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Industrielle Automation 2/2016

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Industrielle Automation 2/2016

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Der Inhalt zählt Panelgehäuse mit kapazitivem Multi-Touch-Display schützt Embedded-Systeme in rauen Umgebungen In der industriellen Mess-, Steuer- und Regelungstechnik kommen häufig Single-Board-Computer zum Einsatz, die Staub, Hitze und Chemikalien ausgesetzt sind. Um die Elektronik der Boards zu schützen und eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, haben zwei Unternehmen Panel- Gehäuse mit kapazitivem Multi-Touch-Display entwickelt. Sie bieten nicht nur einen Rundum-Schutz, sondern bieten auch weiterhin eine einfache Bedienbarkeit der Panels. Die Basis jeder Entwicklung sind Microcontroller-Module. Dabei garantieren Board-Support-Packages (BSP), dass das Board optimal an die jeweilige Hardware- Komponente angepasst ist. Projekterfahrungen in diversen Einsatzgebieten führten bei dem Unternehmen Phytec aus Mainz zur Entwicklung einer Reihe industrietauglicher Carrierboards. Kombiniert mit den entsprechenden Mikrocontroller-Modulen entstand daraus die neue Produktfamilie der PhyBoards. Multi-Touch-Displays immer mehr gefragt Alle Tools und Treiber für die Phytec-Produkte basieren auf den Betriebssystemen Linux und Windows Embedded Compact. So auch die Phyboards, die zusammen mit der Hardware direkt in ein Projekt eingesetzt werden können. Dabei orientieren sich die Treiber und Implementierungen an Industrieanforderungen in Bezug auf Robustheit und Langlebigkeit. Im Lieferumfang der windowsbasierten Single-Board- Computer (SBC) ist eine Testversion von Windows Embedded, Visual Studio und das Plug-In Platform Builder enthalten. Mithilfe der Software und des Binary BSP können nicht benötigte Windows-Komponenten oder Hardware-Treiber flexibel hinzugefügt oder auch abgewählt werden. Modifikationen des SBC lassen sich dank der SBC-Design-Library und den Microcontroller-Modulen realisieren. Dies macht die Entwicklung neuer Schaltplanteile und Layout-Blöcke hinfällig. Durch den Rück- griff auf die SBC-Funktionsblöcke sinken die Entwicklungszeiten auf maximal vier Wochen – vom Entwicklungsstart bis zur Übergabe der Elektronik. Die SBC-Design- Library kann zudem stets erweitert werden und Schaltauszüge des Kunden können in die Entwicklung einfließen. Abschließend kann die Basisplatine des kundenspezifischen SBC (SBCplus) bei Phytec oder in Eigenregie gefertigt werden. Ist die Entwicklung des Embedded-Systems abgeschlossen, gilt es, das passende Gehäuse mit Bedieneinheit zu finden. Besonders gefragt sind Touchscreens bzw. Multi-Touch-Displays, die im Bereich der industriellen Maschinen- und Anlagensteuerung zunehmend herkömmliche Eingabeoberflächen ablösen. Um bestimmte Prozesse in der Fertigung zu beobachten und zu analysieren, steht ein großes Display oft auf der Wunschliste ganz oben. Hohen Hygieneanforderungen standhalten Als das Mainzer Unternehmen die neue Produktfamilie der SBC, im Speziellen das PhyBoard Maia, auf den Markt brachte, stellte sich heraus, dass es auch Bedarf an einem Gehäuse mit kapazitivem Multi- Touch-Display gab. Zunächst entschied man sich für ein Gehäuse aus Aluminiumblech mit einer kapazitiven Touch-Lösung. Doch auf mehrfachen Kundenwunsch begann Phytec zusammen mit dem hauseigenen Industriedesigner und dem Unternehmen Bopla an einer alternativen Lösung für ein standardisiertes Gehäuse zu arbeiten. Ziel war ein HMI im Kunststoffgehäuse mit kapazitivem Touch-Display im 7-Zoll- Format. So entstand das Bopla Gehäuse- Konzept BoTouch. Diese Panel-Gehäuse erlauben den weitgehend standardisierten Einbau von Touchscreens und Displays. Die Baureihe umfasst sowohl Kunststoffgehäuse für kapazitive Multi-Touch-Displays mit Glasoberfläche als auch Panelgehäuse aus Aluminium für resistive Touchscreens. Erstere weisen eine Vertiefung in der Oberfläche auf, die der üblichen Glasstärke von mehr als 2 mm entspricht. Das Glas ist stabil und erfüllt zudem die Nachfrage nach leicht zu reinigenden Bedienoberflächen. Damit können die Gehäuse auch bei Anwendung mit sehr hohen Hygieneanforderungen verwendet werden. Wie bei allen Eingabeeinheiten und Gehäusen von Bopla ist eine individuelle Gestaltung des Layouts möglich. Die BoTouch-Gehäuse werden auf individuelle Erfordernisse zugeschnitten. Dabei existieren für viele Gehäusegrößen bereits 58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2016

