Ein Gesicht für alle Fälle Einheitliche Widescreen-Fronten und durchgängige Software für flexible Bedienkonzepte

Verschiedene Maschinentypen erfordern unterschiedliche Bedientechnik (Human Machine Interface, HMI). Neue Maschinen müssen oft in bestehende Anlagenkonzepte integriert werden. Dadurch kann es nötig sein, den Bedienplatz von der Maschine abzusetzen oder weitere zu installieren. Dies erfordert eine hohe Flexibilität und gleichzeitig eine hohe Durchgängigkeit und Kompatibilität, um Kosten bei der Entwicklung spezifischer HMI-Lösungen zu sparen. Die individuell angepassten Bedienplätze sollen dabei auch das gleiche \’Look & Feel\‘ aufweisen. Siemens beispielsweise unterstützt Maschinen- und Anlagenbauer durch ein hardwaremäßig skalierbares, im Engineering aber durchgehendes HMI-System mit einheitlichen Displayfronten. Der Umfang des Gerätespektrums reicht von Operator Panels für SPS-basierte Lösungen über Thin Clients für abgesetzte Lösungen bis hin zu Panel- PCs und Industrie-Monitoren. Allen Produkten gemein ist das neue Widescreen-Fronten-Design. So kann der Maschinenbauer unterschiedliche Lösungsansätze realisieren, nach außen hin aber ein durchgängiges Erscheinungsbild seiner Produktlinien zeigen. Der folgende Überblick erläutert weitere Nutzen eines breiten, aber aufeinander abgestimmten Angebots. Das Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) des Anbieters ist das gemeinsame Engineering Framework, mit welchem sich die verschiedenen Geräte durchgängig und intuitiv projektieren lassen. Dabei können vorhandene Prozessdaten aus der Steuerung einfach per \’Drag & Drop\‘ in die Visualisierung übernommen werden. Dieses Vorgehen ist für alle HMI-Geräte des Portfolios gleich. Industrietaugliche Widescreen-Fronten für durchgängiges HMI Die neuen Widescreen-Displays ermöglichen die sichere und komfortable Bedienung jeder Maschine durch eine optimale Ablesbarkeit bis zu einem Betrachtungswinkel von 170°. Die hohe Auflösung von bis zu 1.920×1.080 Pixeln ermöglicht eine detailgetreue und brillante Bilddarstellung. Als Hintergrundbeleuchtung kommt die energiesparende LED-Technologie zum Einsatz. Die LEDs ermöglichen zum einen eine sehr hohe Lebensdauer (MTBF bis zu 80.000 Stunden), zum anderen eine hohe Leuchtstärke von bis zu 400cd/m², sodass auch in hellem Arbeitsumfeld eine gute Ablesbarkeit erzielt wird. Durch den Dimmbereich der LEDs von 0 bis 100% kann die Leistungsaufnahme der Maschine z.B. in Pausenzeiten reduziert werden. Gleichzeitig wird durch die reduzierte Helligkeit die MTBF der Hintergrundbeleuchtung weiter erhöht. Mit ihren Aluminium-Druckgussgehäusen verfügen diese Fronten über eine hohe Robustheit. Sie sind ausgelegt für den 24-Stunden-Dauereinsatz auch bei hohen Temperatur-, Vibrations-, Schock- und EMV-Anforderungen. Aufgrund ihres unverwechselbaren und innovativen Produktdesigns wurden diese HMI-Fronten mit dem iF Product Design Award 2012 ausgezeichnet. Panel PC als kompakte zentrale Lösung Ebenfalls mit dieser Widescreen-Front ausgestattet bietet sich der Nanopanel- PC Simatic IPC277D als kompakte Lösung an. Mit seiner offenen Architektur eignet er sich besonders für kundeneigene Erweiterungen über Hochsprachenprogrammierung. Durch seinen leistungsoptimierten Intel-Atom-Prozessor (E6x0) mit geringer