Flexible Lösung anspruchsvoller Automatisierungsaufgaben

Industrie-PCs als Enabler von Industrie 4.0

Mit der vernetzten Fabrik gemäß Industie 4.0 steigen die funktionalen Anforderungen, die eine SPS heute bieten muss. Neben der eigentlichen Steuerung müssen weitere Aufgaben abgebildet werden, z.B. Kommunikation und Datenaustausch mit übergeordneten Systemen oder cloud-basierten Diensten. Eine große Rolle spielen dabei standardisierte Schnittstellen und offene Technologien. Nicht minder wichtig sind hohe Skalierbarkeit und Flexibilität. Industrie-PCs sind hier gegenüber einer klassischen Hardware-SPS im Vorteil, denn sie vereinen die Vorzüge der IT-Welt mit denen der Automatisierung.

Mit einem modernen IPC lässt sich die Vielzahl der heutigen Aufgaben gut bewältigen. Ausgestattet mit einer entsprechenden Soft-SPS kann der IPC nicht nur nach IEC61131-3 programmiert werden, er kann inzwischen auch harte Echtzeitanforderungen erfüllen. Der Einsatz von Multicore-Systemen ermöglicht es, Aufgaben dediziert einzelnen CPU-Kernen zuzuordnen oder mehrere Steuerungen mit einem System abzudecken. Die nötige Flexibilität bietet der IPC über seine standardisierten Schnittstellen.

ASEM hat die aktuellen Anforderungen nach hoher Flexibilität und Performance bei der Konstruktion seiner neuen Industrie- und Panel-PC-Serien berücksichtigt.
ASEM hat die aktuellen Anforderungen nach hoher Flexibilität und Performance bei der Konstruktion seiner neuen Industrie- und Panel-PC-Serien berücksichtigt.

Design und Performance

Die Anforderungen nach hoher Flexibilität und Performance wurden bei der Konstruktion und dem Entwurf der neuen Generation von Industrie- und Panel-PCs aus dem Hause ASEM berücksichtigt. Zudem stellt das Unternehmen mit den neuen Serien BM2200, BM3300 und BM3400 ein elegantes und robustes Design vor. Das Gehäuse aus extrudiertem Aluminium bietet auf der Vorderseite einen einfachen sowie schnellen Zugriff auf Wechselmedien wie eine CFAST-Karte, PCI-Steckplätze für SSD oder HDDs und einen USB3.0-Steckplatz. Auch die Pufferbatterie ist, verdeckt hinter der Frontklappe, unkompliziert auszutauschen. Die Geräte hat ASEM inklusive der Mainboards komplett in Eigenregie entworfen und fertigt sie in der eigenen Produktion in Italien selbst. Bei der Konstruktion der BM-Serie wurde Wert auf große Zuverlässigkeit bei hoher Qualität, Ergonomie und Verfügbarkeit gelegt. Das spiegelt sich im ASEM-Konzept des All-in-One-Mainboards wider, bei dem alle Module des IPCs (z.B. CPU, RAM oder Massenspeicher) auf einem Board untergebracht werden. Lediglich die Spannungsversorgung ist als separates Board isoliert, damit im Servicefall nur eins der Boards getauscht werden muss. Sie kann optional mit einer Mikro-USV erweitert werden. Die Stör- und Fehleranfälligkeit wird durch Verzicht auf unnötige Steckverbindungen und Kabel verringert. Gleichzeitig reduzieren sich die Abmessungen der Industrie-PCs. Die Umsetzung erlaubt dennoch eine Flexibilität, bei der über Erweiterungen oder den Austausch von Standardkomponenten Kundenwünsche im Produktionsprozess umgesetzt werden. Bewusst setzt der Hersteller dabei auf standardisierte Schnittstellen und offene Technologien. Ethernet-basierte Feldbusse lassen sich über I210-Ethernet-Controller von Intel implementieren oder über die auf NetCore-X-Technik basierenden Erweiterungskarten. Für Speichererweiterungen stehen weitere Schnittstellen wie mSATA oder SATA III zur Verfügung. In der größten Ausbaustufe sind desweiteren PCI, bzw. PCIe-Steckplätze erhältlich. CPU-seitig decken die IPCs ein breites Leistungsspektrum ab: angefangen beim ARM-Prozessor für die Einsteigerserie bis hin zum Core-i-Prozessor der neuesten Generation. Die Einsatzbereiche erstrecken sich über viele Branchen und so können die Geräte u.a. als einfache Steuerung, als Scada-System oder im Bereich der Bilderfassung genutzt werden. Die IPCs kommen ohne Lüfter aus, eine innovative Kühllösung ermöglicht es ASEM, als eines der ersten Unternehmen Core-i7-Prozessoren der 45W-Klasse lüfterlos bei einer Betriebstemperatur bis 50°C einzusetzen.

