sonderteil: industrie-pc & human machine ......mit frequenzumrichter und 24 pid-regler über die...

13
Das Industrie 4.0 Magazin www.it-production.com Bild: © Dreef - Fotolia.com SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE INTERFACES (HMI) Ausgabe Juli+August 2018

Upload: others

Post on 23-Apr-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

DasIndustrie 4.0Magazin

www.it-production.com

Bild: © Dreef - Fotolia.com

SONDERTEIL:INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE INTERFACES (HMI)Ausgabe Juli+August 2018

Titel_ePaper_ipc-hmi_SAP 2009 27.06.2018 14:07 Seite 1

Page 2: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Nahtloses Asset Management mit den eigensicheren Tablets Ecom Tab-Ex 02

Bild: Ecom

Instrum

ents Gm

bH

INDUSTRIE-PC UND HMI |

Digitale Lösungen im Sinn einerIndustrie 4.0 gelten als Erfolgs-treiber für Industrieunterneh-

men, denn sie können sowohl die Effi-zienz als auch die Datenqualität erheb-lich verbessern. Doch gerade Unterneh-men mit weitläufigen Werksgeländenoder explosionsgefährdeten Bereichenfehlt häufig die Einbindung in den Infor-mations- und Datenfluss – sei es ausMangel an wirtschaftlichen Optionen,Kompatibilität der Geräte oder Zertifizie-rungen. Zur Lösung dieser Probleme kön-nen Mobilgeräte beitragen, die eine Zer-tifizierung für den Einsatz im EX-ge-

schützten Bereich mitbringen: Sie bildeneine technologische Basis für vernetzteAnwendungen und können die Produkti-vität, Effizienz, Flexibilität und Anlagen-sicherheit erhöhen helfen. Anwenderkönnen etwa zeit- und ortsunabhängigkommunizieren sowie Daten, Informatio-nen und Parameter abrufen und erfassen.Ob in der Fertigung, im Betrieb, der In-standhaltung, bei der Konfiguration undKontrolle von Anlagen und dem Asset-management – der Schlüssel wertschöp-fenden Industrie-4.0-Anwendungen liegtim Zusammenspiel der verschiedenenAkteure. Mit einer lückenlos digital abge-

bildeten Prozesskette läst sich eine ent-sprechend hohe Informationsdichte ent-lang der Abläufe erreichen.

Mobiles Asset Management

Die Verwaltung und Wartung unterneh-menskritischer Assets ist häufig aufwendigund auch kostspielig. Mobile Lösungenkönnen hier unterstützen: Sie ermöglichenes, Anlagenbauteile, Lagerorte und Stand-orte zu identifizieren, Assets in Echtzeit zusteuern und zu überwachen sowie Datenzu sammeln und auszuwerten und diesedirekt mit dem Backend-System zu ver-

Nahtlose Abläufe im EX-geschützten Bereich

Industrietaugliche Hardware

Gerade Industrieun-ternehmen mit weit-läufigen Anlagen set-zen mehr und mehrauf mobile, digitaleLösungen. In explosi-onsgefährdeten Be-reichen helfen eigen-sichere Mobilgeräteden Mitarbeitern, As-sets zu verwalten, In-standhaltungsarbei-ten vorausschauendzu planen und dieVerfügbarkeit der An-lage zu vertretbarenKosten zu erhöhen.

INDUSTRIAL MOBILE COMPUTING

40 IT&Production 7+8/2018

040_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:34 Seite 40

Page 3: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

knüpfen. Dabei kann das Zusammenspielzwischen eigensicheren Mobilgeräten undden richtigen Anwendungen entschei-dend sein. Für solche Aufgaben hat dieFirma Pepperl+Fuchs das Industrie-TabletTab-Ex 02 der Unternehmenstochter Ecomim Portfolio. Es ist darauf ausgelegt, alstechnologische Basis für komplexe An-wendungen zu dienen, in denen Men-schen, Prozesse und Systeme miteinandervernetzt werden. Das Tablet befähigt An-wender zur ortsunabhängigen Kommuni-kation und kann dabei den Datenaus-tausch mit Scada/DCS-Systemen erleich-tern, mit ERP-Systemen, Projektmanage-mentanwendungen und der computerge-stützten Systemplanung erleichtern.

Lokalisierung per Beacon

Das Industrie-Tablet unterstützt mit derebenfalls eigensicheren BLE-Beacon-Tech-nologie das Asset Management durchFunktionen zur Echtzeitlokalisierung. DieBluetooth Low Energy Beacons verbindendigitale und physikalische Daten in einerBusiness-Intelligence-Einheit. Die kleinenFunkbaken vernetzen Assets zu intelligen-ten, lokalisierbaren Objekten, die Informa-tionen über Temperatur- und Füllstand lie-fern können oder auf Tastendruck, Hellig-keit oder Positionsänderungen reagieren.Zusätzlich zu den räumlichen Informatio-nen können die Beacons Daten über lokaleProzessparameter quasi in Echtzeit übertra-

gen und anhand von vorher definiertenNachbarschaftsbeziehungen Alarme auslö-sen, sollten etwa Gefahrstoffe nebeneinan-der gelagert werden. Die Echtzeit-Lokalisie-rung sorgt zudem dafür, dass ein Techniker,der sich einem bestimmten Objekt nähert,relevante Informationen direkt auf demTablet-Bildschirm erhält. Diese Angabenlassen sich je nach Aufgabe und Zugangs-berechtigung auf den Mitarbeiter zuschnei-den. Das kann anfallende Arbeiten erheb-lich beschleunigen.

