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Ergonomische Displays für die Maschinenbedienung

Widescreen-Bildschirme bei HMI-Geräten unterstützen Prozess-Visualisierung

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Die neuen HMI-Geräte von Siemes stehen je nach Bedarf als Touchscreen- oder Tastenvariante bereit. Die Displaygrößen liegen zwischen elf und 30 Zentimetern, dank der Projektierungssoftware WinCC V11 lassen sich bestehende Simatic-Projekte weiterverwenden. Bild: Siemens

Green Automation: Variable Helligkeit senkt Verbrauch

Die Hintergrundbeleuchtung der Displays macht einen großen Teil des gesamten Energieverbrauchs der Geräte aus: Immerhin bis zu 40 Prozent des Strombedarfs geht zu deren Lasten. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass durch das Abschalten der Hintergrundbeleuchtung sofort eine Einsparung von 40 Prozent erreichbar ist. Sie lässt sich mit der Dimmfunktion der neuen Bediengeräte über verschiedene Wege realisieren. Eine Möglichkeit besteht darin, die Displayhelligkeit über die Visualisierung zu regeln. Die zweite Möglichkeit: eine Automatisierungssteuerung erledigt dies. Die dritte Möglichkeit: über das Profi-Energy-Protokoll, das über ein Signal die Hintergrundbeleuchtung ab- und anzuschalten erlaubt. Von einer Leitwarte aus lassen sich diese Vorgänge zentral steuern, ausgelöst durch eintretende Ereignisse oder zu bestimmten Zeitpunkten. Die letzte Möglichkeit ist die Nutzung des Bildschirmschoners. Nach einer vorher definierten Zeit ohne Bedienung schaltet das Gerät automatisch die Hintergrundbeleuchtung ab. Für jeden Anwendungsfall kann die passende Möglichkeit ausgewählt werden, oder es werden mehrere kombiniert.

Nullspannungssicherheit und integrierter Ethernet-Switch

Die lückenlose Nachverfolgbarkeit von Fertigungs- oder Prozessschritten gewinnt immer mehr an Bedeutung, da sie teils gesetzlich vorgeschrieben wird: Was wurde wann von wem mit der Anlage durchgeführt? Mit welchen Parametern wurde die Maschine versorgt? Welche Rezepturen wurden wann in den Prozess eingespeist? Welche Fehlermeldung ist wann aufgetreten? Diese Fragenliste ließe sich beliebig fortführen. Solche Daten dürfen – vor allem wenn gesetzlich vorgeschrieben – nach einem plötzlichen Stromausfall nicht verloren gehen. Um dies für Speichermedien wie SD-Karten oder Festplatten zu gewährleisten, benötigen viele Geräte eine externe, unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), um die Medien gegen Datenverlust bei plötzlichem Ausfall abzusichern. Bei den Simatic HMI Comfort Panels ist eine USV bereits integriert. Sowohl der eingebaute Speicher als auch gesteckte HMI-SD-Karten arbeiten daher unter ‚Nullspannungssicherheit‘. Dadurch wird sichergestellt, dass Fertigungs- und Prozessdaten nicht verloren gehen. Die Geräte ab sieben Zoll Displaydiagonale arbeiten zudem mit zwei Profinet-Ports. Dadurch entfällt die Installation eines externen Switches, Ring- oder Linientopologien lassen sich mit mit geringem Aufwand aufbauen.

Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich

Die Panels sind nach den ATEX-Richtlinien der Europäischen Union für Explosionsschutzes für die Ex-Zonen 2 und 22 zertifiziert. Damit eignen sich die Geräte auch für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Neben diesen Zertifizierungen und CE- sowie UL-Zulassungen verfügen die Panels auch über Schiffbauzulassungen. Letztgenannte stellen hohe Anforderungen an die Rüttel- und Schüttelfestigkeit und zertifizieren die Robustheit der Geräte mit Alu-Druckguss-Fronten. Nach Herstellerangaben können die Displays so in praktisch allen Branchen verwendet werden.

Online-Einbindung in die Unternehmens-IT

In vernetzten Produktionsanlagen mit angebundener Produktionsleitebene werden Anlagendokumentationen, Wartungsanweisungen, Schulungsunterlagen und Anlagendaten wie etwa Rezepturinformationen zentral in der Leitebene abgelegt und nicht lokal auf jeder Maschine. Dieses Vorgehen verringert den Synchronisationsaufwand und stellt gleichzeitig sicher, dass alle Berechtigten auf die gleichen Daten zugreifen. Mit den integrierten Viewern der Bediengeräte können solche zentral abgelegten Daten abgerufen und visualisiert werden. Das gestattet dem Maschinenbediener etwa den Zugriff auf auftragsspezifische Rezepturdaten im laufenden Produktionsprozess. Die Dokumente können dabei im PDF-, Word- oder Excel-Format vorliegen. Mit dem integrierten Browser lassen sich anlageninterne Webseiten darstellen. Dies können sowohl Online-Seiten der Leitebene als auch Webseiten von dezentral installierten Steuerungen sein. Auch der Zugriff auf Internet-Inhalte außerhalb der Anlage ist möglich, soweit die Unternemens-IT dies gestattet. Auf diese Weise können Anwender von jedem Bediengerät aus den aktuellen Status einzelner Anlagenteile feststellen oder sich einen Gesamtüberblick verschaffen.

Datensicherung im Netzwerk

Die Daten, die von den Bediengeräten zyklisch aufgezeichnet werden, können neben der Ablage auf der SD-Karte auch im Unternehmensnetz an definierten Stellen abgelegt werden. Das gestattet der Leitebene, jederzeit die aktuellen Prozessdaten der Maschine vor Ort einzusehen. Ebenso können die Meldungen zentral abgelegt werden. Auf Leitebene kann eine Datenverdichtung und Analyse stattfinden, um so jederzeit über den Zustand jeder einzelnen Maschine informiert zu sein. Die regelmäßige Sicherung dieser Daten unterstützt die lückenlose Dokumentation der Prozesshistorie der gesamten Anlage.

Schnittstellen und Standtards

Siemens präsentierte seine Simatic HMI Comfort Paneld zuerst auf der Automatisierungsmesse SPS/IPC/Drives im Herbst 2010. Die Widescreen-Displays der Geräte bieten im Vergleich zu herkömmlichen Displays mehr Visualisierungsfläche. Integrierte Funktionen wie das Systemkartenkonzept unterstützen die einfache Inbetriebnahme und Einbindung in Anlagenstrukturen. Als Schnittstellen stehen neben zwei SD-Karten-Slots und drei USB-Anschlüssen unter anderen Ethernet- und Profinet-Schnittstellen zur Verfügung. Die Geräte mit Alu-Druckgussfront sind unter anderem nach ATEX für explosiongefärdete Umgebungen zertifiziert und auch für den Schiffbau zugelassen. Integrierte Stromsparfunktionen helfen zusammen mit der verwendeten LED-Hintergrundbeleuchtung, den Energiebedarf der Geräte vergleichsweise niedrig zu halten.
Bild: Siemens


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