Projektierbare Human Machine Interfaces

Einfach eigene Erweiterungen einbringen

Der Gebrauch von Smartphones und Tablets haben die Nutzungsgewohnheiten der Menschen stark beeinflusst. Auch Human Machine Interfaces sollten gemäß der veränderten Gewohnheiten funktionieren. Für die Entwicklung solcher Geräte bedeutet das große Herausforderungen – sie sollten projektierbar sein.

Bild: GTI-Control mbH

Smartphones haben Standards für moderne Benutzeroberflächen gesetzt, die sich gegenüber den alten, klassischen umschaltbaren Bildschirmseiten durch eine hohe Dynamik und die Nutzung von Gesten auszeichnen. Die bevorzugte Technologie für solche Oberflächen ist HTML5, da strukturierte Oberflächen mit stylebaren Controls umgesetzt werden können. Durch die Plattformunabhängigkeit und die Unterstützung für Responsive Design sind auch geräteangepasste Lösungen technologisch bestens umzusetzen. Daneben ist der Zugriff auf eine extrem breite Basis leistungsfähiger Controls möglich, mit der Vorlagen für spezialisierte Oberflächenelemente gegeben sind, ohne dass weitere Kosten entstehen.

Projektierbarkeit bleibt grundsätzliche Anforderung

Auch wenn HTML5 als Technologie gute Voraussetzungen für moderne Human Machin Interfaces mitbringt, ist es eine sehr komplexe Materie, die umfangreiches Wissen und Know-how in der Anwendung verlangt, um zu stabilen Lösungen zu kommen. Da HMIs heute im Wesentlichen von Automatisierungstechnikern gepflegt werden und oft im Rahmen einer Inbetriebnahme Änderungen anfallen, muss die Oberfläche projektierbar sein, also nicht über einen Web-Entwickler erstellt werden. Schon alleine die Erstaufwendungen für die Erstellung einer kompletten Bedienoberfläche für eine Maschine sind bei projektierbaren Lösungen erheblich geringer, als beim Lösungsansatz über eine Programmierung. Komplexe Zusammenhänge können meist nur mit darauf abgestimmten Controls übersichtlich und intuitiv bedienbar dargestellt werden. So kann ein Gantt-Diagramm den zeitlichen Ablauf parallel laufender Aktionen sehr eindeutig darstellen oder über Drag&Drop sogar beeinflussen. Für eine übersichtliche Darstellung von Zuständen innerhalb einer großen Industrieanlage könnte zum Beispiel ein 3D-Modell genutzt werden. HTML5 unterstützt auf Basis von WebGL solche Darstellungen, die interaktiv ausgerichtet werden können und über Änderungen von Anlagenzuständen eine Einfärbung erfahren können. Über die Selektion von Objekten oder Bereichen sind darüber hinaus eine Navigation oder Bedienfunktionen möglich. Die Möglichkeit einer HMI-/Scada-Lösung solche neuen Objekte einfach in eine Oberfläche zu integrieren, versetzt den Systemhersteller in die Lage, sehr schnell auf besondere Anforderungen zu reagieren und die Grenzen des Basissystems zu sprengen.

Hängebahn per Industrial WLAN

Welche Form der Kommunikation ist für Einschienenhängebahnen die beste? Ein deutscher Autobauer hat sich für Industrial Wireless LAN-Lösungen entschieden und Siemens Professional Services für industrielle Netzwerke mit deren Planung, Inbetriebnahme und Fein-Tuning betraut.‣ weiterlesen

Standardisierte Interfaces sind notwendig

Eine projektierbare HMI erzeugt, auf Basis einer im Designer interaktiv zusammengestellten und konfigurierten Oberfläche, eine Webanwendung. Diese besteht aus HTML, Javascript und CSS-Files. Diese werden vom Browser gerendert und über das mitgelieferte Javascript-Programm dynamisiert. Dazu werden Daten aus dem Prozess über den Server ausgetauscht. Um eigene dynamisierbare Objekte in eine solche Umgebung einzufügen, wäre es fatal, den Output des Designers dahingegen zu verändern, dass an den ‚passenden‘ Stellen Ergänzungen vorgenommen werden. Dies würde zum einen ein sehr umfangreiches Wissen über den Aufbau der Bildbeschreibung, als auch der Anbindung an den Server erfordern. Zudem müsste bei jeder Änderung über die Projektierungsumgebung diese Manipulation erneut vorgenommen werden. Deshalb hat die GTI bei Procon-Web ein eigenes Interface definiert, das eine unkomplizierte Erweiterung des Systems um ein oder mehrere eigene Controls ermöglicht. Dabei fügt der Web-Entwickler in eine eigene Javascript-Datei für jedes Control eine eigene Darstellung und die notwendige Anbindung an die benötigten Daten ein. Ebenso kann er hier die Reaktion auf Änderung der Lokalisierung (Sprachumschaltung) und von Rechten definieren. Dies erfolgt in der Form, dass jedes Objekt mehrfach verwendet und bei seiner Verwendung im Designer mit den gewünschten Attributen und Datenzuordnungen versehen werden kann. Auch eigene Controls können wie die vorhandenen Standardcontrols über den Projekteur genutzt werden. Eine nachträgliche Ergänzung des vom Designer erzeugten Outputs ist nicht notwendig. Zudem verwaltet der Designer die Ergänzungen so, dass die Zusatzdatei ähnlich einer Bibliothek gehandhabt wird.