Vorbeugende Instandhaltung

Eine vorausschauende Instandhaltunghilft bei der Vermeidung von Ausfallzei-ten und erhöht so die Maschinenverfüg-barkeit. Mit dem Ecom-Tablet lassen sichin Verbindung mit der SoftwareBM@work von Bilfinger MaintenanceWartungs- und Instandhaltungsarbeitenvollständig mobil erfassen. Das Planungs-instrument ist in SAP integriert und bie-tet unter anderem die Visualisierung vonAufträgen und Ressourcen, ein Live-Mo-nitoring und Funktionen zur Bearbeitungvon Aufgaben. Diese können den jewei-ligen Mitarbeitern zugeordnet und aufMobilgeräte übertragen werden. Daskann die Zusammenarbeit mit Kollegenerleichtern und auch Entscheidungswegeverkürzen. Erhält ein mobiler Technikeretwa einen Wartungsauftrag sowie diezugehörigen Protokolle auf sein Tablet,

kann er den Arbeitsfortschritt und dieverbrauchten Materialien zeitnah ins mo-bile System eingeben, das diese Informa-tionen automatisiert an die angebunde-nen Systeme überträgt. Bei ungeplantenEreignissen während der Instandhaltungkann außerdem ein Spezialist auf dasMobilgerät zugeschaltet werden, derdem Techniker aus der Ferne bei der Be-wältigung des Problems hilft.

Augmented Reality im Einsatz

Mit Augmented-Reality-Technologie lässtsich die Abbildung der realen Welt aufeinem Digitalgerät durch virtuelle Datenanreichern. Wenn zum Beispiel Baupläne,Instandhaltungsinformationen oderDaten zu Betriebszuständen in eine Aug-mented-Reality-Anwendung eingebun-den sind, lässt sich ein Tablet nutzen, ummithilfe der eingebauten Kamera und derverknüpften Daten eine Anlage zu iden-tifizieren. Augmented-Reality-Technikdürfte in Zukunft deutlich häufiger einge-setzt werden, um Prozesse zu beschleu-nigen, abzusichern sowie die Zusammen-arbeit im Werk effizienter zu gestalten. �

Der Autor Christian Uhl ist Head of Marketing bei Ecom Instruments.

www.pepperl-fuchs.com

| INDUSTRIE-PC UND HMIINDUSTRIAL MOBILE COMPUTING

www.peakboard.com | [email protected] GmbH | Kernerstraße 50 | 70182 Stuttgart

Plug & Play Visual Management:In Produktion, Logistik und Verwaltung

Mehr Produktivität durch Visualisierung von KPIs auf Displays direkt auf dem Shop�oor.

• Mehr Produktivität & Transparenz

• Reduzierung der Fehlerquote

• Informationen in Echtzeit

• Dynamisch, �exibel, autark

• Dutzende vorgefertigte

Schnittstellen

• SAP-zerti�ziert

• Ef�zientes Lean Management

Anzeige

041_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:34 Seite 41

Page 4: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Mit seinen Papieren für die grafische Anwendung führt Re-flex die lange Tradition in der Papierstadt Düren weiter.Die aktuelle Produktpalette wird dabei stetig weiterent-

wickelt und um weitere hochwertige Produktlinien ergänzt. Um nichtnur das Sortiment, sondern auch die Produktion zukunftsfähig zu ge-stalten, hat die Papierfabrik die Anlage für die Stoffaufbereitung,Stoffauflauf und das Wassersystem digital automatisiert. Der Auftragging an den Systemintegrator und Automatisierer Actemium. Auf-grund der Größe der Anlage entschieden sich die Projektverantwort-lichen, das Siemens Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal)V14.0 SP1 einzuführen. Dieses versprach im Vergleich zu Leitsystemenwie PCS 7 eine größere Kosteneffizienz. Um eine individuelle Lösung

Im Handumdrehen zur Visualisierung

Digitalisierung beim Papierhersteller Reflex

Um die Produktivität seiner Papiermaschine zu erhöhen, hat der Hersteller von FeinpapierenReflex auf das Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) von Siemens umgestellt. Daes für das Leitsystem keine standardisierte Bibliothek gibt, ging der Auftrag zur SPS-Projek-tierung und Generierung der HMI-Visualisierung an die Firma Actemium. Der Systeminte-grator vertreibt mit der Process Device Library eine Lösung, mit der man eine Visualisierungquasi im Handumdrehen erstellen kann und dabei noch Engineering-Fehlern vorbeugt.

Bild: Acte

mium / Siem

ens

Die PDL unterstützt die neuen Panels und Steuerungen von Siemens.

42 IT&Production 7+8/2018

INDUSTRIE-PC UND HMI | HUMAN MACHINE INTERFACES

mit einem einheitlichen Look and Feel zu erstellen, wurde bei derProgrammierung die neu entwickelte Process Device Library (PDL)von Actemium eingesetzt. Denn die Human Machine Interface(HMI)-Projektierung und -Visualisierung kostet vor allem Zeit. Aktuellgibt es für das TIA-Portal keine standardisierte Bibliothek, sodass dieverantwortlichen Ingenieure die verschiedenen Bedienoberflächenmanuell gestalten müssen. Diese Aufgabe übernimmt nun die PDL.

