Die Automatisierungslösungen – so fordern es die Kunden – sollten einfache, schnelle und somit kostengünstig zu realisierende Lösungen sein, die «ganz nebenbei» auch noch solch simple Funktionen wie Steuerung/Regelung, Visualisierung vor Ort und Fernzugriff/Fernwartung erfüllen. Um heute solche Applikationen realisieren zu können, werden für die Visualisierung auf dem Operator-Panel vor Ort, auf einem lokalen SCADA-System und im Webportal unterschiedliche Werkzeuge und Technologien eingesetzt. Dies bedeutet, dass man die HMIs sowie Alarm- und Trend-/Datalogger-Definitionen jedes Mal neu erstellen und parametrieren muss.
Hohe Modularität und Skalierbarkeit
SpiderControl wurde von Anfang an konsequent als webbasierende Visualisierungsplattform für den Embedded-Markt entwickelt und optimiert. Sie läuft deshalb auch auf kleinen Systemen sehr performant. Durch die hohe Modularität und Skalierbarkeit lassen sich damit aber nicht nur Visualisierungen für die lokale Bedienung erstellen, sondern durchgängig kompatible HMIs bis hinauf in die Portalebene. Eingesetzt wird sie nebst all den vielen Herstellern von Embedded-Controllern auch von einer Vielzahl von SPS-Anbietern in einer OEM-Variante unter eigenem Label oder als alternative Lösung zur systemeigenen Webvisualisierung (CODESYS WebVisu).
Beck IPC setzt für die Produktlinie com.tom durchgängig auf die SpiderControl-Technologie und bietet nun eine Lösung an, die man von der lokalen Bedienung bis zur Visualisierung in der Cloud durchgängig mit einem Tool erstellen kann. Darüber hinaus lassen sich damit auch die für die lokalen Panels erstellten HMIs automatisiert in ein SCADA-System und dieses dann sogar vollautomatisch ins Webportal überführen.
MicroBrowser ist eine der Kerntechnologien
Da die Basis jeder Automatisierung die Steuerung oder Regelung vor Ort ist, setzt SpiderControl auch genau dort an. Eine der Kerntechnologien ist der MicroBrowser, der als SpiderControl-Web-Client für jedes Betriebssystem, von WinCE über Linux bis zur jeweils aktuellsten Microsoft-Windows-Ver-sion, verfügbar ist. Seine volle Stärke kommt aber dann zum Vorschein, wenn er direkt auf einer aktuellen Mikrocontrollerarchitektur, beispielsweise einem Cortex M3, eingesetzt wird. Dadurch kann man gerade im Bereich kleiner Displays sehr kostengünstige Lösungen realisieren.
MicroBrowser- und WebServer-Panel com.tom GRAPHIC
Das MicroBrowser-Panel com.tom GRAPHIC ist auf dieser Cortex-M3-Plattform aufgebaut.Es ist als 4,3"- und ab Dezember 2014 auch als 7"-Gerät sowie in zwei Varianten erhältlich. Gerade das 4,3"-Display ist nicht nur als preisgünstige Alternative zu Geräten anderer Anbieter zu sehen, sondern auch als Ersatz von Drucktastern, Siebensegmentanzeigen, Textdisplays oder auch zur Bedienung von Applikationen, die bis anhin aus Kostengründen noch gar keine Visualisierung hatten.
Der Aufbau mit Vorderwand-Montage und Befestigung über ein oder zwei 22,5-mm-Bohrungen, wie man sie auch für Standarddrucktaster verwendet, gestattet im Vergleich zum Schneiden eines Ausschnitts eine preisgünstige Montage. Für Gebäudeinstallationen ist ein Montageblech mit Anschlussadapter und Zierrahmen für die Unterputzmontage in einer 1+1-UP-Kombination erhältlich.
