Automatisch generierte Visualisierung für variantenreiche Anlagen

Klare Strukturen für modulare Maschinen

Ein weiteres C#-Programm, das in Q Studio erstellt wurde, analysiert den Graphen des Datenmodells und instanziiert nach definierten Regeln die grafischen Objekte, indem es sie in den Containern aggregiert und strukturiert anordnet. Dies erfolgt nicht nur für die einzelnen Objekte, sondern auch für das Navigationsmenü, das entsprechend dem Datenmodell so aufgebaut ist, dass es mit den in der Maschine verfügbaren Optionen kompatibel ist.

Dieses Konzept zwingt zu einer konsistenten Projektierung: Jede Änderung am visuellen Teil des Projekts kann nur noch durch die Aktualisierung des Datenmodells erfolgen. Die grafischen Seiten werden dann automatisch modifiziert, ohne dass die Grafiken der Objekte und Bedienelemente neu definiert werden müssen.

Individualisierung trotz Standardisierung

Individuelle Anpassungen der Bedienoberfläche durch die Maschinenbediener ist durch den Favoriten-Mechanismus elegant gelöst: Parameter, Zustände und Befehle können als Favoriten markiert und in einem individuellen Bereich der Benutzeroberfläche angeordnet werden. Ebenso lassen sich Befehle als Short-Cut der Fußzeile hinzufügen, so dass sie je nach Gusto und Bedarf des Bedieners schnell aufgerufen werden können.

Damit das gelingt, ist jedes grafische Steuerelement als OPC-UA-Objekt mit einer eindeutigen ID angelegt. Diese ID ermöglicht es, im HMI-Projekt softwaretechnisch darauf zu verweisen und so in der Fußzeile oder im Benutzer-spezifischen Bedienfenster einzubetten. Jeder Bediener steht dazu eine Liste von Zeigerdatensätzen zur Verfügung, die die HMI-Objekte im Projekt identifizieren, obwohl diese sich zwar an verschiedenen Positionen in der Bedienstruktur befinden, aber darüber in einem leicht zugänglichen Bereich sammeln lassen. Die Verwaltung der Rezepte ist auf Basis des grundlegenden Hierarchiekonzepts der Objekte implementiert, so dass das Rezept der Anlage nicht nur die Parametrierungen dieser Ebene des Baums enthält, sondern auch die Zeiger auf die Rezepte der darunter angeordneten Abschnitte.

Diese Architektur ermöglicht eine logische Steuerung der Rezeptdaten. Lädt der Benutzer ein Rezept vom HMI, kann er prüfen, welche Parameter geändert werden, und er kann auswählen, welche Parameter er laden und welche er im Vergleich zu den im Rezept gespeicherten unverändert lassen will. Dies wäre mit anderen Systemen mühsam, wenn nicht gar unmöglich zu realisieren gewesen. Das HMI-Projekt enthält mehrere Anwendungslogiken, die alle als so genannte NetLogic-Objekte der Uniqo-Software realisiert werden. Die HMI-Software stellt dazu ein leistungsfähiges Werkzeug zur Programmierung in C# zur Verfügung und integriert somit die typischen Funktionen eines modernen HMI-Tools mit den spezifischen der Anwendung. Beispielsweise hat Gea Stiavelli einen Algorithmus zur Generierung von Passwörtern mit täglicher Gültigkeit implementiert, die die Techniker im Feld für den Zugriff im Superuser-Modus verwenden.

Ein zweites interessantes Beispiel betrifft die Berechnung von Prozess-Statistiken wie die Zeiterfassung und Ereigniszähler, die mit lokaler Logik am HMI durchgeführt und dann in komfortablen Flyout-Containern angezeigt werden. Diese Container sind rechts auf der Bedienoberfläche positioniert und scrollen nach dem Aufrufen über die aktuelle Bedienseite. Anzeigt werden darin der Anlagenstatus die entsprechenden Statistiken.

Die vollständig als OPC-UA-Objekte angelegte Software zeigt auch in diesem Fall ihre Vorteile: Die generierten statistischen Daten stehen auch den verschiedenen Management-Systemen des Unternehmens sofort zur Verfügung, um schließlich die Prozesseffizienz durch entsprechende KPIs zu berechnen.

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