Leistungsaufnahme reduziert sich auch die Verlustleistung in der Maschine. Hiermit und durch den Einsatz von CompactFlash-Karten ab 2GByte und Solid-State-Drives ab 50GByte wird ein lüfterloses und absolut wartungsfreies Gerätedesign ermöglicht. Mittels Touch-Bedienung lassen sich selbst mit den kleinen Display-Diagonalen von 7 bzw. 9\“ und einer Auflösung ab 800×480 Pixel vielfältige Visualisierungsaufgaben realisieren. Für Applikationen mit erhöhter Komplexität werden Geräte mit 12-, 15- oder 19\“-Display-Diagonalen angeboten. Die 15- und 19\“-Geräte verfügen zusätzlich über eine Front-USB-Schnittstelle. Steht nur eine geringe Einbaubreite zur Verfügung, können die Nanopanel-PCs auch hochkant betrieben werden. Dies ist besonders bei den großen Diagonalen relevant, um auch bei engen Platzverhältnissen eine große Visualisierungsoberfläche zu realisieren. Durch diese Einbauart werden auch Visualisierungkonzepte unterstützt, welche für den Portrait-Betrieb optimiert wurden. So können z.B. Meldelisten in einem deutlich größeren Umfang dargestellt oder zwei Bildschirminhalte untereinander angezeigt werden. Rechnereinheit abgesetzt von der Bedienung Im Gegensatz zur zentralen Panel-PC-Lösung wird beim dezentralen Aufbau die Rechnereinheit in den Schaltschrank verlagert und der Bedienplatz abgesetzt. Durch die Platzierung des Rechnerteils in den Schaltschrank kann die Verkabelung zu den anderen Komponenten, wie z.B. dezentraler Peripherie, über kurze Wege und somit kostengünstig realisiert werden. Ein weiterer Vorteil dieses Konzeptes ist, dass im Service-Fall die Monitor-Einheit einfach getauscht werden kann, ohne den Rechnerteil wechseln zu müssen, das heißt eine Neuinstallation oder Neukonfiguration des Industrie-PC (IPC) entfällt. Bei Betrieb mit abgesetztem Monitor kann dieser am DVI-D-Ausgang des Nanobox-PC mit einer Auflösung von bis zu 1.920×1.200 Pixeln betrieben werden. Die gemeinsame Hardware-Basis des Nanobox-PC und des Nanopanel-PC ermöglicht die Verwendung gleicher Betriebssysteme, gleicher Treiber, gleicher Software und letztlich auch gleicher Teststrategien. Selbst die Hardware-Diagnose mittels der im Lieferumfang enthaltenen und installierten lokalen Diagnosesoftware Simatic DiagBase oder der optional erhältlichen Software IPC DiagMonitor für die vernetzte Ferndiagnose ist bei allen Varianten vom Anbieter vollkommen durchgängig realisiert. Industrie-Monitore für flexible Lösungen Zur Umsetzung von dezentralen Bedienkonzepten mit Montage der Displayeinheit am Bedienpult, im Schaltschrank, auf Standfuß oder am Tragarm werden von Siemens in Kürze die neuen Industrial Flat Panels Simatic IFP angeboten. Diese sind über einen DVI-Eingang oder Display-Port-Schnittstelle, ohne Zusatzmaßnahmen bis zu 15m von der Rechnereinheit absetzbar und ermöglichen schnelle Reaktionszeiten z.B. für den sog. Tippbetrieb oder für Kurvendarstellungen. Mit der optionalen Extended-Variante können sogar Entfernungen bis 30m realisiert werden. Die neuen Widescreen-Industriemonitore werden in den Größen 15, 19 und 22\“ als reine Anzeigegeräte oder mit Touchbedienung zur Verfügung stehen. Weiter wird ein 15\“ Key Panel mit Touchscreen, Funktionstasten, Handytastatur und einer Front-USB-Schnittstelle erhältlich sein. Wie die Nanopanel-PCs können auch die Simatic IFP