MicroBrowser-Panel com.tom GRAPHIC x.11
Das MicroBrowser-Panel com.tom GRAPHIC x.11 lässt sich als Web-Client an jedem WebServer mit einer SpiderControl- oder CODESYS-Web-Visualisierung (V2.3 und 3.5) betreiben. Dadurch erschliesst sich ein weiter Bereich an Steuerungen mit einer Web-Visualisierung, von allen CODESYS-SPS über die diversen OEM-Varianten von SpiderControl wie Phoenix Contact, Schleicher und Saia-Burgess bis hin zu den von iniNet erhältlichen WebServern für Beckhoff-Steuerungen.
com.tom GRAPHIC an einem SpiderControl-WebServer
Der MicroBrowser greift auf die nativen Binärfiles des SpiderControl-Projekts (TEQ Files) zu. Dadurch muss man weder ein JAVA-Applet noch eine HTML5-Seite laden und darstellen, was aufgrund fehlender Ressourcen auf solchen Embedded-Panels nicht zufriedenstellend machbar ist. Der MicroBrowser kann allerdings nur diese SpiderControl-Seiten laden und dient nicht zur Darstellung von Standard-HTML-Seiten.
com.tom GRAPHIC an einer CODESYS-Web-Visualisierung
Wie schon erwähnt, kann der MicroBrowser nur SpiderControl-Seiten laden. Eine CODESYS-V2.3-WebVisu wird deshalb beim Verbindungsaufbau zuerst semantisch ausgelesen (XML-File), und daraus wird «On the Fly» eine SpiderControl-Visualisierung generiert, welche der MicroBrowser anzeigen kann. Die Variablen werden über das WebServer-Interface des CODESYS-WebServers gelesen und geschrieben.
Bei CODESYS ab Version 3.5 kann man technisch gesehen nicht mehr von einer klassischen Web-Visualisierung sprechen. Dabei wird die darzustellende Seite Objekt für Objekt in den Client geladen, von dessen Grafik- engine zusammengesetzt und angezeigt, sodass danach nur noch die Variablen kommuniziert und die dynamischen Grafikkomponenten neu gezeichnet werden müssen. Doch der MicroBrowser geht hier anders vor.
Die CODESYS V3.5 WebVisu ist im Prinzip eine TargetVisu mit einem HTML5-Remote-Bildschirm. Der gesamte Bildschirminhalt wird zyklisch als ein Bild vom WebServer geladen. Die Mouse/Touch-Aktionen werden dabei durch JAVA-Script abgefangen. Genau diese Funktion bildet der MicroBrowser nach, ohne HTML5 verwenden zu müssen.
WebServer-Panel com.tom GRAPHIC x.12
Das WebServer-Panel com.tom GRAPHIC x.12 besitzt eine spezielle, funktionsreduzierte SCADA-Server-Engine. Dadurch ist diese Variante ein «klassisches» Bedienpanel, welches über eine Treiberverbindung auf die SPS-Variablen zugreift und bei dem das Visualisierungsprojekt auf das Panel geladen und in dessen WebServer ausgeführt wird. Im Unterschied zu vielen anderen Lösungen ist aber auch hier eine native Web-Visualisierung die Basis, die der lokale MicroBrowser anzeigt.
Aufgrund der geringen Ressourcen ist das Panel in erster Linie dazu gedacht, um über einen Treiber an eine Steuerung anzukoppeln. Eine Kommunikation zu mehreren Steuerungen, möglichst noch über unterschiedliche Treiber, ist von den Anforderungen an die Applikation wie Refresh-Geschwindigkeit, Displaygrösse und Anzahl und Grösse der dargestellten Objekte abhängig und applikativ zu prüfen. Mehr als drei Verbindungen bei gleichem Treiber oder zwei Verbindungen mit unterschiedlichen Treibern sind allerdings nicht zu empfehlen.
Es können noch weitere Clients auf den WebServer zugreifen
Nebst dem internen MicroBrowser können dann noch weitere Clients (MicroBrowser, JAVA-Applet oder HTML5-Browser) auf den WebServer zugreifen. Die Anzahl der zu bedienenden Clients ist vom HMI-Projekt abhängig. Folgende Treiber sind zurzeit verfügbar:
- SpiderControl CGI.BIN WebServer
- S7 ISO TCP
- Modbus TCP
Fazit
Mit dem com.tom GRAPHIC x.12 können eine Vielzahl von Steuerungen, aber auch andere Controller und Regler mit einer ModbusTCP-Schnittstelle wie beispielsweise Energiedatenlogger oder Klimacontroller ohne integrierte Web-Visualisierung angebunden werden. Zugleich erhält man damit noch eine vollwertige, HTML5-taugliche Web-Visualisierung.
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