Schlüsselwörter: Software, Schnittstelle, Technologie, Früher, Information, Automatisierung, Basierend auf, Veränderung, Daten Die Entwicklungsgeschichte von HMI-Software HMI-Software unterliegt einem ständigen Wandel. Vor einigen Jahren war die Bedienerschnittstelle nur ein kleiner Teil der gesamten Automatisierung und bestand aus Tasten, Testleuchten und LED-Anzeigen, die über serielle Schnittstellen oder proprietäre Protokolle verbunden waren. Vor zehn Jahren wurde dieser Markt hauptsächlich von DOS-basierten Schnittstellen dominiert. Mit der Entwicklung des Microsoft Windows-Betriebssystems erfuhr die Mensch-Maschine-Schnittstelle einen revolutionären Wandel. Die Kombination aus Bildschirmdarstellung und Datenerfassung bildete eine neue Art von Automatisierungssoftware namens „HMI-SCADA“. Jedes Unternehmen arbeitete an der Entwicklung von Kommunikationsprogrammen, um sich mit Steuerungen anderer Hersteller zu verbinden, während die gesamte Software auf die Microsoft Windows-Betriebssystemplattform migrierte. Heutige HMI-Software kombiniert traditionelle Bedienerschnittstellen, Prozesstransparenz, Datenerfassung und Alarme mit Unternehmenslösungen auf Basis von Echtzeit-Produktionsdaten. Sie liest gleichzeitig Daten von Steuerungen und sendet sie an das Managementsystem des Unternehmens, das die Managementinformationen anschließend an die Prozesshardware zurücksendet. Diese Softwareprodukte dienen nicht nur als Mensch-Maschine-Schnittstellen, sondern auch als Bindeglied zwischen Echtzeit-Informationsautomatisierungssystemen und allen Systemen, die Echtzeitinformationen benötigen. Viele Branchenexperten gehen davon aus, dass weitere Veränderungen bevorstehen und die Webtechnologie HMI-Produkte grundlegend verändern wird. Bisher waren HMI-Produkte rein textbasierte Schnittstellen, zukünftig werden sie jedoch hochgradig grafische und interaktive webbasierte Schnittstellen sein. Dies ähnelt älteren HMIs, während SCADA-Funktionen (wie Datenerfassung und Alarmierung) in übergeordnete Geschäftssystemanwendungen integriert werden. Wir nutzen Webtechnologie heute nicht nur als visuelle Schnittstelle, sondern auch zur Steuerung. Fat Clients oder Thin Clients? Die Webtechnologie wird HMIs zweifellos verändern; aktuell existieren beide Client-Architekturen, die zunehmend verschmelzen. Das erste HMI-System basierte auf spezialisierten Anzeigegeräten, die an eine einzelne Steuerung oder SPS angeschlossen waren. Schließlich wurden diese proprietären Anzeigegeräte durch PCs ersetzt, und versierte Anwender lernten, ihre PCs zu vernetzen und so eine Client-Server-Architektur zu schaffen. Auf diese Weise konnten vernetzte PCs das SPS-Netzwerk überwachen. Diese Client-Server-Architektur nutzt einen zentralen PC als Server, auf dem die Hauptanwendungen und die Datenbank laufen, während andere PCs als Clients fungieren, weniger Anwendungen ausführen und über das gesamte Werk verteilt sind. Diese Struktur wird als Fat-Client-Architektur bezeichnet. Auch Webtechnologien umfassen Server und Browser. Server speichern Informationen, aktuell in Form von Webseiten, zukünftig in Form von Datenbanken. Der Browser liest und zeigt die Informationen vom Server an. Da der Server selbst keinen großen PC benötigt – eine SPS kann ebenfalls als Webserver fungieren –, kann ein mit einer webfähigen Steuerung verbundener Browser als Bedienoberfläche dienen und Informationen anzeigen. Der Browser kann auf einem kleinen Gerät wie einem Windows-CE-Computer laufen; in diesem