Unterstützung systemweiter Designbarkeit

Procon-Web hat eine zentrale Styleverwaltung, die bei der Verwendung eines Controls benutzt werden kann. Dies erlaubt eine nachträgliche, zentrale Anpassung des Designs eines Controls zum Beispiel in der verwendeten Farbe oder Schriftart. Der Vorteil einer selbstentwickelten, weitgehend programmierten HMI-Lösung liegt in der beliebigen Erweiterbarkeit. Der Vorteil einer zugekauften, projektierbaren Lösung liegt in der sofortigen Verfügbarkeit und der einfachen Erstellung der Oberfläche. Auf der Kostenseite steht den meistens deutlich unterschätzten Entwicklungs- und Wartungskosten ein mehr oder weniger attraktives Lizenzmodell gegenüber. Abseits der Kostenfrage ist oft die Angst vor Systemgrenzen die Entscheidungsbasis für eine eigene Entwicklung. Procon-Web wurde konzeptionell auf eine Erweiterbarkeit durch den Kunden ausgelegt und sprengt darüber die Systemgrenzen. Damit ist eine sofort verfügbare, technologisch offene HMI-/Scada-Lösung vorhanden, mit der gelassen den Herausforderungen der Zukunft entgegengesehen werden kann. Dabei stellt das standardisierte Interface eine einfache und vor allem risikofreie Erweiterung sicher.

Gesamtsystem kann ‚customized‘ werden

Auch die Serverumgebung kann kundenspezifisch erweitert werden. Hierfür sind standardisierte Interfaces und Vorlagen verfügbar. Zudem erlaubt der Designer eine Anpassung an besondere Anforderungen, die zum Beispiel zu Vorlagen für unterschiedliche Zielsysteme führen können. Dabei werden die Beschränkungen unterschiedlicher Zielsysteme in der Serverfunktionalität beachtet. Über eine API kann der Designer zudem in eine externe Engineeringumgebung integriert werden.

Datum:17. August 2016

Autoren:

Themen: Hardware und Infrastruktur, Industrielle IT

Schlagwörter: HTML, Human-Machine-Interfaces (HMI), Standardisierungslösungen

Webseite: www.gti-control.de

Das könnte Sie auch interessieren:

Produktionsmanagement

Von der Applikation zur Innovation
Partner als Schlüssel zum intelligenten Unternehmen

Nutzer erwarten von Technologien wie dem Internet der Dinge, der Cloud, Big Data oder maschinellem Lernen, greifbare geschäftliche Vorteile zu erlangen. Hier kommen die Partner von Technologieführern wie SAP ins Spiel. Sie verstehen die Anforderungen ihrer Kunden genau und können maßgeschneiderte Lösungen bereit stellen. Doch das funktioniert nur, wenn die Partner ihrerseits unterstützt werden - von der Entwicklung bis zur Vermarktung. Dafür müssen die IT-Hersteller zu echten Teamplayern werden.‣ weiterlesen

Industrie 4.0-Applikationen entwickeln sich zur gewöhnlichen Handelsware. Das erleichtert KMU mit ihrer Flexibilität und ihren vergleichsweise flachen Hierarchien die Integration solcher Lösungen. Doch angesichts begrenzter Ressourcen muss vor Projektstart das vielversprechendste Handlungsfeld gefunden werden. Dabei helfen die Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren.‣ weiterlesen

Eine IT-Plattform für das industrielle Internet der Dinge kann Unternehmen die Digitalisierung ihrer Fertigung deutlich erleichtern. Voraussetzung: Sie ist schlüsselfertig nutzbar und gleichzeitig offen für unternehmenseigene und Dritt-Systeme. Forcam will mit seiner Cloud-Plattform-Lösung genau diesen Weg gehen.‣ weiterlesen

Industrie 4.0 / IoT

5 Schritte zur digitalen Transformation

Wie können produzierende Mittelständler zukunftsfähige, digitale Innovationen entwickeln und damit auf dem Markt bestehen? Ein Patentrezept gibt es nicht, aber einige empfehlenswerte Schritte.‣ weiterlesen

Reihe Wissen Kompakt

MES Manufacturing Execution Systems

Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
ERP und CRM

Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
PRODUKTENTWICKLUNG

Ingenieure stehen im Epizentrum der betrieblichen Wertschöpfung und Digitalisierung gleichermaßen. Die Sonderausgabe "Produktentwicklung Wissen Kompakt" berichtet auf mehr als 70 Seiten, wie Entwicklungsabteilungen agil werden, wie Fertigungssdaten Produkte verbessern und Computer Routineaufgaben erledigen helfen.

Partner-Netzwerke

SAP-Partner

Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet.
PTC Partner

Mit der Ausweitung des Geschäftsmodells von PTC und durch Akquisitionen wie Thingworx, Kepware oder Vuforia entstanden zuletzt vollkommen neue sowie komplementäre Partnernetzwerke. Auch verändern sich durch die Digitalisierung Rollen und Ziele in den Partnernetzwerken spürbar. Der amerikanische Softwarehersteller hat deshalb sein Partner Netzwerk neu ausgerichtet, um für produzierende Unternehmen von Creo bis ThingWorx das Beste aus dem PTC-Portfolio herauszuholen.
Microsoft Partner

Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Produktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netz werk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet.