Steuerungstechnik Bedienung mit Fingerspitzengefühl

Die Art, wie Human Machine Interfaces (HMI) mit grafischem User Interface (GUI) sowie Scada-Terminals in Fabriken ausgelegt werden können, hat sich in der letzten Zeit signifikant verändert. Getrieben ist diese Entwicklung von der zunehmenden Verfügbarkeit von industrietauglichen Multitouch-Displays. Möglich werden dadurch ganz neue Benutzerinteraktionen wie beispielsweise das Drehen mit zwei Fingern, das Zoomen durch Fingerspreizen oder das Scrollen durch einfaches Wischen.

Neue Bedienkonzepte

Auch eine Zweihandbedienung ist möglich, beispielsweise um das An- oder Ausschalten von Motoren zu implementieren, man könnte sogar mechanische Totmannschalter ersetzen. Überzeugend ist vor allem die vereinfachte Bedienung mit den Händen. Es liegt in der Natur des Menschen, dass er lieber mit den Händen arbeitet als mit den Fingern tippt. Aber selbst das Tippen wird mit Multitouch-Displays einfacher. Gegenüber der Einfinger-Bedienung kann man nun auch parallel die Shift-Taste drücken. Das 16:9-Format lässt zudem mehr Platz für die Gestensteuerung oder für Visualisierungen. Nutzt man das Display darüber hinaus im Hochformat, ist eine vollwertige Tastatur im unteren Bildschirmbereich darstellbar.

Projiziert-kapazitiv oder resistiv

Welche Touch-Technik ist jedoch die Richtige? Wenn keine dicken Arbeitshandschuhe getragen werden müssen, bietet die projiziert-kapazitive Auslegung der Glastouch-Oberfläche den besten Bedienkomfort. Sie ist besonders berührungssensitiv, so dass eine hohe Bedienungsgenauigkeit erzielt wird. Praktisch ist, dass das über der Glasfläche projizierte Feld bereits die Annäherung der Hand wahrnimmt, so dass sie sanft über die Glasoberflächen gleiten kann. Hingegen wird bei resistivem Touch ein physikalischer Druck erfordert. Er empfiehlt sich immer dann, wenn mit dicken Handschuhen gearbeitet wird. Besonders attraktiv für industrielle Applikationen ist die 5Wire-Technik. Sie kann mit jeder Art von Handschuh bedient werden und bietet gegenüber der 4Wire-Technik eine höhere Präzision. Gegenüber der 8WireTechnik bietet sie einen niedrigeren Preis und eine höhere Lebensdauer, was die Total-Cost-of-Ownership reduziert.

Der verbesserte Bedienkomfort ist allerdings nicht der einzige Aspekt, warum HMIs ein neues Look&Feel erhalten sollten. Glas-Touchdisplays setzen nämlich auch einen neuen Designtrend, der sich optisch durch glatte und fugenlose Glasoberflächen auszeichnet. Hier fängt jedoch gleichzeitig die Herausforderung an: Man kann bei robusten Designs nicht einfach die Glasfläche von hinten mit Montagesätzen bekleben, um eine schock- und vibrationsfeste Verankerung zu erzielen. Insbesondere dann nicht, wenn die Gehäuseöffnung der Maschine oder Anlage auch noch einen hohen Schutz gegen Staub und Spritzwasser bieten soll.

Ein sinnvoller Weg ist es, das Glas-Display des Touchpanels in eine Aluminiumschale zu betten, die die Kanten des Displays vor seitlichen Stößen oder Schlägen schützt. So kann die Schale Befestigungstechnik integrieren, um den Panel-PC in der Gehäuseöffnung mit passender Dichtung zu fixieren.

Zwei neue Panel-PC Familien

Zwei auf diese Anwendungsfälle abzielenden Panel-PC-Familien von Kontron unterscheiden sich durch ihre unterschiedlichen Einsatzbereiche: Die Serie der Micro Client 3 ist für Überwachung und Kontrolle einzelner Produktionslinien konzipiert und die neue Omni-Client-Familie für das Management von Fertigungsstraßen und die Supervision ganzer Fabriken. Anwendung finden die neuen Panels als Shopfloor-Systeme in der Prozessindustrie, in Energiewirtschaft sowie in komplexen Maschinen und Anlagen anderer Branchen oder im Fabrik- und Facility-Management. Gemeinsam ist beiden Familien, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit besitzen. Eingesetzt werden ausschließlich hochwertige und langlebige Bauteile, wie Gold-Caps, so dass Batterie-wechsel nicht mehr erforderlich sind. Die LED-Hintergrundbeleuchtung bietet eine hohe Lebenszeit von mindestens 50 000 Stunden. Die Frontpanels sind gegen eindringenden Staub und Feuchtigkeit IP65-geschützt und auch in projiziert-kapazitiver Auslegung mit Handschuhen bedienbar.

Verschiedene Varianten

Je nach Einsatzbereich unterscheidet sich die Auslegung. Wesentliche Unterschiede liegen dabei in der Performance, den verfügbaren Displaygrößen sowie der Schnittstellenausstattung: Der erste Panel-PC der komplett lüfterlos ausgelegten Kontron Micro-Client-3-Familie ist mit einem 15,6"-Display mit Glas und projiziert-kapazitiver Touch-Technik verfügbar, weitere von 10 bis 17 Zoll mit der resistiven 5Wire-Touch-Technik. Auf Basis des Atom-Dual-Core-Prozessor D2550 mit 2 x 1,86 GHz und bis zu 4 GB DDR3 Speicher deckt er die mittlere Performance-Klasse ab und ist mit allen Standardschnittstellen inklusive integrierter WLAN- und RFID-Unterstützung ausgestattet. Die neuen OmniClients sind von 15,6 bis 22 Zoll skalierbar und bieten ein komplexeres Schnittstellenangebot sowie eine deutlich höhere Multi-Core-Performance auf Basis der dritten Generation der Prozessoren Core i5/i7 von Intel und bis zu 8 GB RAM.

Anschlussmöglichkeiten

Beide Panel-PC-Varianten mit projiziert-kapazitivem Multitouch-Glas-Display im Widescreen-Format bieten ein industriegerechtes Schnittstellenangebot mit Gigabit Ethernet, zwei USB2.0 (beim Micro Client 3 auch USB3.0), seriellen Schnittstellen und einem zusätzlichen grafischen Ausgang (DVI oder Display Port) für die Installationen mit zwei unabhängigen Displays. Der OmniClient unterstützt acht GPIOs sowie optional zwei RS232, ein RS232/485/422, ein CAN, Bluetooth und digitale I/Os. Beim Micro Client 3 sind applika-tions--spezifische Erweiterungen wie RFID- oder WLAN-Unterstützung über Mini-PCIe realisierbar. Datenspeicher finden Anschluss über einen Sata-Konnektor für 2,5"-Datenträger.

Schock- und vibrationsfest

Alternativ sind ebenfalls besonders schock- und vibrationsfeste Compact-Flash-Auslegungen verfügbar. Der Micro Client 3 unterstützt zusätzlich robuste und kompakte Flash-Speicher über einen MSataKonnektor. Beide PC-Familien sind neben der Ausstattung mit projiziert-kapazitivem Multitouch-Glas-Display im Widescreen-Format auch in 4:3-Ausführungen und mit resistiver Touch-Technik verfügbar. Für den OmniClient werden die Betriebssysteme Windows XP, Windows 7 sowie Linux Embedded unterstützt, für den Micro Client 3 werden Windows Embedded 7, Windows XP embedded, WEC7 angeboten.