Bedienung der Papieranlage

Wo Mensch und Maschine aufeinandertreffen, ist die reibungs-lose Übersetzung komplexer Datenmengen in klare Informatio-

042_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:24 Seite 42

Page 5: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Visualisierung der Steuerung von drei Lagerbütten bei Reflex: Der Bediener regelt da-rüber das gewünschte Verhältnis, das zum Mischbehälter (POMix) gepumpt werdensoll, sowie die Konsistenz des Stoffs durch Zugabe von Verdünnungswasser.

Bild: Actem

ium

Lösung an Unternehmen aus ganz verschiedenen Berei-chen wie der Chemie-, Pharma-, Automotive,-Energie, undWasser- bzw. Abwasserindustrie. �

Der Autor Stefan Henzmann ist Projektleiter bei Actemium.

www.actemium.de/kompetenzen/pdl/

| INDUSTRIE-PC UND HMIHUMAN MACHINE INTERFACES

43IT&Production 7+8/2018

- Anzeige -

nen unerlässlich. Eine intuitive Bedienung der Papieranlage gehörtedaher zu den Anforderungen für die digitale Automatisierung. Diebranchenübergreifende Bibliothek PDL kann standardisierte HMIs perKnopfdruck generieren. Diese werden automatisiert aus dem Steue-rungsprogramm erstellt. Damit verwandelt die PDL das TIA-Portal ineine integrierte, objektorientierte und benutzerfreundliche Scada-Lösung. Die Bibliothek soll durch den leicht verständlichen Aufbaudie Erstellung von schlanken und intuitiven Bedienoberflächen überAnwendungen hinweg unterstützen – und so den Produktionsalltagin der Papierfabrik erleichtern.

Steuerungsprogramm als Basis

Neben der Projektierung wird mit der PDL auch die Visualisierung er-stellt. Die Bibliothek besteht aus einem Satz vorgefertigter, standar-disierter Steuerungs- und HMI-Bausteine mit integriertem Alarm-handling, Diagnosefunktionalitäten und Handeingriffsmöglichkeiten.Die Visualisierung wird dabei automatisch auf Basis des Steuerungs-programms generiert. Die einzelnen Module lassen sich zu visuell ein-heitlichen Benutzeroberflächen für alle Anlagen und Anwendungenzusammensetzen, seien es Ventile, Aggregate oder Regler. Für diePapieranlage wurden 36 analoge Messungen mit Grenzwertüberwa-chung, zwölf Ventile mit Funktion auf und zu, 26 Ventile mit analogerAnsteuerung, elf Motoren mit einer Drehrichtung, sieben Motorenmit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert.Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen: System füllen und Cleaner starten; Cleaner stoppen und Stoff-auflauf isolieren, Mischbehälter füllen und Stoff zur Maschine; Misch-behälter entleeren und Stoffpumpe ausschalten.

Günstige Kostenstruktur

Wenn zeitaufwendige Routineaufgaben wie das Erstellen einer Visua-lisierung nicht mehr händisch erledigt werden müssen, spart das Zeitund damit Kosten. Zuvor mussten mehrere Programmierer mit teilweiseunterschiedlicher Handschrift alle Bausteine sowie deren Darstellungselbst entwickeln, was nicht nur kostenintensiv war, sondern auch dieWiederbearbeitung schwierig machte. Nun stehen die Bausteine vor-konfiguriert und ausgestattet mit den notwendigen Steuerungseinhei-ten in der PDL bereit. Dadurch lassen sich rund 30 Prozent der Kostenim Engineering sparen und zudem Konfigurationsfehler vermeiden.Auch die Inbetriebnahme einer Maschine oder Anlage lässt sich so be-schleunigen. Reflex ist weiterhin nun in der Lage, Anpassungen und Ver-besserungen am System selbst durchzuführen.

Weiterentwicklung der Library

Um die Anforderungen der verschiedenen Unternehmen zu erfüllen,wird die Process Device Library vom Anbieter kontinuierlich um neueBausteine erweitert. Funktionen der Gebäudeautomation wurden inVersion 3.0 integriert, etwa Volumenstromregler sowie HX- und HT-Kurven. Im März hat Actemium mit der neuen Version 4.0 weitere De-vices für den Einsatz in der Chemie- und Pharmaindustrie wie Totali-sator, Dosierbaustein und Schrittkette sowie Leistungsschutzschalter,Trafo und Sicherungslastleiste für Energieversoger ergänzt. Außerdemwurde die Bibliothek für das WinCC 7.4 Scada – inklusive Webanwen-dung (WinCC Webnavigator) weiterentwickelt. Somit richtet sich die

144632_Actemium Controlmatic GmbH_RIUS_HAW_ITP 09.07.2018 14:48 Seite 43

Page 6: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

INDUSTRIE-PC UND HMI |

Um einen optimierten Betrieb derproduzierten Spiralrohranlagenzu ermöglichen, hat der weltweit

agierende Maschinenbauer Schuler dasProzessleitsystem Pipe ID 4.0 vorgestellt.Mit der digitalen Lösung sollen die eige-nen Anlagen Großrohre stabiler und si-cherer fertigen als zuvor. Pipe ID 4.0 ar-beitet als weitreichendes Prozessleitsys-tem quasi in Echtzeit und bietet dabeizum Beispiel Funktionen zur Rückverfol-gung hergestellter Rohre (Track&Trace),eine Überwachung der Gesamtanlagen-effektivität (Overall Equipment Efficiency,OEE), eine Zustandsüberwachung sowie

