Not-Halt nur bei Anschluss aktiv

DER AUTOR Marcel Roske ist Marketing Manager für Simatic HMI bei der Siemens AG in der Business Unit Factory Automation der Division Digital Factory

Was muss ein modernes HMI (Human Machine Interface) leisten? Die Liste der wünschenswerten Eigenschaften ist lang: Es muss robust genug sein, um über Jahre hinweg im rauen Industrieumfeld zuverlässig zu arbeiten und leistungsstark, um auch komplexe Informationen und Interaktionen schnell zu behandeln. Es muss einfach projektiert werden können und außerdem komfortabel und intuitiv zu bedienen sein, damit das Personal an der Maschine oder Anlage effizient arbeiten kann. Und schließlich muss es flexibel und innovativ sein, um mit neuen Anforderungen Schritt halten zu können.

All diese Anforderungen adressiert Siemens im Bereich stationärer Bediengeräte mit der Produktreihe der Simatic HMI Comfort Panels, für den mobilen Einsatz eignen sich die Simatic HMI Mobile Panels. „Mit der zweiten Generation unserer Mobile Panels profitieren unsere Anwender von der Funktionalität und Leistung unserer Comfort Panels ergänzt um Sicherheitstechnik wie Not-Halt-Taster und Zustimmtaster“, erklärt Alexander Müller, Produktmanager für die Simatic HMI Mobile Panels. „Zu unseren Neuerungen im mobilen Bereich gehören das neue Widescreen-Display mit hoher Auflösung, das innovative Service-Konzept, die flexiblen Anschlusslösungen, das einzigartige Sicherheitskonzept sowie das gemeinsame Engineering Tool.“ Gleichzeitig wurden auch Ergonomie und Robustheit der mobilen Panels weiter verbessert.

Das neue Widescreen-Display ist heller und brillanter als die bisherigen Bildschirme der Mobile Panels und bietet rund 40 % mehr Platz zur Projektierung der Applikation. Da sowohl Comfort Panels als auch die neuen Mobile Panels die gleiche Bildschirmgeometrie und die gleiche Auflösung haben, können Bedienbilder sowohl für die stationäre als auch mobile Anwendung genutzt werden – ganz ohne Zusatzaufwand. Der Anwender muss dazu lediglich in der Projektierung des TIA Portals das neue Mobile Panel nur mit einem Klick auswählen. Anschließend kann er die Projektierung um spezifische Funktionen für den mobilen Einsatz ergänzen, beispielsweise wenn das Panel in die Sicherheitsarchitektur der Anlage oder Maschine eingebunden werden soll.

Speziell für Safety-Anwendungen haben die neuen Mobile Panels ein sehr interessantes, völlig neues Feature: An der Oberseite des Geräts befindet sich ein Not-Halt-Taster, der nur dann aktiv ist, wenn das Gerät über die Anschlussbox in einen Sicherheitskreis eingebunden ist. Dann wird eine rote LED aktiviert, die den Taster optisch als Not-Halt markiert. In allen anderen Anwendungsfällen bleibt er unbeleuchtet und ist damit lediglich ein einfacher Stopp-Taster. Was zunächst wie eine nette Spielerei klingt, hat in der konkreten Anwendung zahlreiche Vorteile. Da Not-Halt-Taster immer funktionsbereit sein müssen, durften die bislang erhältlichen mobilen Bediengeräte mit Not-Halt-Funktionalität nicht offen an der Maschine gelagert werden, sondern mussten laut gesetzlicher Vorgaben immer sicher verwahrt sein, damit es im Falle einer sicherheitsrelevanten Störung nicht zu einer Fehlbedienung kommt. Da beim neuen Mobile Panel der zweiten Generation die Not-Halt-Funktion nur dann als solche erkennbar ist, wenn sie wirklich aktiv ist, besteht diese Einschränkung jetzt nicht mehr. Diese Funktion ist derzeit einmalig rund um den Globus und kombiniert hohe Bedienerfreundlichkeit mit hoher Sicherheit.

Der Anwender hat zudem mehr Optionen bei der Auswertung der Sicherheitsbedienelemente Not-Halt-Taster und Zustimmtaster. Die Geräte unterstützen aktuell sowohl die Auswertung von Sicherheitselementen über festverdrahtete Sicherheitsrelais als auch über die fehlersicheren I/Os der Simatic-ET-200-Baugruppen. Mobile Panels der zweiten Generation kommunizieren zusätzlich über Profisafe mit fehlersicheren Controllern, etwa mit der neuen Steuerung Simatic S7-1500F. Damit kann die Auswertung der fehlersicheren Bedienelemente ohne zusätzliche Verdrahtung realisiert werden. „Natürlich bieten wir auch eine Variante ohne Sicherheitstechnik für die Fälle an, in denen der Anwender ein besonders robustes Mobile Panel zur Beobachtung von Maschinen und Anlagen benötigt“, ergänzt Alexander Müller.

