Moderne Entwicklungsumgebung für Bediengeräte

Die Ansprüche an eine moderne Mensch-Maschinen-Schnittstelle sind in den vergangenen Jahren enorm gestiegen. Wo vor zwanzig Jahren noch überwiegend Taster, Signallampen und einfache Textdisplays vorherrschten, gehört heute ein grafikfähiges Display mit aussagekräftiger Benutzerführung zum Standard. Entsprechend höher sind auch die Ansprüche geworden, die an die Softwareentwicklung gestellt werden. Entwicklungsumgebung mit modularem Aufbau Mit dem Graf-Design-Studio (GDS) bietet Graf-Syteco eine integrierte Entwicklungsumgebung an, mit der sich sowohl Steuerungsaufgaben als auch Visualisierungen für die Bediengeräte der MCP-Serie komfortabel projektieren lassen. Die Entwicklungsumgebung, die auf einem PC unter Windows XP oder Vista läuft, besteht aus dem Programmierwerkzeug GDS-Logic zur grafischen Programmierung von Steuerungsaufgaben, GDS-CEdit zur Programmierung in der Hochsprache C und dem GDS-Designer, mit dem die Visualisierungen für die Bediengeräte erstellt werden. Die Schnittstelle zwischen den verschiedenen Teilen der integrierten Entwicklungsumgebung wird durch Variablen realisiert. Damit können aktuelle Werte von Variablen, die in der Steuerung verwendet werden, einfach in der Visualisierung z.B. auf dem Display dargestellt werden. Die Variablenverwaltung bietet dabei eine Gruppierungsfunktion, die zusammen mit der Möglichkeit Parameterwerte zu speichern dazu dient, Rezepturen zu erstellen, die zur Laufzeit auf dem Bediengerät abgerufen werden können. Um die Projektierung auf die Bediengeräte zu übertragen, werden handelsübliche USB-Sticks verwendet. Bei der Entwicklung der neuen integrierten Entwicklungsumgebung hat man besonderen Wert auf den modularen Aufbau des Systems gelegt. Über ein Plug-in-Konzept lassen sich weitere Module an die bestehende Entwicklungsumgebung andocken, ohne dass dazu das System an sich verändert werden müsste. Dadurch kann Graf-Syteco sehr flexibel auf Kundenwünsche reagieren und das System gegebenenfalls an entsprechende Anforderungen anpassen. Modellgetriebene Softwareentwicklung GDS-Logic arbeitet mit dem Konzept der modellgetriebenen Softwareentwicklung. Die Anwendung wird dabei in Form eines Modells dargestellt, das speziell auf das Anwendungsgebiet zugeschnitten ist. Dieses anschauliche Modell stellt gleichzeitig die Dokumentation der Software dar. Bei der modellgetriebenen Softwareentwicklung werden alle Änderungen der Software ausschließlich im Modell vorgenommen. Die Umwandlung in den Programmcode erfolgt automatisch. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Modell und die Software stets auf dem gleichen Stand sind. Probleme, die häufig entstehen, wenn das Programm zwar weiterentwickelt ist, aber die Dokumentation im Modell noch nicht vervollständigt wurde, sind dadurch ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich komplexe Software erstellen lässt, auch wenn der entsprechende Mitarbeiter über keine Programmierkenntnisse verfügt. Die Entwicklung der Software mit GDS-Logic geschieht dabei rein grafisch. Der Anwender wählt die benötigten Automatisierungsfunktionen einfach aus der mitgelieferten Funktionsbibliothek aus und platziert sie auf der Arbeitsfläche. Die verschiedenen Funktionsblöcke werden anschließend direkt auf der Arbeitsfläche untereinander und mit den entsprechenden Ein- und Ausgängen verbunden, indem mit der Maus entsprechende Verbindungen eingezeichnet werden. Die Umwandlung in Programmcode erledigt GDS-Logic automatisch. Der Anwender muss also nicht im eigentlichen Sinne programmieren. In der integrierten Funktionsbibliothek steht dem Anwender eine große Anzahl an fertigen Funktionen zur Verfügung. Diese reichen von einfachen mathematischen oder logischen Verknüpfungen bis zu komplexen Regelungsaufgaben. Auch die IO-Module aus der MCM-Serie sind bereits als fertige Funktionsbausteine in GDS-Logic integriert und können so einfach in eine Anwendung integriert werden. Für die Entwickler, die weiterhin in C programmieren wollen und über entsprechende Kenntnisse verfügen, ist in der Entwicklungsumgebung der C-Editor GDS-CEdit enthalten. Damit lassen sich einfachere Steuerungsaufgaben bequem in C programmieren. Besonders interessant ist dies, wenn Betriebssystemfunktionen verwendet werden sollen. Dazu steht dem Anwender eine komfortable Applikationsschnittstelle zur Verfügung. Visualisierung erstellen Moderne Bedienpanels ermöglichen durch hochauflösende