Meer vrijheid met webstandaarden

Het afgelopen jaar toonde SIGMATEK een nieuwe visualisatie-oplossing met de LASAL VISUDesigner. De basis wordt gevormd door de huidige web-technologieën, die grotendeels hardware-onafhankelijk zijn. Met een grafische editor en uitgebreide bibliotheken kunnen visualisaties zonder kennis van programmeren worden gemaakt. Open source besturingselementen – operating elements – bieden ruimte voor individualiteit en creativiteit.

Volgens de Industrie 4.0 gedachte wordt flexibiliteit en openheid van ­productiesystemen als vereiste gezien – vooral wanneer men het heeft over het weergeven en verwerken van data. De gegevens die in het ­Industriële Internet of Things (IIoT) worden verstrekt, zijn daarbij niet ­langer gebonden aan een specifieke locatie binnen de automatiseringsoplossing.

Als uitdaging: besturing en monitoring

De toekomstige generatie machines zal steeds meer autonome beslis­singen moeten nemen. Niettemin, of juist om die reden, zal monitoring en besturing een essentiële functie van machine-automatisering zijn. Daar waar nieuwe productielijnen worden gebouwd, zijn de eisen op het ­gebied van de visualisatie veranderd. Om een machine met enkel een monitor samen met specifieke display en besturingssoftware uit te ­rusten, is niet meer toereikend. Vandaag de dag verwacht de operator een taak-specifieke terminal die te vinden is op verschillende locaties op een machine – vaak op elke individuele module. Als gevolg van deze ­ontwikkeling neemt het gebruik van mobiele besturing toe.

Omdat elke extra terminal ook nieuwe kosten met zich meebrengt, zou mobiele toegang tot visualisaties via een internet browser het gebruik moeten vereenvoudigen. Uiteindelijk verwacht het management immers direct toegang te hebben tot informatie en vervolgens de mogelijkheid te hebben om in te grijpen via vaste terminals en mobiele apparaten. Indien mogelijk zowel via de machines zelf als buiten het bedrijf.

In het kort: de verwachtingen van moderne visualisaties worden op alle niveaus gekenmerkt door het gebruikersgemak die smartphones en ­tablets vandaag de dag met zich meebrengen. En ondanks dat het ­creëren van visualisaties altijd comfortabel is geweest, zelfs voor verschillende automatiseringsprojecten, heeft de ontwikkeling bij de afdeling Software in Oostenrijk niet stilgestaan. Om engineers te ondersteunen bij hun ­toekomstige ­taken heeft SIGMATEK een volledig nieuwe, flexibele en open visualisatie tool ontwikkeld. De filosofie achter de besturing is echter gelijkgebleven, zodat gebruikers met behulp van de LASAL visualisatie zich nog steeds bekend voelen binnen het huidige engineeringspakket.

Visualisatie redesigned

De technische basis voor de VISUDesigner wordt gevormd door HTML 5, CSS 3 (Cascading Style Sheets) en JavaScript. Deze basis biedt de gebruiker aanzienlijke voordelen: de HMI-code is fabrikant-onafhankelijk en de visualisatie wordt losgekoppeld van de automatiseringsoplossing. Dit geeft voor de visualisatie de mogelijkheid om op verschillende displays apparaten te draaien. Data kan ook worden verwerkt via OPC UA. Dit staat de eenvoudige integratie van meerdere besturingssystemen, evenals ­verschillende producten en gegevensbronnen tot individuele sensoren in een toepassing toe. Om gestandaardiseerde gebruikersinterfaces voor meervoudige scherminhoud te ontwerpen, is een uitgebreide selectie van ontwerpthema’s beschikbaar.

Het gebruik van Scalable Vector Graphics (.svg) maakt het mogelijk om grafische elementen aan te passen aan verschillende schermindelingen. Dit maakt het gemakkelijk om een visualisatieoplossing met variaties voor verschillende doelapparaten te creëren. Na uitgebreide field testing heeft SIGMATEK bewust gekozen geen responsive ontwerp te gebruiken. De reden hiervoor ligt in de vaak verfijnde besturingsconcepten van ­machinebouwers. Deze vereist dat de exacte posities van alle elementen worden vastgelegd, zodat ze kunnen worden gevonden op een nauwkeurig gedefinieerde positie wanneer de lay-out wordt overgedragen aan andere beeldverhoudingen. Als alleen de schermgrootte verandert, wordt de doelresolutie automatisch aangepast; de positie van de elementen kan echter individueel worden geconfigureerd.

Snelle en intuïtieve visualisatie

Visualisatie ontwikkelaars kunnen gebruikmaken van de voordelen van de webtechnologieën in de VISUDesigner, zonder uitgebreide expertise. De intuïtief ontworpen werking van de grafische HMI-Editor zorgt voor deze vereenvoudiging: de grafische interface is ontworpen en geconfigureerd met behulp van moderne designthema’s en uitgerust met een ­uitgebreide bibliotheek van vooraf gedefinieerde display en besturingselementen. Denk aan knoppen, schuifregelaars of menu’s en veelgebruikte functies, zoals trenddisplay of receptmanagement. De grafische editor volgt het ‘What You See Is What You Get´ (WYSIWYG) principe. ­Tijdens het bewerken ziet de gebruiker altijd het resultaat van het scherm zoals het uiteindelijk zal verschijnen op het geselecteerde doelapparaat, bedieningspaneel, tablet of smartphone. Via de online preview kan het besturingsconcept getest worden: de volledige visualisatie kan via de ­netwerkverbinding worden uitgevoerd met behulp van de werkelijke ­machinewaarden zonder een HMI.

