Sichere Mensch-Maschine-Kommunikation

Um die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen, können Anwender beispielsweise Piezotaster, Metalltaster mit Hub, Metalltaster mit Taktilität und auch Taster basierend auf Sensortechnologie wie z.B. kapazitiver Technik verwenden. Innerhalb dieser Klassifizierung ist zudem ein Mix der unterschiedlichen Technologien möglich. So kann z.B. ein Piezotaster zusätzlich mit einem Element für Taktilität ausgerüstet werden. Für eine passende Auswahl des Bediensystems müssen alle Einflussfaktoren aus dem Umfeld des jeweiligen Gerätes berücksichtigt werden. Standort, klimatische Anforderungen sowie die auszulösende Funktion sind hierbei wesentliche Faktoren. Bei der Standortfrage ist in erster Line zu unterscheiden, ob die Geräte nur innerhalb von Gebäuden, im Freien mit Überdachung oder ungeschützt im Freien stehen. Bei Geräten, die ungeschützt im Freien aufgestellt sind, muss bei den meisten Anwendungen auch mit Minustemperaturen gerechnet werden. Bei den Umgebungsbedingungen können Taster mit Hub vorübergehend ausfallen. Wasser kann in den Zwischenraum der beweglichen Teile eindringen. Bei auftretenden Minustemperaturen gefrieren die beweglichen Teile, und der Betätiger kann nicht mehr zum Schließen des Kontaktes gedrückt werden. Für die Anforderungen eignet sich der Piezotaster mit geschlossener Oberfläche. Kommunikation trotz rauer Umgebungsbedingungen Für den Schutz gegen Staub und Flüssigkeiten des Gerätes werden die Komponenten nach IP-Schutzklassen spezifiziert. Hierbei erfüllt der Piezotaster grundsätzlich mindestens die Schutzklasse von IP67. Andererseits sind die Metalltaster mit Hub oder Taktilität mit unterschiedlichen Schutzklassen zwischen IP40 und IP67 konzipiert. Bei den Metalltastern wird zusätzlich zwischen dem IP-Schutz der mechanischen Ebene und dem der elektrischen Kontaktebene unterschieden. So kann z.B. die elektrische Kontaktebene mit Schutzklasse IP67 ausgeführt sein, wobei die mechanische Ebene Schutzlasse IP40 aufweist. In den Produktdokumentationen sowie auf den jeweiligen selector charts der Schurter-Website wird die Differenzierung mit den unterschiedlichen Kennwerten dargestellt. Die Differenzierung ist wichtig, wenn es um die Einbaulage oder um mögliche Verunreinigungen aus dem Umfeld geht. Beim Einbau in horizontale oder leicht geneigte Flächen besteht z.B. die Gefahr, dass unbeabsichtigt ausgeschüttete Flüssigkeiten in den Innenraum des Tasters gelangen. Wurde ein Taster mit der zuvor beschriebenen Kombination der Schutzklassen verwendet, ist die Funktion des Tasters nach dem Eindringen der Flüssigkeit zunächst noch sichergestellt. Handelt es sich bei der Flüssigkeit jedoch um zuckerhaltige Substanzen wie z.B. gesüßten Kaffee, wird die Funktion zunehmend beeinträchtigt. Verdunstet die Flüssigkeit, führt der verbleibende Zucker zu einer Schwergängigkeit des Tasters, was bis zum Verkleben des Betätigers führen kann. Um solche Beeinträchtigungen zu vermeiden, sollte – falls es die Konzeption des Gerätes zulässt – eine vertikale Einbaulage gewählt werden. Alternativ bietet sich der Einsatz eines Piezotasters an. Funktion trägt wesentlich zur Wahl des Systems bei Aber vor allem die Funktion, die mit dem Taster ausgewählt wird, ist bei der Auswahl des jeweiligen Tastertyps entscheidend. Vielfach werden die Bedienelemente neben einem Display angeordnet, und die Menüführung wird über das Display gesteuert. Eine weitere Möglichkeit zur Bedienerführung ist eine Beschriftung auf der Tastfläche mit Text oder entsprechenden Symbolen. Kommunikation auch vom System zum Bediener Bei jeder Betätigung sollte der Bediener des Gerätes eine Rückmeldung erhalten, dass die Maschine das Drücken des Tasters erkannt hat. Die entsprechende Rückmeldung kann akustisch, haptisch, optisch oder durch Auslösen der entsprechenden Funktion am Gerät erfolgen. Optisches Feedback ist durch die Integration einer Beleuchtung am Taster oder durch entsprechende Anzeige am Display möglich. Für die Informations- oder Hilfetaste sollte bei Selbstbedienungsterminals grundsätzlich ein Taster mit einer ausgeprägten Taktilität eingebaut werden. Da der Bediener die Taste normalerweise nur im Notfall betätigt, sollte für diese Situation eine deutliche Rückmeldung des ausgeführten Tastsignals vermittelt werden. Die über den Tastsinn wahrgenommenen Reize werden vom Bediener schnell erkannt. Ähnlich wie bei industriellen Anlagen müssen auch Kassenautomatensysteme rauen Umgebungsbedingungen standhalten. Bei dem Kassenautomatensystem PM Abacus der Firma Designa werden die Anforderungen für Bedienelemente veranschaulicht. Die Taster sind aus Edelstahl gefertigt und flach zur Gerätefront. Durch einen O-Ring zwischen Tastergehäuse und Gerätefront ist das Geräte­innere gegen Feuchtigkeit geschützt. Durch die senkrechte Einbaulage des Tasters und die zusätzliche Überdachung wird das Eindringen von Flüssigkeit in den mechanischen Teil des Tasters verhindert. Bei dem Kassenautomaten wird für die Informationstaste ein Taster mit deutlich ausgeprägter Taktilität eingesetzt. Weltweit finden die robusten Metalltaster z.B. Einsatz an Zutrittskontrollanlagen und an Bedienfeldern für Industrieanlagen.