Die HMIs sind flexibel an Kundenwünsche anpassbar und in Größen von 6,5 Zoll bis 24 Zoll verfügbar.
Die HMIs sind flexibel an Kundenwünsche anpassbar und in Größen von 6,5 Zoll bis 24 Zoll verfügbar.

Panel-PCs von 6,5 bis 24″

Die gleiche Hardware-Architektur setzt ASEM auch bei seinen Panel-PCs ein: moderne Hardware, die flexibel anpassbar ist, gepaart mit hochwertigen LED-TFT-Displays in Größen von 6,5 Zoll bis 24 Zoll. Neben den heute gängigen Widescreen-Geräten sind die Panel-PCs auch weiterhin im klassischen 4:3-Format erhältlich. Kunden, die Ersatzgeräte für bestehende Maschinenserien benötigen finden somit eine passende Kombination aus performanter PC-Technik und klassischen Abmessungen. Auch das äußere Erscheinungsbild passt der Anbieter auf Wunsch individuell an, z.B. mit Spezialanfertigungen der Gerätegehäuse oder -fronten. Alternativ werden bei der sogenannten Light-Custom-Variante Farbe und Logo dem Kunden-CI gemäß adaptiert. Die Panel-PCs zur Tragarmmontage sind mit Schutzklassen bis IP69K auch für die Lebensmittelindustrie geeignet. In einem sehr kompakten Gehäuse wird der Bedarf nach flachen und platzsparenden Gehäusen berücksichtigt. Optional kann der Kunde auch hier eigene Gestaltungswünsche einfließen lassen. Zusätzlich kann bei den Panel-PCs in Tragarmmontage ein Bereich frei konfiguriert und verschiedene Schalter und Taster untergebracht werden, sogar Schlüsselschalter oder Taster zur Zweihandbedienung.

Die Panel-PCs zur Tragarmmontage von ASEM eignen in Schutzklassen bis IP69K auch für die Lebensmittelindustrie.
Die Panel-PCs zur Tragarmmontage von ASEM eignen in Schutzklassen bis IP69K auch für die Lebensmittelindustrie.

Flexible und standardisierte Software

IPCs müssen heute nicht nur hardwareseitig anpassungsfähig ausgelegt sein, sondern auch bezüglich der eingesetzten Software. Spezifische Kundenwünsche bezüglich des Software-Images, z.B. ein anpassbares Bios gehören genauso zu den heutigen Trends, wie die Möglichkeit, gängige Betriebssysteme und SoftSPSen zu kombinieren. ASEM bildet hier das komplette Angebot neben seinem eigenen Standard ab, der üblicherweise aus einer Soft-SPS, der Visualisierung und Fernwartung besteht. Auch können nur bestimmte Bestandteile der Software bei Auslieferung installiert oder angepasst werden. Die vernetzte Fabrik erfordert auch hier ein Umdenken: Proprietäre Schnittstellen werden sich in Zukunft nur schwer am Markt durchsetzen können. Denn die Nutzung standardisierter Lösungen über Systeme und Anlagen hinweg bildet die Grundlage zur Erfassung von Produktions- und Maschinendaten, die für Analysezwecke sowie Effizienz- und Produktivitätssteigerungen benötigt werden. Mit PremiumHMI bietet ASEM eine Softwareplattform, die diesen Ansprüchen gerecht wird. Skalierbar aufgesetzt, kann sie auf kleinen ARM-basierten HMIs, oder aber auch auf Core-i basierten Industrie-PCs eingesetzt werden. Die Projektierung erfolgt unabhängig von der Hardware, wodurch das gleiche Projekt auf mehreren Plattformen verwendet werden kann. Der Ressourcenaufwand wird dadurch erheblich reduziert. Standardisierte und offene Ansätze finden sich bei PremiumHMI vielfach, beispielsweise bei den Projektdateien im XML-Format, SQL zum Abfragen integrierter Datenbanken oder die Integration eines OPC UA Client. XML findet auch Verwendung bei den Vektorgraphiken von PremiumHMI, basierend auf dem XAML-Standard, der für die Visualisierung entwickelt wurde.

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