Diagnose und Energiekontrolle. Schulerhat die Maschinenüberwachung bereitsin anderen Produktionslinien implemen-tiert, z.B. für die Herstellung von Eisen-bahnrädern. Zu den erfassten Produkti-onsdaten zählen alle geplanten und un-geplanten Stillstände einschließlich ihrerUrsachen, Fehlermeldungen, dem Soll-/Ist-Vergleich und der Qualität der Teile.Auf diese Weise erhalten die Systembe-treiber eine Grundlage für die Berech-nung der OEE. Die permanente Protokol-lierung der Parameter ermöglicht auchdie zyklusgenaue Reaktion in Echtzeit.Mit der Zustandsüberwachung lässt sich

das System in regelmäßigen Abständenauf Beschädigung und Verschleiß über-prüfen. Durch die Diagnosemöglichkeitendes Prozessleitsystems können viele Feh-ler erheblich schneller analysiert werdenals zuvor.

Digitale Standards unterstützt

Bei Großrohren kommt der Produktda-tenerfassung eine besondere Bedeutungzu, wenn es darum geht, die Rohre mithochwertigen Stählen (X100) gemäß dergeforderten Normen – wie API5L – hin-sichtlich Abmessungsqualität oder

Prozessleitsystem für dieGroßrohrfertigung

Digitale Mehrwerte im Anlagenbau

Mit digitalen Mehrwerten für seine Spi-ralrohranlagen will sich Maschinen- undAnlagenbauer Schuler vom Wettbewerbabsetzen. Eine der jüngsten Innovationen ist das eigene Prozessleitsystem Pipe ID 4.0, waseinen robusteren und kostengünstigeren Betrieb der Anlagen sicherstellen soll.

BEDIENEN UND BEOBACHTEN

44 IT&Production 7+8/2018

Bis zu 50 Bediener-Terminals gebeneinen Überblick des Produktions-prozesses (3 und 4) und der einzel-nen Arbeitsstationen (5).

Bilder: S

chuler AG

044_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:23 Seite 44

Page 7: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Schweißqualität mit ultraschall, hydrosta-tischen tests und durch Röntgen zu prü-fen. Schuler bietet anlagenbetreibern dieMöglichkeit, analoge Röntgensystemeauf neue digitale Standards umzurüsten,sodass diese in Pipe id 4.0 integriert wer-den können. Zum Lieferumfang gehörtauch eine Server-Station, welche die er-gebnisse dieser tests sowie alle anderenMaschinenparameter speichert. Über ansnetzwerk angeschlossene etiket-tendrucker, Farbmarkierer undQR- sowie Barcode-Scanner kön-nen Rohre in der anlage über-wacht und zurückverfolgt wer-den, um ihre Qualität etwa inBezug auf geforderte toleranzenzu kontrollieren. auch das coil-Lager wird in der datenbank ver-waltet, die coil-daten lassen sichalso dem produzierten Rohr zu-ordnen. auch mobile endgerätewie tablets oder Smartphonessind zur Überwachung und aus-wertung einsetzbar.

Glasfasernetzwerk undERP-Schnittstelle

die Server-Station bildet auch dasRückgrat für das Glasfaser-netz-werk, mit dem jede Maschine überManaged industrial Switches ver-bunden ist. dies ermöglicht einenÜberblick über den Produktions-prozess, Statusabfragen einzelnerStationen sowie eine Übersichtder laufenden und stehenden Ma-schinen, der Produktionszeit ein-zelner Rohre und der Fehlerbe-richte. eine Schnittstelle zum je-weiligen eRP-netzwerk des Kun-den ist integriert. Bis zu 50 überdie gesamte anlage verstreuteBedienerterminals geben auskunftüber die realen Produktionszeiten,die anzahl der Rohre pro Zeitein-heit, die Produktionsraten, denZustand der anlage und Fehler-meldungen an den arbeitsstatio-nen – wie die offline-Fertig-schweißstände, die hydrostatischePrüfpresse, die Quernahtschweiß-und Reparaturstation, die Prüf-stände oder die Rohrendenbear-beitungsmaschine. dies kann denarbeitsaufwand sowie die Kosten

für Wartung und instandhaltung reduzie-ren. darüber hinaus hat Schuler für das Be-festigen und trennen der anschweißplat-ten, das nachfolgende Schleifen und  ab-schließende Vermessen und Markieren au-tomatische, robotergestützte Systemeentwickelt, die für beide Rohrenden einge-setzt werden können. die minimale Zyklus-zeit für durchmesser im Bereich von 20 bis88 Zoll beträgt ungefähr fünf Minuten.

Kurze coil- und durchmesserwechselzei-ten, eine hohe Flexibilität und geringeStillstandszeiten erhöhen den automati-sierungsgrad der Spiralrohranlagen vonSchuler weiter. �

Der Autor Simon Scherrenbacher ist stellvertre-tender Pressesprecher bei der Schuler AG.

www.schulergroup.com

| INDUSTRIE-PC UND HMIBedienen und BeoBachten

BEDIENEN & BEOBACHTENFÜR JEDE ANWENDUNG

WEB PANELS.Die optimale Wahl, um Web-Visualisierungen schnell undeinfach in Szene zu setzen

PANEL PCS.Die maßgeschneiderte Lösung für anspruchsvolle Anwendungen

BOX PCS.Für dezentrale Visualisierungen oder performante Serveraufgaben

www.bachmann.info

- Anzeige -

045_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:24 Seite 45

Page 8: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Bild: Inosoft GmbH / Stiebel Eltron

Der Energy Campus ist ein nachhaltigesSchulungszentrum und Showroom für dieneuste Stiebel-Eltron-Technologie.

