Die Achsen und Sensoren von Maschinen können große Datenmengen erzeugen. Daher ist es sinnvoll, diese lokal zu verarbeiten und zu filtern, bevor sie an zentrale Rechenzentren oder in die Cloud übertragen werden. Edge Devices stellen Daten unmittelbar zur Verfügung und reduzieren Übertragungs- und Antwortzeiten. Sie sammeln, verarbeiten und visualisieren Produktionsdaten oder überwachen Produktionsabläufe. Zudem können sie deren Steuerung und Überwachung übernehmen. Vom Rand eines IIoT-Netzwerks aus übermitteln sie Datenpakete zwischen den jeweiligen Komponenten.
Steuerung, Gateway oder HMI-Server
Das Konzept der Embedded-Steuerung C6 Compact 3 von KEB Automation basiert auf einem Linux-Betriebssystem und einer offenen Microservice-Architektur. Neben der eigentlichen Maschinenautomatisierung kann sie für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden: „Sie kann zum Beispiel als Gateway zwischen einer übergeordneten Steuerung und einem programmierbaren Steuerungssystem mit KEB-SoftMotion-Funktion fungieren. Als Schnittstelle dient unter anderem ein OPC-UA-Server“, sagt Sebastian Wietzorrek, Applikationsingenieur bei KEB. Des Weiteren kann die Steuerung als HMI-Server-Device genutzt werden. Sie realisiert die Kommunikation mit einem oder mehreren 3rd-Party-Systemen und ermöglicht für HTML5-fähige Browser, die Inhalte über einen HMI-Server zur Verfügung zu stellen.
Durch die container-basierte Technik lassen sich diverse Softwarefunktionen integrieren und organisieren. Das bringt Funktionalität und Kosteneffizienz in Einklang. Zukunftssicher wird das System durch den Einsatz von Open-Source-Softwarebausteinen und Multicore-Technik sowie echtzeitfähiger Motion Control – programmierbar über IEC61131. So lassen sich Anwendungen mit geringer bis mittlerer Komplexität automatisierten.
Web-HMIs bringen Flexibilität
Dieser dezentrale Ansatz setzt sich mit den Web-HMIs C6 X1 fort: Die Panels lassen sich mit verschiedenen Montagemöglichkeiten flexibel an der Maschine anbringen. „So ist sichergestellt, dass die Geräte nahtlos in eine bestehende Infrastruktur integriert werden können. Dadurch entfällt die häufig vorgegebene Montage am Schaltschrank und Anwender profitieren von der freien Platzierung des HMIs in Maschinennähe“, so Wietzorrek. Ein Vorteil hierbei ist die einfache Konnektivität der Geräte, denn das Panel arbeitet mit Power-over-Ethernet (PoE). Die Kosten für die Verkabelung können spürbar reduziert werden. Die Nutzung losgelöst vom Schaltschrank wird auch durch die Schutzklasse IP67 begünstigt, die den Einsatz in einem erweiterten Temperaturbereich ohne zusätzliches Gehäuse erlaubt. „Damit haben Maschinenbauer die Möglichkeit, die Visualisierung von Informationen und die Bedienmöglichkeit für ihre Maschinen genau dort zu platzieren, wo ihre Anwender sie benötigen“, erklärt Wietzorrek. Das Web-HMI C6 X1 ist mit kapazitivem Multitouch ausgestattet und verfügt über ein Linux-Betriebssystem sowie einen Chromium-basierten HTML5-Browser. Damit eignet es sich gut für IIoT-Edge-Anwendungen in der Industrie.
HMI der Zukunft
Im Zusammenspiel mit dem HMI-Management-Tool Helio lässt sich mit dem Web-HMI ein intuitives Visualisierungssystem für Maschinen und Anlagen aufbauen. Mit Helio können Anwender schnell HMIs erstellen und diese unter der Verwendung von Live-Daten aus der Steuerung der Maschine editieren. Sie sind durch moderne Web-Technik wirklich responsiv und unabhängig von Plattformen und Endgeräten. „Bislang wurden HMIs in der Regel für ein bestimmtes Panel mit definiertem Format, Größe und Auflösung erstellt. Dadurch wurde ein Wechsel auf ein anderes Endgerät oder eine mobile Darstellung erschwert“, sagt Wietzorrek. Bei Helio werden die Entwicklungsumgebung und das HMI über den Browser ausgeführt. Die lokale Installation einer ressourcenbindenden Entwicklungsumgebung entfällt. Das HMI-Managementsystem stellt Templates zur Verfügung, die professionelles Interface Design bereits mitbringen. „Anwender müssen nur noch konfigurieren und nicht mehr selbst programmieren.“