Auch in anderer Hinsicht wurden die Anforderungen der Anwender an ein funktionales Panel für das mobile Bedienen und Beobachten in die Entwicklung der Geräte einbezogen, wie Alexander Müller weiter erläutert: „Es ist wichtig, dass die Bediengeräte auch lange Zeit gut in der Hand liegen und ein ermüdungsfreies und effizientes Arbeiten ermöglichen – schließlich dauert eine normale Schicht in der Produktion um die acht Stunden. Wir haben sowohl eigene Untersuchungen hinsichtlich der Bedienerfreundlichkeit durchgeführt als auch mit Anwendern gesprochen. Das Ergebnis ist beispielsweise ein besonders ergonomischer Griff.“ Auch der dreistufige Zustimmtaster am Griff des Panels wurde im Vergleich zu den Vorläufermodellen verbessert und zeichnet sich durch zwei klare Druckpunkte aus. Die gute Bedienbarkeit des Zustimmtasters wurde ebenfalls vorab untersucht und das Design entsprechend angepasst, genauso die Eignung des Touchscreens und der Tasten der Panels für eine Bedienung mit Handschuhen.

Um in rauen Industrieumgebungen zu bestehen, überstehen die neuen Mobile Panels problemlos ein Fallen aus bis zu 1,2 m Höhe. Bei der Version mit Not-Halt-Taster sorgt ein Schutzkragen dafür, dass der Taster dabei nicht beschädigt wird. Die Geräte sind staubdicht und strahlwasserbeständig nach IP65, chemisch resistent gegen zahlreiche industrielle Betriebs- und Reinigungsstoffe und arbeiten in einem großen Temperaturbereich zwischen 0 und 45 °C.

Die Mobile Panels kommunizieren über das Standardprotokoll Profinet und sind daher auch bei der Kommunikation auf Industrietauglichkeit getrimmt. Touch- und Tastenbediensignale können über Profinet I/O in sehr kurzen Zykluszeiten zuverlässig ausgewertet werden. Aktuell sind die mobilen Bedieneinheiten als kabelgebundene Geräte erhältlich. Auch für die dazugehörige Anschlussbox haben sich die Entwickler von Siemens etwas Neues einfallen lassen, wie Alexander Müller erläutert: „Aus Gesprächen mit Kunden haben wir die Anregung erhalten, eine kleinere Anschlussbox zu entwickeln, die sich einfacher als bisher außen am Schaltschrank anbringen lässt. Diese Wünsche haben wir jetzt mit der neuen Anschlussbox kompakt umgesetzt.“ Sie benötigt nur etwa ein Drittel des Platzes der bisherigen Anschlussboxen und wird einfach außen auf die Schaltschranktür aufgeschraubt und dann komplett von innen verdrahtet, so dass keine Kabel mehr separat durch die Schaltschranktür geführt werden müssen. So findet die neue Box praktisch überall an der Maschine oder Anlage genug Platz. Die Anschlüsse für die Mobile Panels können immer am idealen Ort für den Bediener installiert werden. Aufgrund robuster Anschlusskabel zwischen Box und Panel mit einer Länge von 2 bis 25 m hat der Bediener immer ausreichend Bewegungsfreiheit – und wenn er zwischen zwei Anschlussboxen wechseln möchte, puffert der standardmäßig eingebaute, wartungsfreie Energiespeicher die Stromversorgung der neuen Mobile Panels bis zu fünf Minuten.

Die 7- und 9-Zoll-Versionen der zur SPS IPC Drives vorgestellten neuen Mobile Panels haben sofort Anklang bei den Anwendern gefunden. „Wir möchten, dass alle unsere Produkte unseren Kunden dabei helfen, produktiver und effizienter zu werden“, so Alexander Müller abschließend, „und deswegen freuen wir uns über jedes Feedback und werden Anregungen weiter in unsere Entwicklungsarbeit aufnehmen.“ Aktuell arbeiten die Ingenieure bereits an weiteren Varianten. „Mit der Kombination aus effizientem Engineering mit TIA Portal, einem robusten, industriegerechten Design, moderner Displaytechnologie und der innovativen Sicherheitstechnik wollen wir unseren Kunden ein Komplettpaket anbieten, das ein mobiles Bedienen und Beobachten nach neuestem Stand der Technik ermöglicht. Und die Rückmeldungen, die wir in Gesprächen mit unseren Kunden erhalten, zeigen, dass uns das gelungen ist.“ co

Detaillierte Informationen zu den Simatic HMI Mobile Panels finden sich hier:

Die zweite Generation der Simatic HMI Mobile Panels vereint die Vorteile der mobilen Bediengeräte mit denen der stationären Simatic HMI Comfort Panels. Diese bieten ein brillantes Widescreen-Display mit 16 Mio. Farben, das Bedienbilder hochauflösend und detailgetreu darstellt. Die Bedienbilder lassen sich über das integrierte Engineering Framework TIA Portal (WinCC) einfach projektieren. Über einen Style-Editor können Grafiken und Objekte zentral und individuell angepasst werden, so dass der Anlagenbauer beziehungsweise der Endkunde sein Corporate Design vorgeben kann. Umfangreiche Bibliotheken und Bildbausteine sorgen dabei für ein effizientes Engineering. Außerdem lassen sich bereits projektierte Bedienbilder leicht wiederverwenden. Aufgrund leistungsfähiger Hardware erledigen die Panels selbst komplexe Visualisierungsaufgaben verzögerungsfrei und ermöglichen einen schnellen Zugriff auf Archive und Prozessdaten. Mobile Bediengeräte bietet Siemens schon seit über zehn Jahren an. Sie kommen in Situationen zum Einsatz, in denen sich der Anwender frei in oder an der Anlage bewegen möchte, zum Beispiel während des Einrichtbetriebs zur Inbetriebnahme oder bei der Fehlerbehebung. Die Produktpalette wurde kontinuierlich weiterentwickelt und ergänzt, zum Beispiel um kabellose Bediengeräte mit integrierter Safety-Funktionalität.