INDUSTRIE-PC UND HMI |

Zwischen Ende 2014 und November2015 ist in Holzminden ein moder-nes und ökologisches Schulungs-

und Kommunikationszentrum der FirmaStiebel Eltron entstanden. Eine zentraleAufgabe des Energy Campus ist die theo-retische und praktische Ausbildung vonFachpersonal aus den Bereichen Heizung,Lüftung, Klima und Elektroinstallation. Umdas Fachhandwerk bestmöglich in die viel-fältigen Produkte von Stiebel Eltron ein-weisen zu können, war die Kombinationvon Theorie und Praxis für das Unterneh-men von besonderer Bedeutung. Währendder theoretische Teil in klassischen Semi-narräumen stattfindet, entstanden für diePraxis mehrere Themenwelten: Wärme-

pumpe, Lüftung, Warmwasser sowie dasMontagezentrum und der Energiegarten.Hier wurden die verschiedenen Technolo-gien unter Realbedingungen verbaut. ZurVisualisierung der Regelvorgänge und derAuswirkungen von äußeren Einflüssensowie zum Bedienen der Szenarios in denThemenwelten kommt die Software Visi-win von Inosoft zum Einsatz.

Immer neue Anforderungen

Die Planung des Großprojektes in Holzmin-den stellte Bauherren und Dienstleister vorgroße Herausforderungen. Neben demZeitfenster von nur einem Jahr zwischenBaubeginn und geplanter Fertigstellung

waren auch technische und bauliche Aus-gestaltung der Themenwelten anspruchs-voll. Die Technologien von Stiebel Eltronsollten für die Schulungszwecke schließlichdem neusten Stand der Technik entspre-chen. Was machbar war, konnte teilweiseerst während des Baufortschritts festge-stellt werden. Dementsprechend benötigteder Energy Campus auch eine Steuerungs-und Visualisierungssoftware, die sich denverändernden Anforderungen in den The-menwelten anpasst. Die Software musstezudem auf mobilen Endgeräten funktionie-ren, auch wenn zum Projektbeginn nochnicht feststand, ob diese Android- oderiOS-basiert arbeiten würden. Der Software-hersteller Inosoft nahm diese Herausforde-

Per Knopfdruck vom Winter zum Sommer

Der Energy Campus von Stiebel Eltron

Der Haustechnik-Produzent Stiebel Eltron setzt bei seinem Schulungs- und Kommunika-tionszentrum auf die Prozessvisualisierungssoftware Visiwin. Mithilfe der HMI- und Scada-Anwendung wechseln Schulungsleiter per Knopfdruck etwa von einem Winter- auf einSommerszenario, um die Funktionsweise und Leistungsfähigkeit der Technik zu demons-trieren. Die Software selbst verhält sich dabei sehr flexibel, schließlich muss sie jede neueProduktgeneration von Stiebel Eltron detailliert und schnell abbilden können.

WEITERBILDUNG

46 IT&Production 7+8/2018

046_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:24 Seite 46

Page 9: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

© S

yda P

rodu

ctio

ns -

foto

lia.co

m

Folgen Sie uns auf

Abonnieren Sie jetzt den kostenlosenNewsletter zum Fachmagazin!

www.it-production.com oder per QR-Code

roduction NEWSLETTERDas E-Mail-Magazin für erfolgreiche Produktion

AZ_ITP_Email-Newsletter_210x297_Layout 1 04.07.2018 12:32 Seite 1

Page 10: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

INDUSTRIE-PC UND HMI | WEITERBILDUNG

48 IT&Production 7+8/2018

Bei Schulungen werden Systemdaten per Visiwin visualisiert und über das Tablet des Ausbilders auf demTV-Bildschirm ausgegeben.

Bild:

Inoso

ft Gm

bH / S

tiebe

l Eltro

n

rung mit seiner Human-Machine-Interface-(HMI) und Scada-Software Visiwin an. DieProzessvisualisierung bietet einen Client-Typen, der plattformunabhängig ist, undneben dem klassischen Desktop-PC auchiOS- und Android-Betriebssysteme unter-stützt. Dadurch war die Festlegung aufApple-Produkte, die im Zuge des Projektesvorgenommen wurde, ohne großen Auf-wand möglich. Die HTML5-Technologie er-möglicht dabei browserbasierte Oberflä-chen, Gestensteuerung z.B. mit ‘wischen’auf Multi-Touch-Bildschirmen und Einbin-dung von mobilen Endgeräten wieSmartphones und Tablets.

