Industrie-Elektronik Einheitliche Rechnerplattform für Steuerung und Automatisierung

Autor / Redakteur: Cameron Swen * / Holger Heller

APUs und SOCs von AMD ermöglichen ein einheitliches Nutzererlebnis auf portablen und stationären Mensch-Maschine-Schnittstellen für industrielle Anwendungen.

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Benutzerschnittstellen in der Industrie: Touchscreens verdrängen zunehmend konventionelle Bedienelemente
Benutzerschnittstellen in der Industrie: Touchscreens verdrängen zunehmend konventionelle Bedienelemente
(Bild: VBM-Archiv)

Bei neuen Benutzerschnittstellen (HMIs; Human Machine Interfaces) werden konventionelle Bedienelemente zunehmend durch Touchscreens ersetzt, die ein vergleichbares Nutzererlebnis bieten wie Smartphones und Tablets aus dem Consumermarkt. Diese Weiterentwicklung verspricht im Bereich industrielle Steuerungen und Automatisierung Zuwächse bei Produktivität und Präzision.

So wie Smartphone-Entwickler die meisten mechanischen Bedienelemente zu Gunsten von rekonfigurierbaren Touchscreens über Bord geworfen haben, können auch Entwickler von HMI-Panels die Funktionalität ihrer HMI-Systeme leichter modifizieren. Indem sie per Software konfigurierbare Multi-Touch-Interfaces einsetzen, können sie das Benutzererlebnis im Laufe der Zeit anpassen und verbessern. Zudem reduzieren sie damit auch die Hardware-Abhängigkeiten zwischen der Bedienoberfläche und dem Embedded-System.

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Diese Entwicklung hin zu HMI-Panels mit Touchscreen ermöglicht eine neue Generation von Handheld-HMI-Geräten, die sich als nützliche Ergänzung zu klassischen, festinstallierten Panels bewährt haben. Diese Geräte werden für eine Fernverbindung zum zentralen Steuerpanel entwickelt und ermöglichen mehr Mobilität auf dem Fabrikgelände und ein flexibleres Management. Sie bieten eine ähnliche Benutzerführung wie Smartphones und Tablets, so dass Anwender diese Systeme mittels intuitiver Gestensteuerung genauso bedienen können wie ihre privaten Geräte.

Grafik- und rechenintensive HMI-Panels

Mit dem Aufkommen von Handheld-HMIs stehen Entwickler bei der Auswahl der zugrunde liegenden Rechnerplattform jedoch vor einem Dilemma: in ihren stationären, grafik- und rechenintensiven HMI-Panels setzen sie auf leistungsstarke Prozessoren. Für ihre portablen Geräte sind sie allerdings versucht, für einen mobilen Einsatz optimierte, ARM-basierte Low-Power-Plattformen einzusetzen.

Eine solche zweigleisige Plattform-Strategie kann sowohl für Entwickler als auch Anwender Nachteile mit sich bringen. Vorteile bieten hier Accelerated Processing Units (APUs) und System-on-Chip-Bausteine (SoCs) für HMI-Entwickler, die auf der Suche nach einer skalierbaren, einheitlichen Plattform sind, die für fest installierte und auch für Handheld-HMI-Geräte optimiert ist.

Obwohl Handheld-HMIs für einen unabhängigen Betrieb vom zentralen HMI entwickelt wurden, sind sie dennoch häufig drahtlos oder drahtgebunden mit dem zentralen Kontrollpanel vernetzt und dienen als seine natürliche Erweiterung. Oft sind die Handheld-Geräte so konzipiert, dass sie das zentrale HMI-Display widerspiegeln. So soll sichergestellt werden, dass der Anwender auch bei Fernbedienung der Produktionslinien oder Maschinen dieselben Visualisierungs- und/oder Managementfähigkeiten erhält. Nutzen Entwickler eine einzige, skalierbare Rechnerplattform, können sie ein konsistentes „Look and Feel“ auf beiden Systemarten einfacher umsetzen.

Vorteile einer einheitlichen Prozessorplattform

Der Ansatz einer einheitlichen Rechnerplattform bietet HMI-Herstellern viele Vorteile: Sie profitieren von mehr Effizienz bei der Entwicklung sowie geringeren Kosten, da sie nur eine (einheitliche) Hard- und Softwarearchitektur, die über das gesamte Produktportfolio hinweg skalierbar ist, entwickeln und unterhalten müssen. Die Nutzung einer x86-Embedded-Plattform bedeutet darüber hinaus auch Effizienzsteigerungen durch PC-Kompatibilität.

So können Entwickler auf ein Ecosystem x86-optimierter Software, Applikationen, Betriebssysteme und Entwicklungsumgebungen zurückgreifen. Durch x86 ergibt sich auch eine höhere Interoperabilität mit der Firmen-IT, was Applikationen zusätzliche Vorteile bei der Systemwartung, Fernwartung, Sicherheit und Virenschutz eröffnet. Die Nutzung von Standard-Netzwerkprotokollen erleichtert die Integration der Steuerungssysteme in der Fabrikhalle sowie anderer verteilter Systeme in der IT-Infrastruktur.

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