HMI- und SPS-Anwendungen sollen zusammenwachsen

Artikel#: 00049

Datum: 2021-01-21

Autor: Radim

Anwendung der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) überwacht Maschinensensoren und steuert Maschinenaktoren und realisiert die erforderliche Maschinenfunktionalität.
Anwendung der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) kommuniziert mit der SPS, um Maschineninformationen den Benutzern anzuzeigen und den Benutzern die Bedienung der Maschine zu ermöglichen.
Sowie die Maschine mit allen erforderlichen Sensoren und Aktoren ausgestattet sein muss, damit die gesamte Maschinenfunktionalität in der SPS-Anwendung programmiert werden kann, muss auch die HMI-Anwendung so ausgelegt sein, dass die Maschineninformationen und die Maschinenfunktionen für den Benutzer zugänglich sind.

Die HMI-Anwendung arbeitet mit Daten, die von der SPS-Anwendung bereitgestellt werden.
Maschineninformaitonen können in der HMI nicht angezeigt werden, wenn die erforderlichen Daten nicht von der SPS-Anwendung bereitgestellt werden.
Maschinenfunktionen können nicht über das HMI bedient werden, wenn die SPS-Anwendung diese Funktionsschnittstelle nicht bietet.
Unter diesem Gesichtspunkt hängt die HMI-Anwendung von der SPS-Anwendung ab.
Das Design und die Entwicklung der HMI-Anwendung sollten jedoch nicht später als das Design und die Entwicklung der SPS-Anwendung verschoben werden.

Parallele Entwicklung von SPS-Anwendung und HMI-Anwendung ist vorteilhaft..
Das gesamte System wird konsistenter, wenn die Perspektive des Bedieners beim Entwerfen und Entwickeln der Maschinenfunktionalität in der SPS-Anwendung berücksichtigt wird.
Das funktionale Design der HMI-Anwendung wird objektiver.
Die Maschine spiegelt sich besser in der HMI wider und die HMI passt besser zur Maschine.
Die in der SPS-Anwendung programmierte Maschinenfunktionalität kann zusammen mit der HMI-Anwendung getestet werden. Man kann beispielsweise aktive Alarme in der Visualisierung sehen, die Sollwerte bequem über die Visualisierung bearbeiten, Benutzerberechtigungen für Sollwerte, Buttons usw. testen, zwischen Einheitensystemen wechseln, zwischen Sprachen wechseln, ...
Ihr könnt erste Erfahrungen mit der Bedienung sammeln und früher herausfinden, ob das HMI benutzerfreundlich ist und die Erwartungen erfüllt. Wenn nicht, könnt ihr es dennoch rechtzeitig optimieren.

Es lohnt sich, die Maschinenfunktionalität so bald wie möglich über das HMI zu testen.
Es bringt wertvolle Erkenntnisse.

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Kommentar#: 00001

Datum: 2021-09-13

Benutzer: Radim

Es ist für den Entwickler nicht vorzuziehen, Entwicklungsumgebungstools zu verwenden, um Standardsituationen wie Starten, Stoppen, Bestätigen, Überprüfen des Status usw. zu handhaben.
1. HMI wird nicht richtig entworfen und getestet.
2. Die anwesenden Benutzer lernen nicht, die Situation selbst zu lösen.
3. Die anwesenden Benutzer haben den Eindruck, dass das System kompliziert und das HMI nutzlos ist.
=> Bereite das HMI vor und verwende es von Anfang an! Verbessere ggf. das HMI! Bringe Benutzern den Umgang mit dem HMI bei!

Kommentar#: 00002

Datum: 2022-11-14

Benutzer: Radim

"Entwicklung, Staging und Produktion so ähnlich wie möglich halten"
- https://12factor.net/de/dev-prod-parity

Kommentar#: 00004

Datum: 2023-07-14

Benutzer: Radim

"Eine gute Benutzeroberfläche ist leicht zu erlernen, führt zu schnelleren Reaktionszeiten, sichereren Abläufen und höherer Produktivität. Sie verdienen ein System, das intuitiv ist – eines, mit dem Sie auf einen Blick erkennen können, welche Massnahmen ergriffen werden müssen, und das einfach zu navigieren ist."
Übersetzt von:
- General Electric (2021). Modern HMI/SCADA Guidebook for Efficient Operations.
- https://www.ge.com/digital/lp/modern-hmiscada-guidebook-efficient-operations