Szenarien per Software

Die Idee der Themenwelten ist es, dieTechnologien von Stiebel Eltron im prakti-schen Einsatz erlebbar zu machen – für Se-minarteilnehmer, Handwerker und Außen-dienstler mit Kunden. „Um das optimale Er-leben zu ermöglichen, können wir verschie-denste Szenarien simulieren“, erklärt FrankRöder, Leiter des Energy Campus und derPlanungsabteilung bei Stiebel Eltron. Sokann z.B. ein kalter Wintertag simuliert wer-den, um zu demonstrieren, wie Geräte wieWärmepumpen oder Lüftungssysteme rea-gieren. Zudem ist es möglich, in den Schu-lungen Einflussfaktoren, die negativ auf dieSysteme einwirken können, zu verändernund so einen Teilausfall oder ein Fehlverhal-ten der Systemkomponenten herbeizufüh-ren. Darüber hinaus lassen sich Rezepte, dasheißt automatisierte Abfolgen definierterFunktionen von Aktoren, realisieren. Für ein

Rezept wie ‘Badewanne mit 130 LiterWarmwasser mit einer Temperatur von40°C befüllen’ gibt die Software die ent-sprechenden Befehle an die SPS. Diese re-gelt dann u.a. Wasserhahn- und Mischbat-terieventilfunktion im Zusammenspiel miteiner Temperaturüberwachung. In den The-menwelten stehen insgesamt 16 Wärme-pumpen und Wohnungslüftungsgerätenvon denen jeweils 300 bis 400 Daten-punkte erfasst werden.

Mobile Lösungen

Um die Arbeit mit dem System im prakti-schen Unterricht zu erleichtern und realis-tische Szenarien jederzeit abspielen zukönnen, entschied sich Stiebel Eltron fürden Einsatz mobiler Endgeräte und legtedabei großen Wert auf hohe Bediener-freundlichkeit. Das HTML5-basierendeWebUI der Visualisierungsanwendung er-möglicht es, Ansichten und Dashboardsauch für mobile Geräte zu erstellen. Sokönnen für die Seminarleiter speziell fürden Unterricht gestaltete Dashboards(Stiebel-Eltron-Campus-Navigator) bereit-gestellt werden, mit denen diese in derLage sind, die in den Themenwelten einge-setzten Technologien gezielt anzusteuernund die vorbereiteten Szenarien oder Re-zepte abzuspielen. Der Navigator dient als‘Armaturenbrett’ für die Geräte und Szena-rien. Über verschiedene integrierte Dashbo-ards kann der Hersteller in Echtzeit dieWerte der im Szenario eingesetzten Geräteüberwachen und steuern. „Auf dem Displayoder via Apple TV, verbunden mit unseren

TV-Screens, können wir jederzeit nachvoll-ziehen, wie sich eine Wärmepumpe ineinem Szenario verhält, wann sie aktiv wer-den muss, wieviel Energie sie benötigt undmit welcher Effizienz sie arbeitet“, sagtFrank Röder. Geräte wie die Wärmepumpeerheben ihre Daten über ein internes CAN-Bus-Protokoll und kommunizieren überModbus mit der SPS, die auch über ver-schiedene andere Protokolle Daten vonweiteren Sensoren und Aktoren sammeltund der Anwendung zur Verfügung stellt.Die Visualisierung zeigt das Regelverhaltender Anlage quasi in Echtzeit, wobei derNutzer Darstellungsform und Werte wäh-len kann. So gibt es z.B. Kurven für die Effi-zienz oder Tachos für den COP, den Coeffi-cient of Performance. Der kann Dozent mitTablet-typischen Bewegungen die Aktorenansteuern, um von einem Kalter Wintertag-in das Hochsommer-Szenario zu wechseln.

Software als Vertriebstool

Neben dem Einsatz im Schulungsbereichkann die Software auch von Außendienst-lern genutzt werden, da der Campus Pla-nern oder privaten Bauherren ebenfalls of-fensteht. „Jeder Bauherr oder Hausbesitzerhat andere Herausforderungen zu meisternund unterschiedliche Ausgangssituatio-nen“, schildert Frank Röder. „Eine Familiemit drei Töchtern benötigt mehr Warm-wasser zum Duschen, als ein Single. Wirkönnen hier individuell und unkompliziertdas Szenario simulieren, das auf den Kun-den zukommt. Hier kann also direkt vor Ortgetestet werden, welche Systemlösungdafür die effizienteste ist. Über die eigensentwickelten Slider im UI des Tablets kannper Befehl an die SPS die gewünschteTrinkwarmwasser Zapfmenge verändertwerden, wodurch sich verschiedene Zapf-profile, wie z.B. eine ausgiebige Dusche,einstellen lassen. Ein anderes Beispiel istder Nachweis des Leistungsvermögensvon Lösungen des Herstellers für be-stimmte Szenarien. Wenn ein Installateurseinem Kunden ein Integralgerät mit inte-grierter Wohnungslüftung und Wärme-pumpe empfiehlt, weil sie im Winter effi-zient wärmt, im Sommer angenehm kühlt,Energie spart und dabei noch eine hoheLuftqualität sicherstellt, dann hat er dieMöglichkeit, diese Aussagen mit den ent-sprechenden Werten in der Visualisierungdes Energy Campus zu belegen.

048_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:25 Seite 48

Page 11: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

Visiwin unterstützt verschiedene User Interfaces — und mitdiesen auch Web-Anwendungen und Gestensteuerung.

