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01 Die tragarmmontierten B&R-Automation-Panels stehen in vielfältigen Ausführungen zur Verfügung

Panel-PC – mit Tragarm noch flexibler

02 Die tragarmmontierten Automation-Panels bringen diverse Vorteile mit, zum Beispiel: keine Schmutzkanten, leicht zu reinigen, Schutzart IP65 und IP69k, flexibler Tragarmabgang nach oben oder nach unten

In der Fabrikautomation gewinnen tragarmbasierende Bediengeräte zunehmend an Bedeutung. So sind sie flexibler an der Maschine oder in der Anlagentopologie platzierbar als Geräte für den Schaltschrankeinbau. Dabei lassen sie sich so positionieren, dass der Bediener den Fertigungsprozess immer im Blick hat. Gleichzeitig helfen sie, den Platzbedarf im Schaltschrank zu reduzieren.

Bislang waren tragarmmontierte Bediengeräte, auch Panels genannt, in der Regel an abgesetzte Industrie-PC angebunden. Dezentrale Steuerungskonzepte erfordern nun jedoch zunehmend Panels mit eigener Intelligenz. Entsprechend wird die PC-Technik in die Panels integriert. Für eine hohe Anwenderflexibilität bietet B&R bei seinen Geräten der Automation-Panel-900-Serie die Wahl, sie entweder als abgesetztes Panel oder als Bestandteil eines intelligenten Panel-PC einzusetzen. Damit lassen sich dann beide Anwendungsszenarien abdecken. Je nach Bedarf wird das Panel mit einem Smart Display Link (SDL) bzw. SDL3-Receiver ausgestattet oder es wird eine PC-Einheit angebracht. Dabei erlaubt es die B&R-Smart-Display-Link-Technik unter anderem, die Kommunikation zwischen einem Industrie-PC und abgesetzten Panels über eine Distanz von bis zu 100 m herzustellen. Die tragarmmontierten B&R-Automation-Panels stehen in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung (Bild 1). So zum Beispiel als klassische Variante mit einem Seitenverhältnis von 4:3 und analog-resistiven Touchscreens, die kompatibel zu einer Vielzahl bestehender Anwendungen sind. Sie werden mit Bildschirmdiagonalen bis 19 Zoll in den Auflösungen XGA und SXGA angeboten. Darüber hinaus befinden sich die immer weiter in industrielle Applikationen vordringenden Multitouch-Systeme im Sortiment. Sie ermöglichen intuitive Gesten, wie Wischen, Zoomen und Blättern. Kritische Bedienschritte lassen sich bei diesen durch 2-Hand-Bedienung absichern. Dabei erleichtert die durchgängige Glasfläche der Multitouch-Panels nicht nur die Gestenbedienung, sondern ist zudem leicht zu reinigen. Diese Geräte sind in Diagonalen bis 24 Zoll und mit verschiedenen Auflösungen bis zu Full HD verfügbar.

Leistungsfähiges „System on a chip“
Moderne Applikationen und Visualisierungen stellen mitunter hohe Anforderungen an die Prozessorleistung. Mit der neuesten Generation seiner Atom-Prozessoren hat Intel ein leistungsfähiges und kompaktes „System on a chip“ entwickelt, das für den Einsatz in kompakten Panel-PC gut geeignet ist. Die Prozessoren sind skalierbar vom Single Core über mehrere Dual-Core-Varianten bis hin zum Quad Core und erreichen Performance-Werte der Core-i-basierenden Celeron-Prozessoren. Auch die Grafikleistung wurde weiter gesteigert. So unterstützen die Atom-Prozessoren – zum ersten Mal in diesem Segment – Direct X11, das bei vielen modernen Scada-Systemen zum Einsatz kommt. Gleichzeitig sind die Systeme energiesparend ausgelegt: Der Single-Core-Prozessor E3815 hat eine Verlustleistung (TDP) von 5 W und der leistungsstarke Quad-Core kommt mit 10 W aus. Somit können die Panel-PC komplett lüfterlos betrieben werden. Die Panel- PC sind hinsichtlich ihrer Abmessungen kompatibel zu den verwendeten SDL/DVI-Receivern auf den Panels und sind so untereinander austauschbar. Da neben den PC-Systemen auch das verbaute Display Abwärme erzeugt, sorgt ein kleiner Kühlkörper am Tragarmsystem für eine optimale Wärmeableitung.