hochkant betrieben werden. Alle Geräte verfügen über eine 24VDC-Stromversorgung. Die 15\“ Key Panels und die Extended-Varianten sind zusätzlich mit einer Stromversorgung für 110/230VAC ausgestattet. Comfort Panels für SPS-basierte Lösungen Wird als zentrale Lösung keine offene PC-Lösung benötigt, ist ein Simatic HMI Comfort Panel die Alternative. Die Visualisierungs-Applikation kann mit derselben Engineering-Software – dem TIA Portal – wie bei der PC-basierten Lösung erstellt werden. Hierdurch wird die vollständige Durchgängigkeit der verschiedenen Lösungen sichergestellt. Die Comfort Panels mit Widescreen-Displays sind mit Diagonalen von 4 bis 22\“ wahlweise mit Touchbedienung oder mit Bedientasten erhältlich. Sie lassen sich durch ihre Profinet-Schnittstellen und dem integrierten Switch kostengünstig vernetzen. Die Geräte ab 15\“ bieten zusätzlich eine GBit-LAN-Schnittstelle zur schnellen Anbindung an übergelagerte Netzwerk-Topologien oder zum Anschluss eines Thin Client. Durch den Verzicht auf die PC-Offenheit ergibt sich der Vorteil, dass diese schneller als ein PC-basiertes System hochlaufen. Ferner ist für Inbetriebnahme und Service kein explizites PC-Know-how erforderlich. Thin Clients für abgesetzte Mehrplatzlösungen Gerade bei Mehrplatzlösungen ist es wichtig, Daten zentral zu verwalten, die Bedien- und Beobachtungsschnittstelle jedoch auch über weite Entfernungen an die lokalen Gegebenheiten anpassen zu können. So kann es aus Platzgründen notwendig sein, Bedienplätze von der Maschine abzusetzen. Die Datenhaltung und Steuerung soll jedoch zentral platziert werden. Für diese Anwendung ist die Anbindung der Bedienplätze über Industrial Ethernet die beste Lösung. Dies ermöglicht eine nahezu unbegrenzte Entfernung zwischen Server und Bedienplatz. Der Anbieter empfiehlt dafür die neuen Industrial Thin Clients Simatic ITCs. Diese leistungsfähigen Bedienterminals mit einer Gigabit-LAN-Schnittstelle sind mit Widescreen-Fronten der Größen 12, 15, 19 und 22\“ verfügbar und nutzen die Dienste eines Servers oder Comfort Panels. Durch die Multi-Session-Funktion können für Mehrplatzlösungen mehrere Thin Clients im Multisession-Betrieb an einen Server angeschlossen werden. Umgekehrt sind auch parallele Verbindungen mit mehreren Servern möglich. So kann auch auf Datenbanken, welche (z.B. aus Sicherheitsgründen) auf verschiedene Server verteilt sind, zugegriffen werden. Um eine hohe Verfügbarkeit sicherzustellen, wird die Kommunikation zu redundanten Servern unterstützt. Der Setup-Assistent sorgt für eine benutzerfreundliche, einfache und schnelle Inbetriebnahme und Integration des Simatic ITC in bestehende Netzwerke. Neben der integrierten Web-Browser-Funktionalität unterstützt der Simatic ITC die Protokolle RDP, Sm@rtServer, VNC und Sinumerik-Client zur Kommunikation im Netzwerk. Das Software-Tool Remote Configuration Center (RCC) übernimmt das zentrale Gerätemanagement mehrerer Thin Clients. Die Remote-Funktionen des RCC bieten schnellen Zugriff auf alle Thin Clients im Netz, beispielsweise zur einfachen IP-Adressvergabe oder zur parallelen Firmware-Aktualisierung sowie für Netzwerk- und Displayeinstellungen. Des Weiteren sind zwei USB-Schnittstellen für den Anschluss von Maus und Tastatur oder eines externen Speichermediums integriert. Fazit