Bild: Inosoft GmbH / Stiebel Eltron

Fruchtbare Zusammenarbeit

Der Bau des Schulungszentrum verlief erfolgreich. Aber auch nachdessen Eröffnung wird die Zusammenarbeit fortgesetzt. Neben derklassischen Wartung und Weiterentwicklung der Software müssenregelmäßig neue Komponenten in das System eingebunden, Steue-rungen parametriert, Slider und Visualisierungsdarstellungen ange-passt und neue Rezepte und Szenarien programmiert werden, umdie Ausbildungsmöglichkeiten immer auf dem neuesten Stand zuhalten. „Unsere Trainer und Ausbilder sind von den Möglichkeitenbegeistert. Mit wenigen Befehlen können Sie über das Tablet Pro-bleme im Unterricht simulieren“, sagt Frank Röder. „Unsere Gebiets-verkaufsleiter können mit ihren Kunden jederzeit in den Campuskommen und mit ihren Tablets direkt in die Demonstration starten.“Da Inosoft den gesamten Service übernimmt, können sich die Mit-arbeiter von Stiebel Eltron auf Ihre Kernkompetenz konzentrieren:die Anwendung und den Unterricht. 2016 wurden rund 10.000 Schu-lungsteilnehmer in der Akademie ausgebildet. 2017 erwartet StiebelEltron eine weitere Steigerung. Im Sommer 2017 wurden innerhalbvon nur wenigen Wochen sämtliche Themenwelten mit der neues-ten Gerätegeneration ausgestattet, die parallel wieder in das Sys-tem, in die Rezepte und die Darstellungsoptionen der Visualisierungintegriert werden mussten. Dafür mussten Menüs und Grafiken inden Benutzeroberflächen komplett überarbeitet werden. „Wir wis-sen, dass wir uns auf Inosoft verlassen können“, sagt Frank Röder.Inzwischen wird die Software auch bei Tochterunternehmen vonStiebel Eltron eingesetzt – mit den gleichen Funktionen und mar-kenspezifisch angepasster Oberfläche. �

Der Autor Stefan Niermann ist verantwortlich für Vertrieb und Marketing bei der Inosoft GmbH in Hiddenhausen.

www.inosoft.com

CONFERENCE & EXPOON DIGITAL REALITY

26/27 SEPT 2018COLOGNE, GERMANY

DIGILITY.DE

THE CAPITAL OF DIGITAL REALITY

Join the leading B2B event on

Digital Reality in Central Europe:

AR/VR/MR, 3D/CGI, Artifi cial Intelligence & Machine Learning

049_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:25 Seite 49

Page 12: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

INDUSTRIE-PC UND HMI | Syslogic GmbH - Anzeige -

- Anzeige -

50 IT&Production 7+8/2018

KontaktSyslogic GmbHWeilheimer Straße 40D-79761 Waldshut-TiengenTel.: +49 7741 9671-420 Fax: +49 7741 [email protected] www.syslogic.de

Der lüfterlose Rugged Computer von Syslogic wurde eigens fürden mobilen Einsatz unter Extrembedingungen entwickelt. Erkommt in Fahrzeugen wie Gradern, Radladern, Lastkraftwagen,Raupenladern, Minenfahrzeugen oder Bulldozern zum Einsatz.Dabei dient der Computer als Datenlogger, Steuerungs- und Controlrechner, zur Datenerfassung oder für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation.

Der Rugged Computer von Syslogic hält extremen Bedingungenstand. Dazu zählen Schock und Vibration genauso wie Feuchtig-keit und Nässe. Auch extreme Temperaturen von –40 bis +85Grad Celsius können dem Rechner nichts anhaben.

IP67-Schutz für den zuverlässigen Fahrzeugeinsatz

Der IP67-Industriecomputer verfügt über ein ausgeklügeltesGehäuse und über ein widerstandsfähiges Elektronikdesign. DasGehäuse aus hart eloxiertem Aluminium ist sowohl staub- alsauch wasser- und chemikalienresistent. Für die Schnittstellen

verwendet Syslogic ver-schraubbare M12-Steckver-binder. Zudem verzichtetder Industriecomputer aufbewegliche Teile. Entspre-chend eignet er sich fürden Dauereinsatz (24/7) in harscher Umgebung oder für denAußeneinsatz. Die Service-Schnittstellen USB und DVI werdenvon einer verschraubten Serviceklappe geschützt.

Die Rugged Computer von Syslogic erfüllen die Schutzklasse IP67. Damit haltensie Situationen stand, in denen herkömmliche Embedded Systeme längst kapitu-lieren. Die robusten Industrierechner werden häufig in Baumaschinen eingesetzt.

Rugged Computer für Baumaschinen: Hart im NehmenBild: Syslogic GmbH

Industrie 4.0 für den Ex-BereichSmartphones, Tablets, Sensoren und smarte HMI-Systeme bilden die Grundsteine eines neuen technolo-gischen Zeitalters in der Industrie.

Kontaktecom instruments GmbHIndustriestraße 297959 AssamstadtTel.:+49 6294 [email protected] • www.ecom-ex.com

fragen. Durch eine LTE, WWAN oder WLAN Verbindung sowie überBluetooth, GPS und Push-to-Talk (PTT) kann er zudem überall in Echt-zeit mit dem Fachpersonal in der Leitstelle kommunizieren, Schädenmelden, Aufträge, Informationen und Hilfe abfragen sowie die doku-mentierten Informationen direkt in das Firmennetzwerk einspielen.Diese Vorgehensweise erlaubt eine deutlich schnellere Entschei-dungsfindung oder direkte Fehlerbehebung und vermindertdamit ungeplante Ausfälle. Darüber hinaus sind die Mitarbeitervor Ort durch die dauerhafte Verbindung zur Leitstelle deutlichbesser geschützt.

