HMI-Plattform für den Ex-Bereich: Baukastensystem für jede Applikationsanforderung

Der Hauptfokus der Entwicklung lag darauf, ein hochflexibles Baukastensystem für Kunden und deren individuelle Anforderungen bereitzustellen. Der vollständig modulare Aufbau der VisuNet Plattform ermöglicht eine individuelle Konfiguration der HMI-Systeme und einen schnellen, einfachen und kostengünstigen Service im Feld. Auch die Installation ist mit nur geringer Manpower einfach und schnell umsetzbar.

Modularität statt monolithischem Aufbau

Monolithische Systeme waren in der Vergangenheit in der Prozessindustrie Standard und sind es, je umfassender die Anforderungen an den Explosionsschutz sind, teilweise heute immer noch. Entgegen diesem Trend hat Pepperl+Fuchs auf die Entwicklung von modularen Thin Clients gesetzt. Die Modularität beim VisuNet FLX ist in allen Komponenten wieder zu finden. Jeder Kunde kann aus einer großen Auswahl an Technologien, Montagemöglichkeiten und Peripheriegeräten wählen.

Das HMI-System besteht aus mindestens einem Computer und einer Display Einheit, die gezielt für die individuellen Anwendungsszenarien konfiguriert werden kann. Ein separates Netzteil kann optional in ein VisuNet FLX System integriert werden. Prinzipbedingt handelt es sich bei Netzteilen um die Komponente, die am ehesten ausfallen. Da es sich um eine gesonderte Komponente handelt, ist im Falle eines Defekts ein schneller und einfacher Austausch beim Kunden vor Ort möglich. Des Weiteren kann der VisuNet FLX als Thin Client, PC oder Direkt Monitor erworben werden. Alle gängigen Computertechnologien sind somit abgedeckt.

Flexibilität im Design und in der Installation

Um den wichtigsten Applikationsanforderungen gerecht zu werden, spiegelt sich die Flexibilität abgesehen von der Auswahl der geeigneten Technologie auch im Design und in den Anforderungen der einzelnen Module wider. Neben der passenden Monitorgröße (15", 19“ und 21,5“) im Bereich der Panel-Installation kann auch bei den großen Monitoren (21,5“) eine Unterscheidung der Lesequalität gewählt werden.

In geschützten, oftmals klimatisierten Produktionsumgebungen ohne große Sonneneinstrahlungen wie z. B. Reinräumen wird in der Regel das Standarddisplay konfiguriert. Herrschen größere Anforderungen an die Geräte, beispielsweise bei Installation in Bereichen mit vermehrter Lichteinstrahlung oder erweiterten Umgebungstemperaturen, bietet sich das Display mit „optical-bonding“ an. Dieses hat keine Luft zwischen den einzelnen Displayschichten, was zu einer verstärkten Helligkeit, besseren Brillanz aber auch geringeren Reflexion führt.

Die unterschiedlichen Anwendungen spiegeln sich auch in der Realisierung der Gehäusevarianten wider. So ist der neue VisuNet FLX u. a. besonders an den Bedürfnissen der Feinchemie sowie der pharmazeutischen Industrie ausgerichtet und erfüllt somit die hohen Anforderungen einer der am stärksten regulierten Industriebereiche: angefangen beim speziellen Gehäuse aus rostfreiem Edelstahl, der Widerstandsfähigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien und Reinigungsmitteln, bis hin zur guten Reinigbarkeit durch ein pharmagerechtes Design ohne Stufen, Kanten oder horizontale Flächen.

Zugleich deckt der VisuNet FLX den Einsatz im Outdoor-Bereich ab. Installiert in einem Aluminiumgehäuse mit optimierten Wärmemanagement, sind Einsatztemperaturen von -20 °C bis 50 °C möglich. Zusätzliche Peripherie wie Beschattungselemente (Vordach) und eine zusätzliche Rückplatte gewährleisten einen zusätzlichen Schutz gegen äußere Umwelteinflüsse.

Neben der großen Bandbreite an Technologien und Montageoptionen stehen auch Peripheriegeräte, wie Tastaturen, Handlesergeräte oder Bluetooth-Kits zur Auswahl, die eine einfache und schnelle Einrichtung je nach Kundenwunsch erlauben.

Basis Technologie Check

Die in der Prozessindustrie etablierte Thin Client Technologie erlaubt Nutzern den Zugriff auf virtualisierte Prozessleitsysteme und Anwendungen, die auf zentralisierten Workstations und Servern laufen. Neben den allgemeingültigen Vorteilen, wie die einfache Verbindung über Remote-Desktop-Protokolle und der Verwendung von Standard-Ethernet Technologie, ist der VisuNet FLX Remote Monitor noch mit einer eigens entwickelten Firmware namens RM Shell 6 ausgestattet, die auf Windows 10 IoT Enterprise LTSC aufbaut. Die Firmware erlaubt den netzwerkbasierten Zugriff auf PC-basierte als auch virtualisierte Prozessleitsystemen und lässt sich dank ihrer intuitiven Benutzeroberfläche besonders einfach konfigurieren. Zu den Komfortfunktionen gehört u. a., dass die Remote Desktop-Verbindungen mittels eines Klicks so konfiguriert werden können, dass die Geräte sich nach dem Start automatisch mit einem Leitsystem-Rechner verbinden. Weiterhin können Verbindungsabbrüche automatisch von den Geräten erkannt und durch einen erneuten Verbindungsaufbau kompensiert werden.

Trotz der Flexibilität und der vielfältigen Komfortfunktionen steht das Thema Security im Fokus der RM Shell 6 Firmware. Anhand der international standardisierten Security-Entwicklungsprozess-Norm IEC 62443-4-1 wurden sicherheitsrelevante Aspekte geprüft und sind von Anfang an in die Entwicklung eingeflossen. Virenscanner sowie die Verwendung von Mechanismen wie der Microsoft Unified Write Filter (UWF), eine Firewall und der Schutz vor Zugriff auf USB-Speichermedien sind standardmäßig in die RM Shell 6 integriert. Neben dem integrierten Virenscanner Windows Defender, können auch Virenscanner von Drittherstellern wie Trellix Endpoint Security eingesetzt werden. Diese Schutzmechanismen reduzieren das Risiko einer Infiltrierung, beziehungsweise das Speichern von Schadsoftware auf ein Minimum.

Neben der Thin Client Konfiguration ist auch eine PC- Konfiguration erhältlich, die über ein offenes voll konfigurierbares Betriebssystem aber auch über performantere Prozessoren verfügt. Kunden mit einem dezentralen System haben somit die Möglichkeit, Anwendungen direkt auf den Geräten auszuführen. Die Direct-Monitor Konfiguration rundet das Portfolio ab. Mit dieser Konfiguration kann der Kunde den HMI Monitor direkt an einen Host-PC anschließen.

Hilfe beim Zusammenstellen des passenden VisuNet-FLX bekommen Anwender mit dem Produktkonfigurator. Sollte die große Auswahl an Standard-Konfigurationen die Anforderungen nicht abdecken, besteht außerdem die Möglichkeit, sich vom global agierenden Solution Engineering Centern (SEC) von Pepperl+Fuchs eine individuell angepasste Lösung entwerfen, konstruieren und zertifizieren zu lassen. Das Leistungsangebot umfasst unter anderem Lösungen für Doppelmonitor- oder mobile Anwendungen. Der Ausgestaltung kundenspezifischer Lösungen sind praktisch keine Grenzen gesetzt. 
 

Autorin
Natalie Walther
Produkt Marketing Manager HMI bei Pepperl+Fuchs SE