Vom Steuerungssystem bis zur Visualisierung
Prinzipiell eignen sich Panel-PC für vielfältige Einsatzgebiete. Die Mehrkern-Architektur der neuen Intel-Atom- Prozessoren macht es zudem möglich, mehrere Funktionen in einem System zu vereinen. So kann beispielsweise ein Prozessorkern Steuerungsaufgaben wahrnehmen, während parallel auf den anderen Kernen ein Scada-System auf Windows- Basis ausgeführt wird. Um für die unterschiedlichen Einsatzgebiete gerüstet zu sein, hat B&R seine Tragarm-Panel-PC mit diversen Schnittstellen ausgestattet: Standard sind 2 × Gigabit-Ethernet. Mittels eines modularen Schnittstellenmoduls lassen sich zusätzlich Bussysteme, wie Powerlink und CAN, ergänzen. Als Datenspeicher fungiert eine C-Fast-Karte, die bis zu 128 GByte Speicherkapazität mitbringt. Darüber hinaus sorgen zwei USB-Schnittstellen, eine davon als USB 3.0 ausgeführt, für eine schnelle Anbindung an weitere Peripheriegeräte. Auf den Panel-PC sind zahlreiche Betriebssysteme lauffähig: Neben Microsoft Windows 7 und 8 in diversen Versionen werden auch die entsprechenden Embedded- Varianten unterstützt. Sie bringen zusätzliche Vorteile, wie individuell konfigurierbare Writefilter, mit. Ebenso lassen sich Linux und das Echtzeitbetriebssystem Automation Runtime nutzen.

Flexibilität im Fokus
Trotz der Tatsache, dass Touchscreens eine völlig neue Form der Benutzerinteraktion ermöglichen, werden für bestimmte Bedienvorgänge nach wie vor lieber mechanische Bedienelemente eingesetzt. Aus diesem Grund werden die Panel-PC wahlweise mit Tastern, Wahlschaltern und Schlüsselschaltern angeboten. Auch ein Not-Aus-Taster kann am Tragarmgerät angebracht werden und ist damit immer in Reichweite des Bedieners. RFID-Keys sind in vielen Betrieben Standard für Zutrittsregelungen und lassen sich auch für Zugriffsberechtigungen an Bedieneinheiten nutzen. Für diese Fälle können die Panel-PC mit RFID-Lesegeräten ausgestattet werden und ermöglichen eine intelligente Vergabe der Berechtigungsstufen für verschiedene Benutzergruppen. Notizzettel mit Passwörtern und die damit verbundene Missbrauchsgefahr gehören damit der Vergangenheit an. Die Panel-PC von B&R sind mit Tragarmabgang nach oben oder nach unten verfügbar (Bild 2). Zur Verkabelung der PC-Einheit wird eine einfach zugängliche Abdeckung entfernt, die ebenso wie das gesamte Panel Schutzart IP65 erfüllt. Zur einfacheren Bedienung können seitliche Haltegriffe montiert werden, mit denen der Anwender das Panel leicht in eine optimale Bedienposition schwenken kann. (ih)

Das Plus an Skalierbarkeit

Raimund Ruf, Business Manager HMI bei B&R, gibt Einblick in die Scalability+-Strategie

Der Automation PC 2100 sowie der Panel PC 2100 ergänzen das Produktspektrum der Automation-PC-910- und Panel-PC- 900-Plattformen um besonders kompakte Varianten

B&R misst der Skalierbarkeit, unter anderem von Hard- und Software sowie von Technologie, schon lange große Bedeutung bei. Dies stellt das Unternehmen seit einiger Zeit mit dem Slogan „Scalability+“ noch stärker heraus. Raimund Ruf, Business Manager HMI bei B&R, erläutert das Konzept im Allgemeinen und im Speziellen an den modularen PC- und Panel-PC-Systemen im Interview. Außerdem gibt er Einblick in die weiteren Entwicklungen sowie einen Marktausblick.

