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Industrie 4.0 Für IIoT-Anwendungen: Visualisierungssoftware mit modulare Architektur

| Autor / Redakteur: André Zivny* / Ines Stotz

ASEM hat seiner neu entwickelten Visualisierungssoftware weit mehr Fähigkeiten, als bisher möglich war, verliehen. Grundlage dafür ist eine modulare Architektur – basierend auf OPC UA und dem Informationsmodel.

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ASEM, Spezialist für IPCs und Panel-PCs, stattet seine eigenen Geräte mit flexibler, modular zusammenstellbarer Software aus: Uniqo HMI.
ASEM, Spezialist für IPCs und Panel-PCs, stattet seine eigenen Geräte mit flexibler, modular zusammenstellbarer Software aus: Uniqo HMI.
(Bild: ASEM )

Weil Kommunikation und Datenaustausch in einer Smart Factory eine essenzielle Rolle spielen, ist die Integration von OPC UA und anderen Standard-Kommunikationstreibern entscheidend. Die Kombination aus beiden ermöglicht eine Gateway-Funktionalität, bei der Daten aus einem Automatisierungsgerät gelesen und anderen Teilnehmern über OPC UA zur Verfügung gestellt werden.

Hier kommt Uniqo HMI ins Spiel – eine Software, mit der sich industrielle Anwendungen im Umfeld von IIoT und Industrie 4.0 entwickeln lassen. Sie geht sogar noch einen Schritt weiter und bildet alle Funktionen eines HMI im OPC UA Informationsmodell ab. Vorteil: Externe OPC UA Clients können nicht nur Daten abrufen, sondern erhalten auch Zugriff auf die Funktionen der Anwendung und können mit diesen interagieren, z. B. der Benutzerkonfiguration oder auch der -oberfläche. Damit sind Funktionen wie der Live-Modus möglich, bei dem Kunden das Projekt direkt vor Ort bearbeiten können. Insbesondere bei Fehlerbehebung, Anpassung oder Änderungen lassen sich so kostenintensive Maschinestopps vermeiden.

Programmieren per Baukasten

Für eine flexible und modulare Programmierung hat ASEM bei Uniqo HMI ein plattformübergreifendes System – Q Plattform Software-Framework – entwickelt, aus dessen einzelnen Komponenten sich Funktionsmodule zusammensetzen lassen, zum Beispiel Alarming, Events und Datenlogger. Vergleichbar mit einem Baukastensystem, bei dem die Bauteile entweder nach Anleitung oder frei nach Bedarf zusammensteckbar sind. Der Anwender wählt und kombiniert also frei alle Module, die er für seine Anwendung benötigt. Eine Zusammenstellung erfolgt dann automatisch im Hintergrund.

Diese modulare Architektur erlaubt die Nutzung vorhandener oder den Entwurf eigener Komponenten und Funktionsmodule. Zugriff auf die Komponenten gewähren die C#-Schnittstellen. Mit der Programmiersprache C# kann der Anwender auch außerhalb der eigentlichen Entwicklungsumgebung arbeiten, dazu stellt ASEM entsprechende Bibliotheken zur Verfügung. Zudem lassen sich auch bereits bestehende C#-Anwendungen problemlos in Uniqo HMI integrieren, ohne sie neu entwickeln zu müssen.

Die plattformübergreifende und modulare Architektur hat noch weitere Vorteile: Zum einen braucht nur noch ein einziges Projekt entwickelt zu werden. Dank des sog. „Responsive Design“ passt sich das Projekt zur Laufzeit automatisch an die Displaygröße und -ausrichtung an. Zum anderen erlaubt die Architektur eine freie Auswahl des Zielsystems, unabhängig von Hardware oder Betriebssystem. Somit lässt sich der Entwicklungsaufwand erheblich reduzieren.

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High-End-Features bereits in kleinster Lizenz

Die Flexibilität und Modularität hat auch positive Auswirkungen auf das Lizenzmodell. Denn nutzbar sind „High-End-Features“ bereits mit der kleinsten Lizenz. Der Anwender erhält einen Warenkorb, der in unterschiedlichen Größen verfügbar ist und kann diesen frei befüllen. Jedes Funktionsmodul, wie Kommunikationstreiber, OPC UA oder Datenbankanbindung wird durch einen bestimmten Wert repräsentiert und kann in den Warenkorb gelegt werden, bis dessen maximale Größe erreicht ist. Die Anzahl der maximal verfügbaren I/O-Tags, Alarme oder Rezepturen wird dabei nicht von Uniqo HMI beschränkt, sondern hängt von der Performance des Zielsystems ab.

Eine unschlagbare Kombination

Wer aus seinem Visualisierungssystem einen wahren Allrounder machen möchte, für den hat ASEM ebenfalls ein passendes Angebot: die Kombination aus Uniqo HMI und der Fernwartungslösung Ubiquity. Bietet Uniqo HMI die Lösung zur Visualisierung oder Datenerfassung, so können die erfassten Daten mit Ubiquity sicher abgerufen und übertragen werden. Alle Komponenten werden einzeln überprüft, getestet und nach IEC62443-3 zertifiziert. So lassen sich sowohl die Anforderungen nach höherer Verfügbarkeit und Produktivität erfüllen sowie gleichzeitig für die nötige Sicherheit sorgen. Die Software hilft bei der Wartung und Änderungen am Maschinen- oder Anlagenpark genauso wie bei der Fehlersuche, einem Training oder einer Installation.

Da sich darüber hinaus neue Möglichkeiten für Dienstleistungen und Services eröffnen, ist auch eine zusätzliche Wertschöpfung im After-Sales-Bereich generierbar – zum Beispiel mit der Audit-Trail-Funktion, bei der sich die Fernwartung als Service minutengenau verfolgen lässt.

Security inbegriffen

Frühzeitig erkannt hat ASEM den Stellenwert der Cyber-Sicherheit und stattet alle Produkte bereits ab Werk mit der Ubiquity -Runtime aus. Der Anwender benötigt nur noch eine Domain, quasi seinen Kunden-Account. Sie wird ohne weitere Folgekosten einmalig erworben. Das heißt, ihm obliegt es, wie viele Geräte und Nutzer angelegt werden. Es gibt keine Pakete oder Grenzen, die die Anzahl der Geräte, der Nutzer oder des Traffics einschränken bzw. die zusätzlich bezahlt werden müssen.

ASEM mit breitem Portfolio an Hard- und Software

Neben der Software bietet ASEM auch ein breites Portfolio an Hardware. Dazu zählen lüfterlose IPCs, Panel- und Box-PCs, verfügbar in allen Leistungsklassen: Von ARM- und Intel-Atom-CPUs der Einstiegsklasse bis hin zu Core-i7- und Xeon-CPUs, Monitore und Bediengeräte bis zu IP 69K, sowie Industrie-Router und IIoT-Gateways zur sicheren Datenerfassung und -übermittlung. Die Gerätefamilien sind flexibel ausgelegt, warten mit zahlreichen Schnittstellen und Erweiterungen auf und lassen sich optional nach Kundenwunsch individuell anpassen. Dazu bietet ASEM über das gesamte Portfolio einen Produktlebenszyklus von mindestens sieben bis zehn Jahren, mit weiteren fünf Jahren für Support und Reparatur.

Alle Produkte werden am eigenen Standort in Italien entwickelt und gefertigt. Das ermöglicht die vollständige Kontrolle über die Wertschöpfungskette und erlaubt dem Unternehmen flexibel auf sich verändernde Marktanforderungen und Kundenwünsche zu reagieren.

* Dipl.-Ing. André Zivny, Produktmanager Industrieautomation, ASEM

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