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Kompaktes Bediengerät Touch-Tasten und Widescreen in Kombination

| Autor/ Redakteur: Michael Sitte / Reinhard Kluger

Immer kleiner werdende Maschinen mit immer mehr Funktionalität benötigen auch entsprechende Bediengeräte: klein und kompakt, aber auch leistungsfähig sollen sie sein. Die Bedienbarkeit darf dabei aber nicht auf der Strecke bleiben. Eine Lösung aus dem 4“-Bereich mit Touch-Tasten-Kombination und Widescreen-Display im 16:9-Format macht dies möglich.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Dort, wo aus Platzgründen bisher nur textbasierte Anzeigen mit geringen oder gar keinen Grafikfähigkeiten oder Tastenbedienfeldern realisiert werden konnten, ist nun der Einsatz eines vollgrafischen Bediengerätes möglich: Durch sein 4,3“ großes TFT-Touch-Display im Widescreen-Format und seine vier Funktionstasten erreicht das neue Simatic TP 177B 4“ trotz seiner kompakten Abmessungen die Funktionalität und Bedieneffizienz von 6“-Geräten. Anwender, die bereits die Simatic-Panels der 70er-Serie einsetzen, z. B. das Operator Panel OP 77B, können bei ähnlichen Platzverhältnissen technologisch nach oben wachsen.

Benötigt wird lediglich ein Einbauausschnitt von 123 mm x 99 mm und besitzt somit nur die halbe Ausschnittsfläche seines größeren 6“-Bruders. Die Einbautiefe beträgt nur 48 mm. Durch die geringen Abmessungen eignet es sich vor allem für den maschinennahen Einsatz, besonders in Maschinen mit beengten Verhältnissen. Die robuste Front in Schutzart IP65 und der lüfter-, festplatten- und batterielose Aufbau machen das Touch-Tasten-Panel servicefreundlich und wartungsfrei.

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Das Display im Widescreen-Format, auch als Breitbildformat oder 16:9-Format bekannt, bietet einen großen Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen 4:3-Formaten: Es hat, verglichen mit in dieser Klasse üblichen 3,5“-Displays, ein Drittel mehr Visualisierungsfläche. Dieses Mehr an Fläche lässt sich für zusätzliche Bedienelemente nutzen. Die Auflösung des industrietauglichen Displays liegt bei 480 x 272 Pixeln. Das übertrifft die im 6“-Bereich übliche Auflösung von 320 x 240 Pixeln und sorgt für eine brillante und scharfe Darstellung von Schaltflächen, Ein-/Ausgabefeldern, Texten und Grafiken. Die LED-Hintergrundbeleuchtung lässt sich durch den integrierten Bildschirmschoner komplett ausschalten.

Schnelle Bedienung per Software- und Hardware-Tasten

Um optimale Bedieneffizienz zu erreichen, ist das Bediengerät zusätzlich mit vier Funktionstasten in Hardware ausgestattet. Das Touch-Display ermöglicht eine intuitive Benutzerführung, die Hardwaretasten machen überall dort Sinn, wo eine Rückmeldung für spezifische Aktionen erforderlich ist. Experten sprechen von „taktilem Feedback“. Dieses taktile Feedback hilft beispielsweise beim präzisen Positionieren von Antrieben. Alle Funktionstasten sind frei belegbar: sie lassen sich sowohl mit globalen wie auch bildspezifischen Funktionen belegen. Globale Funktionen, die bei reinen Touch-Geräten bisher im Bild projektiert wurden, wie z. B. der Wechsel zum Startbild oder die Sprachwahl, lassen sich auf diese Tasten auslagern. Dadurch gewinnt man Fläche in den Anlagenbildern, die sich für andere Bedienobjekte nutzen lässt. Weiterhin lassen sich schnelle Direkttasten über Profibus oder Profinet projektieren, wenn es die Anwendung erfordert. Ein Beispiel hierfür wäre der Tippbetrieb beim manuellen Einrichten einer Maschine. Die Funktionstasten sind mittels eines frei konfigurierbaren Einschubstreifens leicht beschriftbar. Durch die Touch-Tasten-Kombination und das 4,3“-Widescreen-Display lassen sich Visualisierungsaufgaben, die bisher nur mit 6“-Geräten benutzerfreundlich zu lösen waren, auch mit diesem Gerät komfortabel realisieren.

