como “estaciones” para interactuar con un dispositivo, equipo, máquina o sistema, pero en los cuales se debe desarrollar o instalar una aplicación para lograr ese objetivo.

Los Paneles PC, al igual que las computadoras personales, cuentan con componentes que definen que tan potente es el equipo o que se puede hacer con él. Dado el uso amplio que se le ha dado a estos equipos, es muy posible que tengamos opciones que normalmente no están disponibles para las computadoras más comerciales. Los Paneles PC tienen componentes típicos de una computadora como procesador, memoria RAM y almacenamiento, y también pueden tener opciones adicionales como lector magnético de tarjetas, NFC o inclusive entradas y salidas eléctricas.

Actualmente los Paneles PC se han empezado a utilizar mucho más que antes, ya que el progreso del software nos ha llevado a que sea más fácil adaptar un equipo para que ejecute una aplicación, sin tener que lidiar con obstáculos en el hardware o en el sistema operativo. Además, los Paneles PC no se encierran en una sola marca, sino que son de uso abierto, esto quiere decir que cualquier software debería poder usarse en cualquier Panel PC, independientemente de la marca. La única limitante que podríamos tener es si las especificaciones del Panel PC no permiten ejecutar este software.

¿Para qué se usan los Paneles PC?

Como comentamos anteriormente, los Paneles PC normalmente se usan como estaciones de trabajo para que las personas puedan interactuar fácilmente con algún dispositivo, equipo, máquina o sistema. A este tipo de función se le llama comúnmente en la industria como HMI (Human-Machine Interface, o en español, Interfaz Humano-Máquina).
En algunos casos se le hace referencia a una HMI como a un equipo que es fabricado específicamente para ambiente industrial y que, al igual que el Panel PC, tiene todos los componentes integrados en uno solo. La diferencia de lo que usualmente se le llama HMI (equipo) y el Panel PC, es que la HMI ya trae una aplicación construida o un software para construir una aplicación, que pertenece al mismo fabricante, y que usualmente no es posible cambiarlo.

 La realidad es que el concepto HMI es algo genérico, y un Panel PC con una aplicación desarrollada es también HMI, siendo el Panel PC un paso previo a lo que es el equipo HMI clásico. Al final, una HMI es cualquier equipo que sea una Interfaz Humano-Máquina.

Gracias a la capacidad táctil que normalmente trae el display, no es necesario el uso de periféricos, lo cual simplifica mucho el uso del Panel PC.
En el ámbito industrial y de gestión de edificios muchas veces se requieren de interfaces humano-máquina que ejecuten los sistemas HMI, sistemas de control, supervisión y de monitoreo, y que estén ubicadas ya sea en cuartos de control, junto a las máquinas mismas o en puntos estratégicos del proceso o de la planta. De esta manera físicamente se está pendiente del sistema y por lo tanto de los procesos y máquinas que se controlan.

¿Cómo selecciono un Panel PC?

Cuando se requiere, una Panel PC puede tener características como disipación de calor; carcasa de plástico o metal; grado de protección (IP); puertos de comunicación ethernet y serial; comunicación inalámbrica; puertos de video como VGA, DVI, HDMI; varios puertos HDMI para conectar múltiples monitores para aplicaciones como SCADA o BMS en cuartos de control y monitoreo; entre otras características; permitiendo así que sea apta para ambientes industriales manteniendo la practicidad de uso como interfaz del sistema deseado.

La selección de un Panel PC varía un poco con respecto al fabricante del equipo, ya que cada fabricante modifica los equipos de acuerdo a su manera. Pero sí existen ciertos factores que se aplican en todas las marcas, como por ejemplo:

  • Tamaño: muchos paneles pc vienen con un tamaño específico, de manera que es usual primero preguntarse cuál es el tamaño que requerimos para nuestra aplicación, ya sea un panel de 12” o uno de 21”. En algunos casos, los modelos más recientes vienen en formato modular, de manera que diferentes tamaños de panel se pueden adaptar a diferentes unidades de procesamiento.
  • Capacidades Computacionales: Luego de conocer el tamaño, debemos saber si requerimos un panel pc potente o uno sencillo. Esto lo determina el procesador que usamos, la memoria RAM e inclusive la tecnología del disco de almacenamiento. Podemos encontrar paneles con procesadores pequeños como el Atom, o procesadores grandes como el Core i7. También existen diferentes opciones de RAM (4GB, 16GB, 32GB, etc), y diferentes tecnologías de almacenamiento (HDD, SDD)
  • Sistema Operativo: es importante consultar que sistemas operativos vienen con el panel pc. Hoy en día los paneles vienen con sistemas operativos muy recientes, como el WIndows 10 Pro o la versión IoT, pero en ciertas ocasiones podemos encontrar paneles con Windows CE o un Linux viejo. Es importante siempre verificar que nuestra aplicación sea compatible.
  • Opciones adicionales: los paneles pc pueden tener una amplia variedad de opciones adicionales, como tarjetas de IOs, puertos seriales, lectores magnéticos, etc.

¿Cuáles son las ventajas de un Panel PC?

