Die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist längst mehr als eine Anzeige für Prozesswerte. Moderne HMIs visualisieren Betriebszustände, verarbeiten Eingaben und verbinden Bedienung mit Rechen- und Kommunikationsfunktionen. Für Entwickler zählt damit die Systemarchitektur: Display, Embedded-Hardware und Software müssen zur Anwendung und ihrer Nutzungsdauer passen.
Display und Schnittstellen im Zusammenspiel
Bei der Displayauswahl zählen nicht allein Diagonale und Auflösung. Helligkeit, Kontrast, Blickwinkel und Ablesbarkeit bei wechselndem Licht bestimmen den praktischen Nutzen. Die Touchoberfläche muss zu den Bedienbedingungen passen. Wichtig ist eine genaue Prüfung der Schutzart: Eine IP65-geschützte Front bedeutet nicht, dass das gesamte Gerät denselben Schutz bietet. Einbauraum und Leistungsaufnahme sind weitere Auswahlkriterien. Für die Anbindung an Bestandsanlagen bleiben RS-232, RS-485 und CAN relevant. Ethernet und Funkverbindungen eröffnen zusätzliche Vernetzungsmöglichkeiten, erhöhen aber auch die Anforderungen an die IT-Sicherheit. Bei der Geräteauswahl sollten Entwickler prüfen, welche Schnittstellen tatsächlich herausgeführt sind und welche lediglich der Prozessor unterstützt. Bei Nachrüstungen zählt außerdem die Kompatibilität zur vorhandenen Steuerung.
Zwei Wege zur HMI-Architektur
Ein Beispiel liefern zwei von Seco vorgestellte Plattformen auf Basis des Qualcomm Dragonwing IQ-2390. Der Prozessor kombiniert Bildverarbeitung, KI-Beschleunigung, eine RISC-V-Mikrocontroller-Einheit und zwei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen mit Time-Sensitive Networking (TSN). Die Integration kann externe Komponenten reduzieren und die Systementwicklung vereinfachen. Das Compact Vision 5 ist ein integriertes 5-Zoll-Touch-HMI mit IP65-geschützter Front, 2 oder 4 GB RAM und 16 GB eMMC. Zur Ausstattung gehören RS-232, RS-485, CAN, Gigabit-Ethernet, USB-C, WLAN und Bluetooth. Die Versorgung erfolgt mit 9 bis 24 V Gleichspannung. Weitere Displaygrößen sind geplant. Der SBC-Dragonwing-IQ-2390 ermöglicht dagegen individuelle Display- und Gehäusekonzepte. Sein Erweiterungsanschluss unterstützt unter anderem Kamera, Audio, USB und I2C/I3C. Beide Plattformen lassen sich optional um ein USB-Audiomodul mit Mikrofonarray und Beamforming zur Sprachbedienung ergänzen.
Software wird zum Lebensdauerthema
Beide Lösungen verwenden Clea OS 2.0 und sollen künftig Clea OS 3.0 unterstützen. Betriebssystem, Board-Support-Package und Entwicklungswerkzeuge erleichtern die Integration. Entscheidend bleiben langfristige Softwarepflege, Sicherheitsupdates und die Verfügbarkeit technischer Unterstützung. Während fertige Panels den Entwicklungsaufwand begrenzen können, bieten SBCs größere Gestaltungsfreiheit. Welche Architektur sinnvoll ist, hängt von den funktionalen Anforderungen und der langfristigen Wartbarkeit ab.