Grafikdisplays heute umfangreiche Visualisierungen einer Maschine oder Anlage und damit weitreichende Bedienkonzepte. Dies erhöht nicht nur den Komfort bei der Bedienung sondern sorgt auch für mehr Sicherheit. Farbumschläge von Anzeigen beim Erreichen voreingestellter Schwellen signalisieren dem Bediener beispielsweise, dass kritische Werte erreicht wurden, die ein Eingreifen erforderlich machen. Um die Grafikfähigkeiten eines modernen Bedienpanels aus der MCP-Serie voll ausnutzen zu können, ist ein entsprechend leistungsfähiges Werkzeug notwendig, mit dem sich Visualisierungen komfortabel erstellen lassen. Innerhalb von GDS steht dem Anwender dazu der GDS-Designer zur Verfügung. Der Anwender kann vordefinierte Anzeigeobjekte einfach auf der Arbeitsfläche platzieren und konfigurieren. Farben, Schriftarten und Attribute sind frei wählbar. So kann beispielsweise der Farbumschlag einer Balkengrafik bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts mit nur wenigen Mausklicks erstellt werden. Besonders komfortabel ist die Erstellung von Skalenanzeigen gelöst. Mit einem zusätzlichen Tool lassen sich sehr einfach beliebige Skalen erzeugen. Größe, Farben, Skalenteilung, Winkel usw. lassen sich bequem über einen Dialog einstellen. Zusammen mit dem bereits im GDS-Designer integrierten Zeigerobjekt kann so schnell und einfach ein Zeigerinstrument realisiert werden. Durch den modularen Aufbau kann der GDS-Designer bei Bedarf um weitere Anzeigeobjekte erweitert werden. So sind z.B. auch kundenspezifische Anzeigeobjekte auf Anfrage realisierbar. Um Grafiken in die Bildschirmdarstellung einzubinden lassen sich beliebige Grafikprogramme direkt aus dem GDS-Designer heraus aufrufen. Die Bedienung des GDS-Designer wurde an gängige Programme aus der Windows-Welt angelehnt. So sind z.B. nützliche Funktionen wie \’Copy & Paste\‘ und Ausrichten von Objekten integriert, die das Erstellen von Bildschirmmasken deutlich vereinfachen. Mit einer \’Z-Order\‘ der Objekte kann festgelegt werden, welches Objekt weiter im Vordergrund bzw. im Hintergrund dargestellt wird. Zusammen mit dem Attribut \’transparent\‘ bieten sich dem Anwender so zahlreiche interessante Möglichkeiten, die Bildschirmdarstellung flexibel zu gestalten. Die Bildschirmdarstellung während der Erstellung eines Projekts am PC entspricht jeweils der späteren Anzeige auf dem Bediengerät. Integrierte Sprachumschaltung Die Bediengeräte von Graf-Syteco werden häufig in Land- und Baumaschinen eingesetzt. Wenn diese auch international verkauft werden sollen, ist eine Sprachumschaltung unabdingbar. Auch hier bietet GDS dem Entwickler komfortable Möglichkeiten, um entsprechend mehrsprachige Projekte einfach zu erstellen und zu verwalten. Die Sprache der Entwicklungsumgebung selbst kann zwischen den Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch und Spanisch umgestellt werden. Sämtliche Textobjekte im GDS-Designer unterstützen die sogenannte UTF-8-Kodierung, die praktisch alle Sprachen und Sonderzeichen beinhaltet. Auch kyrillische oder asiatische Zeichen sind so auf den Bediengeräten darstellbar. Sämtliche Textobjekte werden zur Sprachumschaltung in Sprachtabellen verwaltet, die beliebig viele Sprachen enthalten können. Die Umschaltung der Sprache, die auch zur Laufzeit auf dem Gerät vorgenommen werden kann, führt dann dazu, dass alle Textobjekte in der neuen Sprache dargestellt werden. Um die Sprachverwaltung zu vereinfachen, lassen sich die Sprachtabellen einfach ex- und importieren. Auf diese Weise können z.B. Übersetzungsarbeiten einfach abgewickelt werden. Fazit: Komfortabel und trotzdem einfach zu bedienen Die integrierte Entwicklungsumgebung steht immer mehr im Mittelpunkt bei der Erstellung von Bedienlösungen für Maschinen und Anlagen. Die Ansprüche an Bedienlösungen steigen und müssen in der Projektierung entsprechend umgesetzt werden. Die Entwicklungsumgebung muss dem Entwickler daher alle notwendigen Werkzeuge zur Verfügung stellen. Gleichzeitig sollte der Aufwand bei der Projektierung so gering wie möglich gehalten werden. Hier hilft ein durchdachtes System wie das Graf-Design-Studio, das viele Funktionalitäten bietet und dabei trotzdem einfach zu bedienen ist. Für Anwender, die nicht in einer Hochsprache programmieren können oder wollen, ist die Möglichkeit zur grafischen Programmierung mit GDS-Logic besonders interessant. Der modulare Aufbau macht das System flexibel für kundenspezifische Erweiterungen. HMI-Stand: Halle 9 Stand A18