Kommentar#: 00005

Datum: 2023-07-21

Benutzer: Radim

"Die wesentliche Funktion der SPS besteht darin, Daten von Sensoren oder anderen Feldgeräten zu empfangen; eine Entscheidung darüber zu treffen, was mit diesen Informationen auf der Grundlage ihrer Programmieranweisungen geschehen soll, z.B. ein Ventil basierend auf dem Flüssigkeitsstand zu öffnen oder zu schliessen oder einen Roboter anzuweisen, ein Objekt basierend auf seiner Anwesenheit in der Arbeitszelle aufzunehmen; und das richtige Signal an den Aktor zu senden (z.B. ein Ventil oder einen Robotergreifer), um die Aufgabe auszuführen."
Übersetzt von:
- David Greenfield. AutomationWorld (2023). Peer-to-Peer FAQ: Controllers.
- https://www.automationworld.com/control/article/22724233/industrial-controller-technologies

Kommentar#: 00006

Datum: 2023-08-10

Benutzer: Radim

"Die Informationen, die auf einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) einer Maschine verfügbar sein sollten, hängen stark von der Art der Maschine und ihrer Anwendung ab. Hier sind jedoch einige grundlegende Informationen, die oft in einer GUI angezeigt werden:

1. Statusinformationen: Die GUI sollte wichtige Statusinformationen über die Maschine anzeigen, z.B. ob sie eingeschaltet oder im Betrieb ist, ob sie Probleme oder Fehlermeldungen hat, und ob alle Systeme ordnungsgemäß funktionieren.

2. Betriebsparameter: Zeigen Sie die aktuellen Betriebsparameter der Maschine an, wie z.B. Geschwindigkeit, Temperatur, Druck, Spannung usw. Dies ermöglicht es dem Benutzer, den aktuellen Zustand der Maschine zu überwachen und bei Bedarf anzupassen.

3. Prozessübersicht: Wenn die Maschine in einem laufenden Prozess involviert ist (z.B. Herstellung, Bearbeitung, Analyse), sollten relevante Prozessdaten und -schritte auf der GUI angezeigt werden. Dies kann dem Bediener helfen, den Fortschritt des Prozesses zu überwachen und potenzielle Abweichungen zu erkennen.

4. Warnungen und Fehlermeldungen: Zeigen Sie Warnungen oder Fehlermeldungen an, falls Probleme oder kritische Situationen auftreten. Dies ermöglicht es dem Bediener, schnell zu reagieren und angemessene Maßnahmen zu ergreifen.

5. Benutzerinteraktion: Bieten Sie Schnittstellen für die Benutzerinteraktion an, z.B. um Einstellungen anzupassen, Parameter zu ändern oder Befehle zu geben. Hierzu gehören Schaltflächen, Dropdown-Menüs, Textfelder und andere Elemente.

6. Historische Daten: Ein Verlauf oder Protokoll vergangener Ereignisse und Aktivitäten kann hilfreich sein, um Trends zu erkennen, Fehler zu diagnostizieren oder Leistungsverbesserungen vorzunehmen.

7. Dokumentation und Hilfsmaterial: Stellen Sie Bedienungsanleitungen, Hilfe-Tutorials oder Links zu weiteren Informationen zur Verfügung, damit Benutzer sich über die Bedienung, Wartung und mögliche Problemlösungen informieren können.

8. Visualisierungen: Je nach Anwendung können Diagramme, Grafiken oder visuelle Darstellungen relevanter Daten nützlich sein, um Zusammenhänge und Trends leichter zu erkennen.

9. Benutzerprofile und Einstellungen: Erlauben Sie Benutzern, individuelle Profile anzulegen und spezifische Einstellungen für ihre Arbeitsweise zu konfigurieren.

10. Sicherheitsinformationen: Falls die Maschine potenziell gefährlich sein kann, sollte die GUI Sicherheitshinweise, Not-Aus-Schaltflächen oder andere Sicherheitsmechanismen anzeigen.

11. Kontaktinformationen und Support: Geben Sie Kontaktinformationen für den technischen Support oder Kundendienst an, falls Benutzer Hilfe oder Unterstützung benötigen.

Es ist wichtig, die GUI basierend auf den Bedürfnissen der Benutzer und der Art der Maschine sorgfältig zu gestalten, um eine benutzerfreundliche und effiziente Erfahrung zu gewährleisten."

- https://chat.openai.com (Welche Informationen sollten auf der grafischen Benutzeroberfläche der Maschine verfügbar sein?)

Kommentar#: 00007

Datum: 2024-07-03

Benutzer: Radim

Bedenken Sie, dass der Bediener das System manchmal in Panik bedient und einen kurzen und schnellen Weg zum Ziel und eine schnelle Reaktion des Systems benötigt. Das System muss den Bediener darüber informieren, was passiert ist und was vom Bediener erwartet wird.