Profibus und Profinet onboard

Zur Prozessanbindung ist das neue Touch Panel Simatic TP 177B 4“ mit einer RS422/485- und einer Ethernet-Schnittstelle ausgestattet. Eine Kommunikation über Multi Point Interface (MPI), Profibus oder Profinet, typischerweise zu den speicherprogrammierbaren Steuerungen Simatic S7 oder den Antriebssteuerungen Simotion, ist möglich. Mit Profinet sind zusätzlich alle Voraussetzungen für den schnellen Zugriff auf die Panels auch „aus der Ferne“ gegeben. Der Direkttastenbetrieb mit Reaktionszeiten von typischerweise < 100 ms kann über Profibus DP oder Profinet IO erfolgen. Beim Einrichtbetrieb oder Betrieb einer Maschine im Handbetrieb werden solche kurzen Reaktionszeiten benötigt. Hierbei muss die Reaktion der Maschine unmittelbar nach dem Ausführen der Bedienhandlung erfolgen, damit keine Gefährdung von Personen oder Sachschäden entstehen. Technisch gesehen wird durch das „Drücken“ einer Direkttaste ein Bit im E/A-Bereich der Steuerung gesetzt. Die Direkttasten können sowohl über das Display als auch über die Funktionstasten in Hardware betrieben werden. Zum Anschluss von nicht Siemens-Steuerungen steht eine große Auswahl an Fremdtreibern zur Verfügung.

Zum Sichern und Wiederherstellen von Projektierungs-, System- und Rezepturdaten ist ein Steckplatz für eine optionale Multimedia Card (MMC) oder SD-Karte vorhanden. Damit lassen sich alle Informationen schnell von einem Gerät auf ein anderes übertragen, was wiederum den Service- und Wartungsaufwand weiter verringert. Dasselbe ist auch mittels eines USB-Sticks möglich, da das Gerät über eine USB-Host-Schnittstelle verfügt. Möchte man nicht mit externen Speichermedien hantieren, kann die Sicherung auch auf einem zentralen Rechner im Netzwerk stattfinden, ebenso das Wiederherstellen des gesamten Anwendersystems.

Weltweit einsetzbar

Für schnellen Bildaufbau sorgen ein leistungsfähiger RISC-Prozessor und das Embedded-Betriebssystem Windows CE. Der nicht-flüchtige Meldepuffer stellt sicher, dass das Panel nach Unterbrechungen der Spannungsversorgung seine Daten im Meldepuffer beibehält. Er ist batterielos und somit gänzlich wartungsfrei ausgeführt. Das Engineering erfolgt mit der Programmierumgebung WinCC flexible ab der Compact Edition. Es lassen sich damit länderspezifische Visualisierungen in bis zu 32 Sprachen (inklusive asiatischer und kyrillischer Zeichensätze) projektieren. Auf das Bediengerät selbst können dann 16 Sprachen geladen werden, welche direkt am Gerät umgeschaltet werden können. Wird ein Maschinentyp in mehrere Länder exportiert, kann so jeder Bediener vor Ort die für ihn passende Sprache auswählen. Durch die Bediengeräteumschaltung von WinCC flexible lassen sich bestehende Visualisierungen weiterverwenden und so kosten- und zeitaufwändige Anpassungen im Engineering einsparen.

Eine zusätzliche Erweiterung der Gerätefamilie der 170er-Panels stellt das MP 177 dar. Dieses Multi Panel (MP) verfügt über ein 5,7“ großes TFT-Display mit 65.536 Farben. Das Wichtigste bei diesem Gerät: SPS-Funktionalität ist optional integrierbar, ganz einfach per Softwareinstallation. Dadurch kann auf eine Hardware-SPS verzichtet werden. Das spart vor allem Platz und bietet Kostenvorteile. Darüber hinaus gibt es in dieser Familie die bewährten Touch und Operator Panels sowie ein Mobile Panel. Die 170er-Familie bietet das passende Bediengerät z. B. für Verpackungsmaschinen, Maschinen zur Drucknachbearbeitung, Backautomaten oder Sägemaschinen, um nur einige Anwendungsgebiete zu nennen. Sollte ein 5,7“-Display nicht ausreichen, so können in den 270er- und 370er-Familien Geräte bis 19“ gewählt werden.

