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Mensch-Maschine-Schnittstelle

Mit IIoT-Kommunikationsgateway fit für die Smart Factory

| Redakteur: Sariana Kunze

Für eine Smart Factory müssen die Mensch-Maschine-Schnittstellen optimiert werden. Neben intuitiven Bedienkonzepten wird mittels Verbindung zur Cloud ein smartes Überwachen und Steuern notwendig. Wachendorff bietet hierfür eine Lösung mit Bediendisplays, Smart-HMI-Server sowie Kommunikationsgateway an.

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Ein IIoT-Kommunikationsgateway macht HMIs fit für die Smart Factory.
Ein IIoT-Kommunikationsgateway macht HMIs fit für die Smart Factory.
(Bild: Wachendorff)

Die Bediengewohnheiten haben sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Mit Smartphones und Tablets wurden Touch- und Gestensteuerung Alltag. Diese Entwicklung beeinflusst auch unmittelbar die anwenderbezogenen Maschinen-Bedienkonzepte für die Fabrik der Zukunft. Denn die Ansprüche der Maschinenbediener an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) entsprechen denen der gewohnten Smart Devices. Somit halten nun Touch- und Gestensteuerung genauso Einzug in die Bedienpanels wie die Verbindung zur Cloud. Damit HMIs fit für die Smart Factory sind, müssen sie neben intuitiven Bedienkonzepten ein smartes Überwachen und Steuern der Produktion ermöglichen.

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Wachendorff Prozesstechnik hat mit seiner CMT-Serie ein HMI-Konzept für die Smart Factory entwickelt. Das Industrielle Internet der Dinge (IIoT) wird nicht nur durch die Konnektivität von Geräten durch standardisierte Protokolle wie MQTT und OPC UA erreicht, ebenso wird dem Betreiber von Maschinen und Anlagen das Überwachen und Steuern von Maschinen und Anlagen vor Ort problemlos über das Internet möglich. Auf die von den Maschinen und Anlagen erzeugten Daten ist dabei ein sofortiger Zugriff durch übergeordnete Leitsysteme wie SCADA, MES, ERP realisierbar, wodurch eine zentralisierte Verwaltung ermöglicht wird. Die Smart HMIs von Wachendorff Prozesstechnik bieten hierfür eine geeignete Architektur, so das Unternehmen. Die CMT-Serie unterstützt nicht nur standardisierte Protokolle wie MQTT und OPC UA, sondern die Architektur durchbricht auch die Grenze zwischen Bilddarstellung, Datenbearbeitung und Datenverarbeitung. Dies versetzt den Bediener in die Lage, eine flexible Auswahl der für seine Anwendung optimalen Schnittstellen zu treffen. Beispielsweise kann der Bediener ein Bediengerät mit Touchscreen, ein bildschirmloses Kommunikationsgateway oder einen Smart-HMI-Server verwenden. Das Kommunikationsgateway und der Smart-HMI-Server sind zusätzlich über ein abgesetztes, kabelgebundenes Bediendisplay und/oder über ein mobiles Endgerät, wie Tablet und Smartphone (mit IOS-, Android-, oder auch Windows-Betriebssystem), bedienbar. Durch das Ausführen der CMT-Anwendungssoftware und der Auswahl des Monitors auf einem PC kann der Betreiber gleichzeitig mehrere Bildschirmoberflächen von den Bediengeräten, einem Kommunikationsgateway und/oder dem Smart-HMI-Server überwachen. Der CMT-Viewer-Monitor-Modus von Wachendorff liefert einen Echtzeitstatus von Vor-Ort-Geräten und realisiert eine Rundum-Überwachung.

Mit Kachelansicht zur Rundum-Überwachung

Im CMT-Viewer-Monitor-Mode kann der Bediener bis zu 50 Bediengeräteanzeigen überwachen und schnell zwischen ihnen wechseln, was die Effizienz steigert, da die Bearbeitungszeit reduziert wurde. Der benutzerfreundliche CMT-Viewer-Monitor-Mode ermöglicht eine 3x3- und 5x4-Kachelansicht. Der Benutzer kann sich Echtzeitdaten im Monitor-Mode anzeigen lassen, indem er die gewünschten Daten innerhalb der lizenzkostenfreien Projektierungssoftware Easy-Builder Pro ablegt. Wenn ein Fehler bei einer Anlage oder Maschine vor Ort auftritt, wird dies durch eine rote Lampe auf dem Bildschirm angezeigt, um Fehler schnell zu beheben. Dies minimiert das Risiko eines totalen Ausfalls einer Maschine oder Anlage und erhöht gleichzeitig deren Verfügbarkeit. Durch das Unterstützen mehrerer Plattformen, dem Wireless-Zugang, IIoT-Kommunikationsgateway und Fernzugriff ist die CMT-Serie eine skalierbare Lösung, um eine Smart Factory zu realisieren.

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Kommunikationsgateway für IIoT-Anwendungen

Für einen optimalen Datentransfer und die Integration in das IIoT sorgt das smarte Kommunikationsgateway WBGcMTG01. Es ist in der Lage, mit mehr als 300 Steuerungen namhafter Hersteller zu kommunizieren und alle erforderlichen Daten von den Steuerungen zu den SCADA- oder ERP-Systemen zu übertragen. Laut dem Hersteller ist das Kommunikationsgateway mit Datenerfassungs- und Analysefunktionen eines klassischen Bediengerätes ausgestattet. Es kann die Datenübertragung zwischen Geräten nicht nur durchführen, sondern über ein laufendes Makro arithmetische und logische Operationen durchführen. Außerdem unterstützt das Gateway einen Ereignisplaner, der in einem festgelegten Zeitintervall Ereignisse aufzeichnet. Die beiden Protokolle MQTT und OPC UA sind Bestandteil des Gateways und unterstützen die Sicherheitszertifikate TLS/SSL, die für eine sichere Datenübertragung von der Maschine bis zur Leitebene sorgen. Weiterhin ermöglicht das Gateway mit Hilfe des Service Easy-Access 2.0 einen Fernzugriff auf die angeschlossenen Geräte. Dieser wird über einen VPN-Tunnel, der ebenfalls das TLS/SLL-Verschlüsselungsverfahren nutzt, bereitgestellt. Das smarte Gateway ist zudem in der Lage, den Bediener über den Betriebsstatus der Maschine vor Ort zu informieren und nutzt die MQTT Publish Function, um aktuelle Daten oder Nachrichten an wichtige Benutzer oder Benutzergruppen sofort zu übermitteln. Mit der Easy-Access 2.0 Push Notification Function können Nutzern Änderungen des Betriebsstatus der Maschine vor Ort übermittelt werden. Dies ermöglicht im Fehlerfall ein schnelles Eingreifen und reduziert dadurch den Maschinenstillstand.

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