Content en layout zijn volledig gescheiden, dus geconfigureerde logische functies van de visualisatie zijn onafhankelijk van de gebruikte grafische elementen. Deze logische functies kunnen ook worden geassembleerd in de grafische editor zonder uitgebreide programmeerkennis, met behulp van puzzel-achtige elementen (functieblokken). De voordelen van object­oriëntatie zijn ook nuttig in de visualisatie. Net als de grafische elementen kunnen de onderliggende functies worden hergebruikt en gewijzigd ­indien gewenst. Optische elementen en daaraan gerelateerde functies worden gekoppeld door eenvoudige verwijzingen. Deze scheiding van ­inhoud en uiteindelijke visualisatie staat machinebouwers toe om ­projecten in vele vertoningsvariaties uit te voeren; voor verschillende ­gebruikersgroepen of in OEM klantspecifieke thema’s. Het is van belang dat debuggen, aanpasingen of functionele veranderingen worden ­gemaakt op één locatie en vervolgens voor iedereen geldig zijn.

Onbeperkt aanpasbaar

De HMI-tool is gebouwd als een modulair toolkitsysteem en ondersteunt multi-touch interacties, waarbij uitgebreide visualisatieoplossingen ­kunnen worden gecreëerd. Tegelijkertijd hebben programmeurs en ­visualisatie experts de volledige vrijheid om webtechnologieën te ­gebruiken; individueel ontworpen graphics en besturingselementen, ­animatie, video’s en audio-bestanden kunnen eenvoudig worden geïntegreerd. De vooraf gedefinieerde bedieningselementen zijn grotendeels open source. Niet alleen kunnen gebruikers deze elementen eenvoudig implementeren, maar ook aanpassen of wijzigen zoals gewenst. Bestaande bedieningselementen kunnen gegroepeerd worden in ‘composite controls’. Een voorbeeld daarvan zou zijn wanneer het recept management wordt samengesteld uit knoppen, invoervelden en een file explorer. Door de gebruiker gedefinieerde besturingselementen kunnen ook worden ­geïntegreerd: de gebruiksvriendelijkheid en het individueel ontwerp is grenzeloos. Aangezien de visualisatie volledig is gescheiden van de ­logische functies van de machine, hoeft de programmeur zich geen ­zorgen te maken over de interne interacties van het doelsysteem. Hij kan zich dan volledig richten op de ergonomie van de gebruikersinterface. De visualisatie kan dus onafhankelijk van de automatiseringsoplossing ­worden gecreëerd. De VISUDesigner ondersteunt het werken in ontwikkelingsteams, inclusief broncode- en versiebeheer. Hierdoor kan een taak naar gespecialiseerde service providers geoutsourced worden.

Snel naar veilige resultaten

Geïntegreerde administratieve functies zoals lokalisatie support met taal- en eenheidsconversie, evenals user management zorgen voor een snelle engineering. Deze laatste maakt de rol-afhankelijke definitie en toewijzing van verschillende toegangs-modi mogelijk, inclusief een autorisatie controle voor mobiele toegang. De ontwikkelaar hoeft zich daarbij niet meer druk te maken over veilige gegevensuitwisseling tussen de web-­based visualisatie en procescontrole. Dit wordt uitgevoerd via beveiligde gecodeerde verbindingen. Voor het continu testen van een project, biedt de HMI-tool opties voor simulatie. Met de LASAL runtime System (LARS) simulatie tool kan de interactie tussen de visualisatie- en automati­seringsoplossing worden getest, voordat een fysiek prototype of zelfs de werkelijke machine al bestaat. Dit versnelt niet alleen het creëren van de visualisatie, maar verkort ook de initiële start-up on-site. De scheiding van inhoud en optics maakt de flexibele aanpassing van de afzonderlijke ­onderdelen van het ontwerp mogelijk, zonder de inhoud ervan te ­beïnvloeden. Usability verbeteringen kunnen dus later worden gemaakt zonder de toepassing te wijzigen. In veel gevallen bespaart dit de noodzaak voor een nieuwe certificering.

Vereisten voor Plug & Produce

De visualisatie oplossing maakt gebruik van een resource-conserving HTML 5 browser die speciaal geoptimaliseerd is voor deze taak en dus ook goed presteert op minder krachtige hardware. De LASAL VISUDesigner is daarom ook geschikt voor toepassingen die als hoge kosten optie modules worden ingezet. Dit is waar de mogelijkheid om grenswaarden te ­definiëren als geneste variabelen een voordeel blijkt te zijn. De parameter sets van de huidig beschikbare opties kunnen dynamisch worden geladen en gevisualiseerd. Deze visualisatie hoeft niet direct al de exacte configuratie van de machine op het moment van levering te hebben. Dit zorgt voor een dynamische integratie van configuratie varianten. De LASAL ­VISUDesigner zorgt daardoor voor de conditie van modulaire machines met Plug & Produce capaciteit.

Maximilian Leschanowsky, manager software tools SIGMATEK

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.