Herr Ruf, bitte erläutern Sie zunächst ganz allgemein den Grundgedanken hinter Ihrer Scalability+-Strategie.
R. Ruf: Die Basis für Scalability+ ist die integrierte Automatisierung, also das nahtlose Zusammenspiel von Steuerungstechnik, Antriebstechnik, Safety und Visualisierung. Entscheidend ist, dass keine Systembrüche vorliegen und Komponenten ohne großen Engineering-Aufwand untereinander ausgetauscht werden können. So konsequent findet man das nur bei B&R. Ein weiteres Element von Scalability+ sind Softwarelösungen, die es unseren Kunden ermöglichen, die zunehmende Komplexität der Maschinensoftware in den Griff zu bekommen. Dazu zählen umfangreiche Regelungsbibliotheken, etwa für Hydraulik, Temperatur oder Druck. Auch Kommunikationstechnologien, wie OPC UA, Powerlink und IO-Link, oder unsere neuesten Technologien, wie „mapp“ und „reACTION“, sind an dieser Stelle zu nennen. Das Grundprinzip ist bei all diesen Paketen gleich: Wir erleichtern unseren Kunden das Lösen ihrer Aufgaben, indem wir ihnen Aufwand abnehmen, damit sich der Kunde auf seine Maschinenkernfunktionen konzentrieren kann. Gleichzeitig reduzieren wir die Kosten des Kunden, da viele dedizierte Hardwarelösungen einfach ersetzt werden können.

Bitte erläutern Sie am Beispiel Ihrer modularen PC- und Panel-Systeme das Thema Scalability+ und dessen Vorteile für den Kunden.
R. Ruf: Wir haben vor mehr als 20 Jahren begonnen, Industrie- PC modular zu bauen. Schon damals war es möglich, im Rahmen der Bestellung die Anzahl der PCI-Steckplätze, CPU-Varianten sowie die Speichergröße auszuwählen. Diese geräteinterne Modularität wurde im Lauf der Zeit ausgebaut, sodass heute ein Industrie-PC von B&R auf die jeweilige Applikation hin maßgeschneidert werden kann – von der Rechenleistung über eine Vielzahl an Interface-Optionen bis hin zu den Flash- oder harddiskbasierten Datenträgern. Mit Scalability+ spannen wir den Bogen erheblich weiter und bieten unseren Kunden ein vollmodulares Produktspektrum, bei dem Box-PC, Panel-PC und Bediengeräte einen nahezu beliebig kombinierbaren Baukasten darstellen. Die Systemgrenzen werden zugunsten einer maximalen Flexibilität für den Anwender komplett aufgehoben. Je nach Bedarf können zum Beispiel leistungsstärkere Prozessoren eingesetzt werden. Aufgrund der völligen Durchgängigkeit des B&R-Systems fällt dadurch kein erneuter Engineering-Aufwand an. Bei den Panels kommt immer dieselbe Systemplattform zum Einsatz, die Automation Panel. Diese können mittels Smart Display Link an einem abgesetzten Industrie-PC oder als Panel-PC mit eigener Intelligenz betrieben werden. Der Kunde muss lediglich eine Panel-Variante vorhalten, egal ob daraus ein reines Anzeigegerät oder ein Panel-PC realisiert wird. Die Wartung der installierten Basis im Feld wird ebenfalls vereinfacht. Bei Einführung neuer PC-Technologien kann die Rechnereinheit ausgetauscht werden, das Panel bleibt erhalten.