Robustes Raumwunder

Das Touch Panel Simatic TP 177B 4“ bietet auf kleinstem Raum die Leistung und den Darstellungs- und Bedienkomfort eines 6“-Panels. Durch die Touch-Tasten-Kombination und die Ausstattung mit einem Widescreen-Display erreicht es trotz kleineren Displays eine hohe Bedieneffizienz. Das Gerät bietet ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und ist aufgrund seiner Funktionalität auch für komplexere Aufgaben geeignet. Überall dort, wo es eng zugeht, aber hohe Ansprüche an die Visualisierung gestellt werden, ist dieses Gerät bestens platziert.

Neues Gerät, identisches Engineering

Die Bediengeräte von Siemens lassen sich mit der Engineering- und Visualisierungssoftware WinCC flexible projektieren. Ein großer Vorteil dieser Software ist die sog. Bediengeräteumschaltung. Eine einmal erstellte Projektierung lässt sich ohne oder mit nur geringem zusätzlichem Engineering-Aufwand auf anderen Geräten, z. B. mit anderen Displaygrößen oder anderen Bedienarten, weiterverwenden. Maschinenhersteller können so noch flexibler auf die Wünsche ihrer Kunden eingehen.

WinCC flexible bietet bei der Geräteumschaltung zwei Optionen an. Die „1:1-Übernahme“ der Projektierung bedeutet, dass die Visualisierung ohne Größenanpassungen für das neue Bediengerät übernommen wird. D. h. die Größen der Objekte bleiben gleich, es wird keine Skalierung durchgeführt. Dies eignet sich vor allem beim Wechsel zwischen Geräten mit gleicher Auflösung, so z. B. bisher innerhalb des 6“-Bereichs von einem Touch Panel auf ein Multi Panel, um eine Software-SPS nutzen zu können.

Die zweite Möglichkeit ist die automatische Größenanpassung der Visualisierungsobjekte an eine andere Auflösung. Wird je nach Kundenwunsch in einer Variante einer Maschine ein 6“-Panel, in einer anderen Variante ein 8“-Panel eingesetzt, so lässt sich die 6“-Projektierung auch für das 8“-Gerät verwenden. Bei der automatischen Größenanpassung wird die Projektierung auf die neue Auflösung hoch- oder runterskaliert. Diese Art der Geräteumschaltung eignet sich vor allem dann, wenn die Geräte unterschiedliche Auflösungen besitzen.

Für den Projekteur bedeutet dies, dass er eine einmal erstellte Projektierung mehrfach verwenden kann. Für das Touch Panel TP 177B 4“ lassen sich beispielsweise die Projektierungen des TP 177B 6“ weiterverwenden. Bei der „1:1-Übernahme“ entsteht auf dem 4“-Gerät aufgrund seines Widescreen-Formats ein freier Bereich. Dieser kann für zusätzliche Schaltflächen, Ein-/Ausgabefelder, Balkengrafiken etc. verwendet werden. Bei der automatischen Größenanpassung wird der komplette Displaybereich des 4“-Panels ausgenutzt, da die ursprüngliche Projektierung auf die neue Auflösung skaliert wird. WinCC flexible unterstützt den Projekteur dadurch beim Einsatz verschiedener Bediengeräte in derselben Anlage/Maschine. Je nach Projektierung oder Zielgerät kann er die für ihn passende Geräteumschaltung wählen.

WinCC flexible fügt sich nahtlos in die Projektier- und Programmierumgebung des Simatic Managers und in das durchgängige Angebot von Totally Integrated Automation (TIA) ein. Der einheitliche Zugriff auf die Step7-Datenbasis vermeidet Mehrfach- und damit möglicherweise verbundene Fehleingaben. Durchgängige Kommunikation und Datenhaltung innerhalb TIA vereinfachen das Engineering und das Handling weiter. Mit WinCC flexible wächst auch das Spektrum der einsetzbaren Softwarepakete, wie Sm@rtService zum Fernbedienen, Fernbeobachten und Fernwarten über Intranet und Internet, oder wie Sm@rtAccess zur Kommunikation zwischen HMI-Systemen auf Basis von Ethernet-Netzwerken.

Dipl.-Inf. Michael Sitte, Produktmanager Siemens AG, Industry Automation. Nürnberg

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