Los paneles pc son equipos que están hechos para construir estaciones de trabajo, como una HMI o una simple computadora a través de la cual se puede tener acceso a capacidades computacionales, algo tan simple como tener acceso a un excel.

Una de las características que resalta de los paneles pc es que son equipos altamente personalizables y con una apertura al software muy amplia, de manera que con estos equipos podemos construir nuestra solución de una manera muy específica y con pocas limitaciones.

En el caso de lo que es una HMI industrial, agregar este tipo de soluciones permite disminuir los puntos de falla y mejorar la estación de trabajo. Los puntos de falla son disminuidos porque en lugar de colocar botones y selectores, la HMI permite colocar un solo equipo al cual se le da menos mantenimiento que los componentes eléctricos. Además de que para aplicaciones grandes es más fácil de gestionar el control a través de una HMI que a través de una gran cantidad de botones, luces y selectores en un panel grande.

La mejora de la estación de trabajo viene debido a que una HMI permite visualizar varios procesos desde una misma estación, de manera que un mismo espacio puede desplegar mucha información. También conseguimos capacidades históricas, ya que las HMI tienen la capacidad de almacenar datos históricos de variables, como las alarmas o el comportamiento en el tiempo de las variables de un proceso.

No solamente podríamos estar creando una estación para lo que es una HMI, sino que en un panel pc, debido a su apertura, podemos crear estaciones de trabajo que se conecten con otros tipos de sistemas. Podemos crear una estación que permita abrir nuestro ERP, con el objetivo de mejorar por ejemplo un control de inventario, o de crear una estación para el registro de datos para trazabilidad.

Panel PC vs HMI

Al ser un equipo tan amplio, podemos tomar varios modelos y hacer lo mismo, lo que favorece la disponibilidad del hardware ante situaciones críticas. En algunas ocasiones podemos tener problemas para añadir a nuestras plantas o sistemas el hardware HMI convencional ya que puede ser difícil integrarlo a nuevos o diferentes sistemas sea por hardware obsoleto, software (firmware) obsoleto o hardware difícil de conseguir. Adicionalmente, a partir del 2021 se ha vuelto complicado conseguir hardware HMI convencional dada la escasez de componentes electrónicos sin una fecha clara de cuándo este problema terminará.

Los panes pc tienen el potencial de sustituir cualquier hardware HMI clásico, ya que hoy en día la mayoría de fabricantes de HMI también ponen a disposición la versión “runtime” de sus soluciones, es decir, podemos instalar el software de ejecución en cualquier computadora y reutilizar nuestro desarrollo en ese software de ejecución, que reside en un hardware de un fabricante diferente.

Gracias a que los paneles son personalizables, podemos tener un rendimiento mejor que el de una HMI, esto debido a que el panel pc permite procesadores más potentes, mejoras de memoria RAM o incluso el uso de tipos de almacenamiento ultra veloces como el NVMe. Gracias a estas mejoras de hardware, le podemos sacar mejor provecho al hardware, y crear aplicaciones con más capacidades.

Debido a la amplia gama de opciones que traen los paneles pc, es incluso posible construir aplicaciones con opciones adicionales que las HMI clásicas no incluyen. Algunas de las opciones adicionales que traen los paneles pc son:

  • Capacidad NFC
  • Capacidad WiFi (algunas HMI si lo traen, pero la mayoría no)
  • Capacidad de conexión celular
  • IOs integradas al panel pc
  • Puertos Gigabit ethernet
  • Adaptadores de montaje estilo VESA (adicional al típico montaje de panel)
  • etc

La ciberseguridad es otro punto importante de los paneles pc. Los paneles por defecto no vienen ya preparados para ser ciberseguros, pero hay varios rubros que permiten una mejor seguridad sobre las HMI. Por ejemplo, se puede instalar sistemas operativos recientes, los cuales ya vienen con varias actualizaciones enfocadas en ciberseguridad. El firewall de los sistemas operativos es personalizable, de manera que se puede controlar cuáles puertos están abiertos. El sistema operativo puede ser gestionado remotamente por un equipo de IT, igual que el resto de equipos de una empresa. Los paneles más recientes vienen con módulos TPM 2.0, los cuales son clave para obtener la ciberseguridad más moderna.

Conclusión

Los paneles pc son equipos abiertos y altamente personalizables que permiten crear estaciones de trabajo todo en uno, donde una persona es capaz de interactuar con un proceso o máquina, o de acceder a un sistema empresarial para completar su flujo de trabajo de una forma más interconectada y fluida.

Estos equipos son utilizados para diversas aplicaciones, típicamente en la industria se usan para aplicaciones HMI, donde sustituyen o se complementan con botones y selectores para un control óptimo del proceso o máquina. Los paneles pc han ganado popularidad recientemente como sustituto del hardware HMI clásico, debido a la facilidad que ha ganado el software para integrarse en varios hardwares, y también debido a que los paneles pc son más fáciles de conseguir que un modelo específico de HMI.

Además, los paneles pueden ser usados para otras aplicaciones además de HMI, como conexión a otros sistemas, ya sea ERP, LIMS, MES, SCADA, CMMS, BMS, etc. La flexibilidad de los paneles pc permite crear estaciones bastante completas, no solamente una solución HMI.


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