Bild: ecom

instr

uments Gm

bH

Durch den Einsatz digitaler, mobiler Lösungen können Mitarbeiter,Experten, Teams und Projektgruppen schneller, agiler und flexiblerzusammenarbeiten. Dabei ist nicht eine einzelne Komponenteoder Lösung entscheidend, sondern nur ein ineinander verzahntes,kompatibles Hardware- und Software-Lösungsportfolio rund umden vernetzten „Mobile Worker“.Mit Smartphones, Tablets und Peripheriegeräten ist der Mobile Worker in der Lage, Barcodes oder RFID-Tags zu scannen und aktuelleInformationen über den Zustand von Maschinen oder Teilen abzu-

ecom instruments GmbH

050_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:26 Seite 50

Page 13: SONDERTEIL: INDUSTRIE-PC & HUMAN MACHINE ......mit Frequenzumrichter und 24 PID-Regler über die PDL konfiguriert. Das An- und Abfahren der Papieranlage erfolgt durch vier Sequen-zen:

- Anzeige -

- Anzeige -

CRE Rösler Electronic GmbH | INDUSTRIE-PC UND HMI

51IT&Production 7+8/2018

KontaktCRE Rösler Electronic GmbHGewerbepark Hungriger WolfCRE-Allee 1Tel.: 04826 37666-0 • Fax: 04826 37666-26www.cre-electronic.de • [email protected]

Die CRE Rösler Electronic GmbH gehört seit mehr als 35 Jahren zuden führenden Anbietern von Automatisierungslösungen für alleBereiche der Maschinen- und Prozessautomatisierung.

In der firmeneigenen Entwicklungsabteilung wird kontinuierlich an innovativen Lösungen für die unterschiedlichsten Automati -sierungsaufgaben getüftelt. Dabei steht die Optimierung derHuman Machine Interface – HMI stets im Vordergrund

Weiterentwicklung der bewährten „S-Line“ Produktionszeit ist Geld, störungsbedingter Stillstand daher kostspielig. Letzteren minimiert die patentierte Schnellwechselvor-richtung QuickLock. Ohne Werkzeuge und durch nur eine Personkann in 30 Sekunden ein Panelwechsel erfolgen - aufstecken, einrasten: fertig. Mechanisch sind hierbei Standfuß- und Tragarm-montage mit unterschiedlichen Schwenk- Dreh- und Neigewinkelnmöglich. Die Anschlüsse und Schnittstellen des PCs sind leicht zugänglich im großräumigen, verschließbaren Anschlussraum ange-ordnet und sind vor nichtautorisierten Personen sicher geschützt.

Mit Hilfe eines Speichermediums, welches sich im Anschlussraumdes Tragarmsystems befindet, werden die IP-Adresse und/oder die Konfigurationsdaten der Bedienstation gespeichert. Bei einemAustausch oder Ausfall einer Bedieneinheit wird diese bei derNeuinstallation sofort an die jeweilige Station, mittels Datenüber-tragung Speichermedium-Schnellwechseladaption, angemeldet.Somit ist die Bedieneinheit sofort wieder einsatzbereit und langeProduktionsausfallzeiten werden vermieden.

Panel PCs mit Schnellwechselkupplung

CRE R

ösler

Elec

tronic

Hochverfügbarkeit durch paten-t ierte Schnellwechselvorrichtung

Längst hat Android als das meist genutzte Betriebssystem fürmobile Geräte den Zugang zu industriellen Anwendungen gefunden. Im Zusammenspiel mit leistungsstarker Hardware vonproLogistik steht Android für grafische und anwenderfreund -liche Benutzeroberflächen. Ausgestattet mit einer vielseitignutzbaren Multi-Touch-Technologie ist das pro-V-pad ClassicAndroid somit ein idealer Bordcomputer für den mobilen undstationären Einsatz in Industrie, Handel und Logistik.

Leichte Bedienung – selbst in rauen Umgebungen Für eine leichte Bedienung des lüfterlosen IPCs sorgt die neuesteGeneration des „Projected Capacitive Touchscreen“. Dieser äußerst stabile und verschleißfreie Aufbau der Touchoberfläche(VSG) sorgt für eine langlebige und reibungslose Bedienung inverschiedensten Applikationen und Einsatzorten.

proLogistik GmbH + Co KG

Das pro-V-pad Classic AndroidDas pro-V-pad Classic Android überzeugt durch sein großflächiges Display, die flache, sehr leichte, aber robuste Bauweise sowie flexible Einsatzmöglichkeiten.Der belastbare Industrie-PC ist umfangreich ausgestattet und setzt mit seinem Android 5.1.1 Betriebssystem und dem Herzstück – einem leistungsstarken Snap-dragon 600 Quad-Core Prozessor neue Maßstäbe im Bereich IPCs.

Maßgeschneidert für Ihren Bedarf

KontaktproLogistik GmbH + Co KG Fallgatter 144369 DortmundTel.: +49 231 51 94-0 • Fax +49 231 51 [email protected] • www.proLogistik.com

Qualität – die sich auszahltUnsere proLogistik Industrie-PCs werden am Standort Dortmundentwickelt und produziert. Wir bieten höchste Qualität „Made-in-Germany“ und greifen auf über 30 Jahre Erfahrung in der Entwick-lung leistungsfähiger Industrie-Hardware zurück.

Bild:

proLo

gistik

GmbH

+ Co

KG

051_ITP_Juli+August_2018.pdf 06.07.2018 14:27 Seite 51