Ende letzten Jahres haben Sie den Automation PC 2100 und den Panel PC 2100 vorgestellt. Wo positioniert sich die 2100er-Serie gegenüber der 900er-Serie und ist eine Ablösung letztgenannter damit eingeläutet?
R. Ruf: Automation PC 2100 und Panel PC 2100 ergänzen das Produktspektrum der Automation-PC-910- und Panel-PC- 900-Plattformen um besonders kompakte Varianten. Eine Ablösung ist damit keinesfalls verbunden. Ganz im Gegenteil kommt der Vorteil der modularen und skalierbaren Systemplattform richtig zum Tragen. Wir haben eine vermehrte Nachfrage nach kompakten Box-PC festgestellt. Wo früher eine Vielzahl an PCI-Karten für die Kommunikation zu diversen Subsystemen notwendig war und damit Industrie-PC mit bis zu fünf PCI- und PCI-Express-Slots nachgefragt wurden, erfolgt die Vernetzung heute über Feldbusse oder Industrial- Ethernet-Systeme, wie Powerlink. Gleichzeitig ist die Prozessortechnologie so weit fortgeschritten, dass das, was früher unter der Bezeichnung „Core- 2Duo“ ein High-End-System war, heute als Intel Atom auf einem einzigen Bauteil verfügbar ist. Daher konnten wir die 2100er-Serie entwickeln, die leistungsstark und kompakt zugleich ist. An dieser Stelle spannt sich auch der Bogen zu den Tragarmgeräten. Wir haben den Panel PC 2100 so konstruiert, dass er in tragarmmontierten Automation Panels eingesetzt werden kann und auch 5,7-Zoll-Panels zu Panel-PC aufgerüstet werden können. Dies bedeutet jedoch nicht die Ablösung der großen PC-Systeme Automation PC 910 und Panel PC 900. Wenn es um den Einsatz von PCI-Express-Karten geht, wenn die Rechenleistung über einen weiten Bereich bis hin zum Core-i7- Quadcore skaliert werden soll und viele USB-Schnittstellen sowie Interface-Optionen gefordert werden, sind Geräte der 900er-Serie die erste Wahl.

Bitte geben Sie noch einen Ausblick auf die Zukunft von Panel-PC-Systemen: Rechnen Sie damit, dass die Nachfrage nach solchen Systemen weiter steigen wird, und werden Sie Ihre Produktpalette entsprechend weiter ausbauen?
R. Ruf: Wir gehen grundsätzlich im PC-Geschäft von weiter steigenden Stückzahlen aus. Aus vielen Gesprächen mit unseren Kunden wissen wir, dass der Anteil von Panel-PC-Systemen überproportional zunehmen wird. Der kompakte Panel PC 2100 wird in vielen Applikationen eingesetzt werden, bei denen heute Box-PC und Anzeigepanel getrennt sind. Aktuell bauen wir die Produktpalette der Automation Panel aus, um unseren Kunden noch mehr Freiheit zu bieten. Gerade haben wir eine neue Generation an 4:3-Panels von 5,7 Zoll VGA bis 19 Zoll XGA auf den Markt gebracht, da es nach wie vor eine hohe Nachfrage nach diesem Seitenverhältnis gibt. Damit tragen wir auch unserer Philosophie Rechnung, Kunden im schnelllebigen PC-Geschäft ein optimales Life Cycle Management zu bieten, indem diese Geräte einbaukompatibel zu Panel PC 700, Panel PC 800 und Power Panel 300/400/500 sind. Mit Varianten von 7 Zoll WVGA bis 12,1 Zoll WXGA ergänzen wir die schon länger erhältlichen Widescreen-Multitouch-Panels, die aktuell bis 24 Zoll Full HD verfügbar sind.

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Autor:
Raimund Ruf ist Business Manager HMI bei B&R. office.de@br-automation.com