Industrie-Elektronik

Einheitliche Rechnerplattform für Steuerung und Automatisierung

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Die Standardisierung auf nur eine Rechnerplattform bringt auch HMI-Systembetreibern Vorteile, da sie auf fest installierten und Handheld-HMI-Panels ein einheitliches Nutzungserlebnis bietet. Durch einheitliche GUI-Funktionen können Nutzer die Bedienung schneller erlernen und die Geräte sicherer bedienen, was zu mehr Produktivität und Präzision führt.

360°-Visualisierung in der industriellen Prozessautomatisierung

Auch wenn die Grafikperformance von leistungsschwächeren, auf den mobilen Einsatz hin optimierten Prozessoren für einige Handheld-HMI-Geräte ausreichend sein mag, so dürfte sie für die neuste Generation von Highend-Touchscreen-Systemen nicht genügen. So fehlt diesen Prozessoren in der Regel die Fähigkeit, große Bildschirme in HD-Auflösung anzusteuern.

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Für HMI-Geräte und Panels, die Video- und/oder 3D-Grafik nutzen, fällt dieser Mangel noch stärker ins Gewicht: Insbesondere beim 3D-Rendering, das für eine präzise 360°-Visualisierung in der industriellen Prozessautomatisierung zunehmend an Popularität gewinnt. HMI-Entwickler sind daher auf der Suche nach Rechenplattformen, die die Multiplattform-API OpenGL für hardwarebeschleunigte 3D-Grafik unterstützen.

Für HMI-Systeme, die Video und 3D-Grafik nutzen, ist zudem Bedeutung, dass die zugrundeliegende Rechenleistung stabil und zuverlässig zur Verfügung steht, damit die Multimedia-Wiedergabe nicht stockt. Ein solcher Fall kann bei Nutzern aller Erfahrungsstufen – insbesondere bei wenig oder ungeschultem Personal – schnell Frustration hervorrufen, was zu einer inkonsistenten und fehlerhaften Bedienung sowie Wartung führen kann.

Platz- und energieeffiziente mobile HMI-Geräte mit APUs

Angesichts der o.g. Gesichtspunkte haben sich APUs zu einer Option für verteilte HMI-Systeme in der Fabrikhalle entwickelt, angefangen bei grafikintensiven Handheld-Geräten bis hin zu hochleistungsfähigen HMIs. Mit einer einzigen Stellfläche unterstützen sie einen weiten Systembereich: vom portablen Einstiegsgerät bis hin zum Highend-System. Mit ihrer x86-Interoperabilität bieten sie eine konsistente und hohe Grafik-, Video- und 3D-Leistung bei einem Performance-pro-Watt-Verhältnis, das auch den Betrieb in stromsparenden Handheld-Geräten erlaubt.

Mit einer universell einsetzbaren CPU und einer GPU auf dem Niveau einer diskreten Grafikkarte auf einem einzigen Chip, ergänzt um eine schnelle Bus-Architektur und gemeinsamen Speicher mit niedriger Latenz, können APUs die Pixel-Datenverarbeitung von der CPU auf die GPU verlagern. So kann die CPU I/O-Anfragen mit einer niedrigeren Latenz bearbeiten.

Das hilft, die Echtzeit-Grafikleistung auf ein Niveau anzuheben, das die Fähigkeiten konventioneller Prozessorarchitekturen oft übertrifft. Die APU und der dazugehörige Controller-Hub bilden eine 2-Chip-Lösung und minimieren die Design-Komplexität, da weniger Board-Layer benötigt werden. So können HMI-Entwickler selbst hochgesteckte Formfaktorziele erreichen, was auch zu einer größeren Gerätemobilität führt.

Schnelle Vektor- und/oder Grafikberechnung

APUs können zudem das Performance-pro-Watt-verhältnis steigern; mit weniger Stromverbrauch und geringerer Wärmeentwicklung. Handheld-HMI-Geräte kommen somit häufig ohne Lüfter aus, was Platz auf dem Board einspart, die Zuverlässigkeit verbessert und die Geräuschentwicklung senkt.

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