Durchgängige HMI-Konzepte

Visualisierung für die Zukunft

Die Frage nach der passenden HMI-Visualisierung stellt sich mit jeder neuen Maschinengeneration, aber auch die Abkündigungen von Produkten verlangt nach zukunftsfähigen Alternativen. Moderne Bedienoberflächen sollen intuitiv und nutzerfreundlich sein. Weil man die Technik dahinter meist nicht mehr sieht, sollte schon direkt auf der HMI deren Zuverlässigkeit und Qualität ersichtlich sein.

Eine bestehende Lösung aufzurüsten kostet und ist in vielen Fällen kaum tragbar: Dann sind Kompromisse nötig. Das Wissen um wichtige Entscheidungskriterien für Visualisierungslösungen und ein Überblick zu den Trends in Hard- und Software helfen dem Anwender, historisch gewachsene Probleme nicht in die Zukunft zu verschleppen.

Basics der Visualisierung

Das sichere Bedienen und Beobachten einer Maschine oder Anlage ist immer noch die Hauptaufgabe einer Visualisierungslösung. Heute kommen jedoch etliche nicht-funktionale Anforderungen dazu. Smartphones und Tablets geben hier den Standard vor. Der Industrieanwender wünscht sich eine ähnliche Bedienoberflläche, womit die Erwartung an Benutzerfreundlichkeit und intuitive Handhabung stark steigen. Das erhöht folglich die Anforderungen an die Entwicklungsmannschaft einer HMI-Lösung. Moderne Funktionalität muss in einem vertretbaren Kostenrahmen zu zeitgemäßen Lösungen verarbeitet werden. Kosten verursacht zuvorderst der initiale Entwicklungsaufwand der Software. Man braucht Mitarbeiter mit entsprechender Qualifikation, die oft nicht leicht zu finden sind. Das Entwicklungsteam benötigt aktuelles Know-how und muss die Lösung schnell umsetzen können. Dann stellt sich die Frage, ob es bereits vorgefertigte Komponenten gibt, die sich passend integrieren und bei Bedarf erweitern lassen. Die Architektur des Laufzeitsystems muss zu den Anforderungen und dem zugrunde liegenden Steuerungssystem passen. Auch die mitgelieferten Entwicklungswerkzeuge müssen genau evaluiert werden, damit sie den Erfordernissen genügen. Anschließend definieren vor allem Software-Wartung und -Wiederverwendung die Lebenszykluskosten. Sollen mehrere Produktfamilien mit ähnlichem Look&Feel betreut werden, reduzieren komponentenbasierte Elemente die Entwicklungs- und Wartungskosten. Diese können durch Parametrisierung einfach an die jeweilige Anwendung angepasst werden.

Ethernet vereinfacht Kommunikation

Die Verbreitung von Ethernet in der industriellen Kommunikationslandschaft schreitet voran. Zu Lasten von proprietärer Feldbuskommunikation und der Festlegung auf den jeweiligen Steuerungshersteller. Eine Visualisierungs-Hardware sollte heute unbedingt über Ethernet kommunizieren, andere Lösungen sollte man hinterfragen. Auch auf der Software-Seite gibt es immer weniger proprietäre Protokolle. Die industrielle Praxis fordert heutzutage echte Web-Lösungen auf der Basis von Standards wie HTTP und HTML5. Mehr als eine Ethernet-Schnittstelle und einen Web-Browser sollte ein modernes Visualisierungsgerät nun nicht mehr benötigen.

Vorteile aus dem Web

Bereits die Client/Server-Architektur einer web-basierten Visualisierung bringt Vorteile. Multi-Client-Betrieb mit mehreren Panels ist auf einer Anlage sofort möglich. Mobile Endgeräte für Serviceeinsätze werden unkompliziert eingebunden. Die Datenhaltung und die Applikation werden zentral auf einem Server ausgeführt, falls notwendig auch redundant. Um Mehrkosten für zusätzliche Hardware zu vermeiden, geschieht dies am besten gleich integriert auf der Steuerung. Mit dieser Architektur reduzieren sich die Performance-Ansprüche an die Visualisierungs-Hardware und damit verbundene Kosten. Im Reparaturfall, der meist die exponierte HMI-Hardware statt der in Schaltschränken geschützten Steuerungen betrifft, müssen keine Daten auf das Ersatzgerät transferiert werden. Die Kosten für wechselbare Speichermedien entfallen. Bei der Auswahl der passenden web-basierten Lösung ist zu beachten, ob es sich tatsächlich um einen nativen Web-Ansatz handelt oder ob man auf Browser Plug-ins angewiesen ist. Letztere verlieren zunehmend an Bedeutung, müssen außerdem auf den Endgeräten installiert werden und in Zukunft kompatibel bleiben. Weiterhin spielt folgende Frage eine große Rolle: Können wiederverwendbare Komponenten von der Kommunikationsschnittstelle der Steuerungsplattform bis in die Visualisierung in Form von Objekten abgebildet werden? Das bedeutet geringeren Engineering-Aufwand und weniger Fehlerquellen. Auch Wartung und anknüpfende Weiterentwicklungen werden so vereinfacht, vor allem wenn eine einheitliche Lösung für das gesamte Produktportfolio angestrebt wird.

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Bachmann electronic GmbH
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