Moderne HMIs (Human Machine Interfaces) betrachten den gesamten Automatisierungsprozess und liefern eine Plattform zur Lösung typischer Produktionsprobleme, welche die Gesamtanlagen-Effektivität häufig mindern. Eine erweiterte Funktionspalette trägt bei der HMI-Serie GOT 1000 der Firma Mitsubishi Electric dazu bei, Stillstandzeiten zu reduzieren, das System nach Behebung kleinerer Probleme schnell wiederherzustellen sowie die Verfügbarkeit und Produktionseffizienz zu steigern. Basierend auf der Er­fahrung aus den eigenen Produktionslinien bei Mitsubishi erfüllt die Produktreihe gleichermaßen die Anforderungen von Programmierern, Wartungspersonal und Maschinenbedienern.

HMI als Backup für SPS-Programme

Eine grundlegende Zusatzfunktion ist die Sicherung des SPS-Programms im Bediengerät. Fällt etwa eine Steuerungs-CPU aus oder müssen Programme unerwartet wiederhergestellt werden, kommt es häufig zu einer hektischen Suche nach dem Originalprogramm. In manchen Fällen ist sogar ein separater PC an die Fertigungsebene anzuschließen, um das Programm neu aufzuspielen.

Das Bedienpanel als Backup-Speicher: Auf den CF-Karten oder einem USB-Stick des HMI können Programme und Daten von SPS, Motion-Controller oder CNC- Steue­rungen archiviert und nach einem CPU-Wechsel wieder aufgespielt werden.

© Mitsubishi Electric

Solche Szenarien sind bei den HMIs passé: Sobald ein CPU-Austausch stattgefunden hat, kann das Programm direkt vom Bediengerät aus wiederhergestellt werden. Dies gilt für alle an das GOT-Bediengerät angeschlossenen Steuerungen der Melsec-Baureihe beziehungsweise für die im Maschinennetzwerk installierten Steuerungen. Dies spart Zeit und Aufwand bei der Wiederherstellung des Systems und sorgt für eine zeitnahe Wiederaufnahme der Produktion.

Statt lediglich auf Fehler hinzuweisen und Störungen zu signalisieren, tragen die HMIs außerdem zur Reduzierung von Stillstandzeiten bei: Per Berührung des Displays zeigt die Sprungfunktion der GOT-Bedienoberfläche an, wo der Fehler innerhalb des Steuerungsprogramms liegt und wodurch dieser hervorgerufen wurde. Somit kann der Ingenieur das Problem vom Bedienpanel aus lokalisieren und sofort auf die Werte von Operanden, Timer und Counter zugreifen. Die Benutzerschnittstelle verfügt dazu über eine umfassende Bearbeitungsfunktion, wodurch kleinere Änderungen oder Korrekturen einfach und effizient durchgeführt werden können. Da sich die Fehlersuche auf einem separaten PC erübrigt, spart das Zeit und verringert den Aufwand für den Anschluss und die Synchronisation externer Servicerechner.

Bedienterminal als Servicerechner

Für eine effizientere Systemprogrammierung, -konfiguration und -diagnose anderer Steuerungskomponenten stehen mit der Funktion „FA-Transparent-Modus“ erweiterte Übertragungsoptionen zur Verfügung. Hierüber können über den frontseitigen USB-Port an das HMI angebundene Rechner oder Laptops eine direkte Verbindung zu anderen Automatisierungskomponenten wie SPS, Frequenzumrichter, Servo-Antrieben und Roboter aufbauen – beispielsweise für Programmänderungen oder ein Software-Update.

Bei Störungen kann der Instandhalter über die Sprungfunktion die jeweiligen Programmteile und zusätzliche Informa­tionen zur Fehlerbehebung abrufen.

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An Kommunikationsschnittstellen sind standardmäßig RS 232, RS 422/485 und USB sowie SD- oder CF-Slots vorhanden. Auch Ethernet-Verbindungen können mit den meisten GOT1000-Geräten über die integrierte oder eine optionale Ethernet-Schnittstelle hergestellt werden. USB-Anschlüsse ermöglichen eine einfache Übertragung von Betriebssystem- und Projektdaten sowie den Anschluss von Tastatur und Maus. Neben dem rückseitigen USB-Port verfügen viele HMIs über eine IP67-geschützte USB-Schnittstelle auf der Frontseite, so dass ein Datentransfer möglich ist, ohne den Schaltschrank oder das Bedienpult zu öffnen.

Durch die umfassenden Optionen der Bedienoberfläche zur Messdatenerfassung können mit den Terminals auch Daten anderer Geräte im Netzwerk wie SPS und Temperaturregler aufgezeichnet werden. Der integrierte RAM-Speicher kann dabei bis zu 2000 Datenpunkte sichern. Darüber hinaus lassen sich die Daten auf SD/CF-Karten ablegen und mit einem USB-Stick auslesen. Ebenso können die Daten online über ein optionales MES-Interface in die Datenbanken der Unternehmenssoftware übertragen werden. Hierfür stehen Datenbankanbindungen wie SQL zur Verfügung.

Mit der Software GT Works wurde auch der Designprozess des HMI verbessert. Die Software umfasst ein Tool-Set für die intuitive Programmierung, Steuerung und Visualisierung der HMI-Familie. Hauptbestandteil ist der GT-Designer, mit dem Entwickler auf Grundlage einer umfangreichen Bibliothek von Grafikobjekten und vielen Schriftarten die Bedienoberflächen erstellen können. Mit der Version 1.40S von GT Works3 stellt die Software zudem vorgefertigte Templates zur Bedienung der Automatisierungskomponenten wie Servoantriebe oder Frequenzumrichter zur Verfügung, die in HMI-Projekte eingebunden werden können. Dadurch entfallen aufwendige Projektierungsarbeiten, die bislang manuell durchzuführen waren, zum Beispiel die Erstellung von spezifischen Bildschirmen sowie die Parametrierung und Anordnung von Graphen zur Istwert-Darstellung oder von spezifischen Touch-Schaltflächen.

Die Software ist Teil der iQ-Works-Suite, mit der sich Produktionslinien entwickeln und über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg effizient warten lassen. Anstelle separater Softwaretools für unterschiedliche Produkte stellt die Suite eine integrierte Entwicklungsumgebung bereit, die sowohl für Automatisierungsplattformen, SPS, HMI und Servo/Motion-Systeme als auch für künftige Frequenzumrichter, PC-basierte Steuerungen, Roboter und CNC-Systeme von Mitsubishi Electric eingesetzt werden kann.

HMI mit Mehrwert

Die Palette einzubauender und tragbarer HMIs der GOT1000-Serie ist in Bildschirmgrößen von 3,7 Zoll bis 15 Zoll verfügbar. Selbst komplexe Grafiken, Bilder (JPGs und Bitmaps) und sogar PDF-, Powerpoint-, Excel- oder Word-Dokumente können die hochauflösenden Displays (65 536 Farben) darstellen. 64-Bit-RISC-Prozessoren kombiniert mit speziellen, schnellen Grafikprozessoren setzen neue Leistungsmaßstäbe. Features wie langlebige LED-Indikatoren, analoge Touch-Funktionen, ein vorderseitiger USB-Anschluss sowie ein Steckplatz für SD- beziehungsweise CF-Karten und eine Frontschutz-Abdeckung in Schutzklasse IP67 sind standardmäßig bei vielen Geräten verfügbar.