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Ferngesteuert bedienen und warten

Text: Alexander Höss, Bachmann Electronic
Applikationen für das Bedienen und Beobachten bei industriellen Anwendungen müssen heute nicht mehr ortsgebunden sein. In der Visualisierung sorgen mobile Lösungen für Bedienung, Service oder Fernwartung für Kostenersparnis und Komfort. Auf diese Weise werden Steuerungen zum zentralen Server für fest installierte oder mobile HMI-Geräte.

Traditionelle Visualisierungsprodukte basieren oft auf fix installierten Applikationen oder auf nur bedingt web-tauglichen Lösungen. Bediengeräte an den Maschinen sind durchgängig über festmontierte Lösungen realisiert. Gerade bei der Inbetriebnahme und Wartung ist das unpraktisch: Denn zwischen einer mechanischen Fehlerquelle und dem Bedienfeld muss dann dauernd der Standort gewechselt werden. Smartphones und Tablets mit mobilem Internetzugang sollen hier Abhilfe schaffen.

Trendsetter ist der Consumer

Aus dem Consumer-Bereich sind inzwischen erstklassige Bedienkonzepte und ansprechende User-Interfaces bekannt. Diese sind jedoch im Umfeld des Maschinenbaus noch nicht angekommen. Mit bestehenden Lösungen sind vergleichbare Visualisierungen und hilfreiche Funktionen, wie ein stufenloses Zoomen oder das Einbetten von fremden Inhalten, nur schwer zu realisieren. Stellt man die Trends aus dem Consumer-Bereich der professionellen Automatisierung gegenüber, stellt sich die Frage, ob fest verbaute HMI-Geräte wirklich noch zeitgerecht sind. Durch mobile Lösungen ließe sich hier in vielen Fällen die Kosteneffizienz verbessern, ohne Einbußen im Komfort hinnehmen zu müssen.

Projektierung und Wartung

Mit zunehmender Komplexität von Maschinen und einer immer größer werdenden Zahl an Anforderungen, die zu erfüllen sind, erhöht sich auch der Aufwand für Projektierung und Wartung. Heutzutage ist oft nicht nur eine Vor-Ort-Visualisierung zu berücksichtigen, sondern auch die Anbindung an einen Leitstand, eine eigene Visualisierung für die Fernwartung und teilweise auch schon Lösungen für mobile Endgeräte. Nicht selten werden hier für jeden Anwendungsfall separate Applikationen erstellt. Das Handling unterschiedlicher Endgeräte und Bildschirmauflösungen ist zudem bei vielen Visualisierungsprodukten nicht möglich.

Eine weitere Einschränkung bei traditionellen Visualisierungslösungen ist, dass diese bei jeder Änderung oder Erweiterung der Applikation wieder an alle Geräte ausgeliefert und installiert werden muss. Dazu muss die Applikation heruntergefahren werden, meist ist auch ein Neustart des HMI-Geräts notwendig. All diese Vorgänge kosten Zeit und können einen längeren Ausfall der Bediengeräte oder sogar einen Vor-Ort-Einsatz eines Technikers erfordern.

Reine Web-Visualisierung

Unter der Bezeichnung M1 webMI pro bringt Bachmann Electronic ein Produkt für echte Web-Visualisierungen auf den Markt. Über einen schlanken Webserver, der direkt auf der M1-Steuerung installiert ist, können beliebige Visualisierungsgeräte, wie Smartphones und Tablets aber auch leistungsstarke Bedienterminals, angekoppelt werden. Die entsprechende Berechtigung vorausgesetzt, hat man nun von jedem beliebigen Punkt der Welt aus Zugriff auf die Applikation.

Diese Integration zeigt, welche Performance moderne Web-Technik bietet: Auch bei Datenaktualisierungsraten von weit unter 100 ms und hunderten von animierten Grafikelementen wird eine flackerfreie Darstellung realisiert. Die zusätzlichen Ressourcen, die auf der M1-Steuerung dabei benötigt werden, sind minimal. Beim Betrachten einer Visualisierungsseite von M1 webMI pro werden sofort die Vorteile von HTML5 und SVG sichtbar. Ohne Qualitätsverluste bei der Skalierung und beim Zoomen werden ausgezeichnete Grafikergebnisse erzielt. Im Weiteren werden alle wichtigen Visualisierungsfunktionen unterstützt, wie die automatische Alarmgebung, das Speichern der Verläufe von Kennwerten, Trendanalysen, die Benutzerverwaltung und Mehrsprachigkeit. Dabei wurde großen Wert auf eine einfache Projektierung und flexible Anwendung gelegt. Spezielle HMI-Anforderungen oder Veränderungen am Standardverhalten von Funktionen können über client-seitige Java-Scripts realisiert werden. Den Möglichkeiten sind dabei praktisch keine Grenzen gesetzt.

Modern projektieren, einfach ausliefern

Über das Engineering Tool atvise builder werden die Prozessbilder gezeichnet, Animationen und Events konfiguriert sowie weitere Einstellungen getroffen. Eine Vielzahl an vorgefertigten Grafikobjekten und Layouts, aber auch die flexible Wiederverwendung von Seiten durch Parameterübergaben ermöglichen eine effiziente Erstellung der Visualisierung. Sogar das Zeichnen neuer SVG-Grafikobjekte oder Funktionserweiterungen über eigene Java-Scripts sind über eingebaute Editoren möglich. Nach Fertigstellung der Visualisierung wird diese mit nur einem Klick per FTP an den Webserver übertragen. So wird die Auslieferung bei großen und verteilten Anlagen, wie zum Beispiel bei Windparks, zum Kinderspiel. Zeitintensive Software-Installationen auf allen beteiligten HMI-Geräten entfallen.

Sobald ein Client sich mit dem zentralen Webserver verbindet oder die Webseite neu lädt, ist sofort die aktuellste Version der Applikation zu sehen. Spezielle Installationen oder ein Neustart der HMI-Geräte sind dabei nicht mehr nötig. So werden alle Bedieneinheiten automatisch auf den neuesten Stand gebracht – unterbrechungsfrei und unabhängig von Zeit und Ort. Auch geografisch weit entfernte oder temporär abgeschaltete Einheiten, wie beispielsweise der Wartungs-PC, lassen sich damit problemlos einbinden.

Effizienzsteigerung inbegriffen

Bei der Entwicklung von Web-Technik musste schon von Anfang an auf unterschiedlichste Endgeräte Rücksicht genommen werden, unterschiedliche Bildschirmgrößen und –auflösungen sind hier typisch. Diese Unabhängigkeit macht auch das Projektieren einer Visualisierung mit M1 webMI pro einfacher, denn es muss nur noch eine einzige Applikation für alle Geräte erstellt werden. Wird die Visualisierungslösung zudem direkt auf der Steuerung realisiert, entfällt auch das Projektieren der entsprechenden Datenschnittstellen: Auf die Variablen kann direkt zugegriffen werden, OPC-Server oder proprietäre Protokolle sind hinfällig. Schlussendlich bedeutet eine solche Web-Lösung nicht nur effizienteres Engineering, sondern auch mehr Kosteneffizienz: Durch die flexiblen Zugriffsmöglichkeiten von mobilen Endgeräten oder beliebigen PCs werden viele fest installierte Geräte überflüssig und der Komfort beim Arbeiten erhöht.

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