Konstruktionsdaten auf Basis von Standard- Displaygrößen, die einfach und schnell an die jeweiligen Projekt vorgaben angepasst werden können. Je nach Wunsch fertigt Bopla das passende Gehäuse für ein bereitgestelltes Display oder liefert ein Gehäuse inklusive Touchscreen gemäß den Kundenvorgaben. Neben Konstruktion und Fertigung der Multi-Touch-Gehäuse übernimmt das Bünder Unternehmen auch Dienstleistungen am Gehäuse wie das Einbringen von Ausbrüchen für Stecker oder Lüftungsschlitzen zur Wärmeausführung, die Bedruckung oder die Montage der Komponenten. Verschiedene Display-Größen direkt anbinden Das Kunststoffgehäuse mit Multi-Touch-Display und die darin verbaute Elektronik kommen branchenübergreifend überall dort zum Einsatz, wo Menschen und Maschinen miteinander kommunizieren. So verfügt das Controller- Modul PhyBoard Maia neben LVDS (Low Voltage Differential Signaling) über ein Grafik- Interface, womit verschiedene Display-Größen direkt angebunden werden können. Die Standardversion ist mit 7"-Display und kapazitiver Touch-Funktion verfügbar. Der Touchscreen erkennt gleichzeitig mehrere (Finger ) Berührungen. Anders als bei Systemen mit nur einem Erfassungspunkt (resistive Touchscreens), erlaubt ein Multi-Touch-Display die Anwendung mehrerer Bedienmethoden. Der standardisierte Einsatztemperaturbereich liegt bei 0 bis 70 °C. Neben dem für das PhyBoard Maia verwendete Kunststoffgehäuse umfasst die BoTouch-Serie auch Panelgehäuse aus Aluminium – empfohlen für resistive Touchscreens. Das Gehäuse setzt sich aus einer Frontplatte, einer Eingabeeinheit – wahlweise Touchscreen, nur Display oder ggf. kombiniert mit einer Folientastatur – sowie einer rückseitigen Abdeckhaube aus Stahlblech, BoTouch-Kunststoff n Optimiert zum Einbau kapazitiver Touchscreens n Größe des Touchscreens: 4,3",5", 7", 10,1",10.4" n Projektspezifische Varianten auf Anfrage n Bis IP 65 zur Einbaufront möglich n Gehäusefront: 2 mm einseitig chemisch entspiegeltes Mineralglas; projektspezifisch hinterdruckt n Gehäuserahmen mit Klemmelementen: Kunststoff ( PC UL 94-V0) n Rückhaube: verzinktes Stahlblech, 1 mm n Display-Halteplatte, projektspezifisch (Für die Erstellung sind ein Muster, CAD-Daten oder ein Datenblatt der Touch-/Displaykombination nötig) Edelstahl oder Aluminium (auf Wunsch verzinkt, chromatiert, eloxiert, lackiert oder gepulvert) zusammen. In allen Ausführungen sorgt das geschützte Montageverfahren für eine zuverlässige Fixierung und Funktionalität des Displays. Solche Panelgehäuse werden typischerweise in einen Schaltschrank, in die Wand oder direkt in die Maschine eingebaut. Bei der Einbindung von Touchscreens beziehungsweise Multi-Touch-Displays ist der Anwender übrigens nicht nur auf die Gehäuse der BoTouch-Baureihe begrenzt. Sämtliche der bei dieser Serie verwendeten Technologien zur Touchscreen-Integration lassen sich auch auf andere Standardgehäuse von Bopla übertragen. www.bopla.de Das Kunststoffgehäuse mit kapazitivem Multi-Touch-Display und die darin verbaute Elektronik bilden die ideale Kombination für industrietaugliche HMIs

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