Fall spricht man von einem Thin Client. Diese Art von HMI benötigt fast keine spezielle Software auf Clientseite; die gesamte Verarbeitung, einschließlich der Anzeige, erfolgt auf dem Server. Der größte Vorteil von Thin Clients sind die geringen Kosten; sie benötigen nur sehr wenig Hardware und können diskless sein. Anwender und Anbieter von HMI-Systemen haben unterschiedliche Meinungen: Einige loben die Vorteile der verteilten Parallelverarbeitung der Client-Server-Architektur, während andere die einfachere Thin-Client-Lösung bevorzugen. In der Praxis unterscheiden sich Fat Clients und Thin Clients je nach Benutzer und dessen Bedürfnissen. Benutzer mit gelegentlicher Nutzung haben andere Anforderungen als solche, die eine kontinuierliche, langfristige Nutzung benötigen. Für Benutzer mit kontinuierlichem Bedarf eignen sich Fat Clients oft besser für die unteren Ebenen der Produktion, da sie häufig sowohl Steuerungs- als auch Prozessanzeigefunktionen benötigen. Normale Benutzer wie Ingenieure, Manager oder Kostenrechner benötigen nicht die vollständige Anwendung. Sie benötigen das Überwachungs- oder Diagnosesystem nur gelegentlich, und ihre Bedürfnisse können durch einfaches Starten, Verbinden und Abrufen von Informationen erfüllt werden. In diesem Fall kann eine browserbasierte Architektur auf einem Thin Client die Funktionalität sehr gut bereitstellen. Drei Vorteile von Thin Clients: Die Migration herkömmlicher HMI-Bildschirme auf webbasierte Systeme kann zeit- und kostenintensiv sein, gleichzeitig lassen sich seitenbasierte Bildschirme jedoch problemlos auf Thin Clients ausführen. Beispielsweise kann Software, die unter NT4.0 läuft, jetzt auf Thin Clients ausgeführt werden, wobei kleine Anwendungen auf dem Client Bildschirmbefehle vom Server empfangen und Benutzereingaben an den Server zurücksenden. Eine Webversion der OPC-Datenaustauschtechnologie namens WebOPC wurde veröffentlicht. Es fungiert als OPC-Client, empfängt Informationen und verpackt sie in HTML-Seiten. Die Thin-Client-Architektur bietet Nutzern viele Vorteile, insbesondere aber mobilen Nutzern – das Alleinstellungsmerkmal einer echten Thin-Client-Lösung. Java Thin Clients ermöglichen eine Installation ohne Client, die sofortige Bereitstellung über Webtechnologien und die Bereitstellung von Informationen über verschiedene Betriebssysteme und Plattformen hinweg in unterschiedlichen Unternehmensbereichen. Anders ausgedrückt: Jedes Gerät mit einem Browser kann als visuelle Schnittstelle für Prozesse genutzt werden. Ein kleines Beispiel: Erhält ein Wartungstechniker in einem Büro weit entfernt von der Produktionslinie einen Alarm per Pager, kann er den Windows-Computer seiner Sekretärin oder einen Apple-Computer nutzen, um das Problem einzusehen, auf den Prozess zu reagieren und den Alarm zu bestätigen. Befindet er sich im Entwicklungsteam, kann er dasselbe mit einem Netscape-Browser auf einer CAD/UNIX-Workstation tun. Selbst von zu Hause aus kann er sich über den Computer seines Kindes mit dem Internet verbinden, um seine Arbeit zu erledigen! Dank der Thin-Client-Technologie ist es für Wartungstechniker unerlässlich, kritische Aufgaben auf verschiedenen Betriebssystemen und Computern ausführen zu können! Es sind keine neuen Kenntnisse erforderlich, da der Browser hier identisch mit den Browsern anderer Systeme ist. Moderne Browser sind universelle GUI-Werkzeuge und dienen als gemeinsame Informationsschnittstelle für Geschäftsführer, Wartungstechniker und sogar Achtjährige. Das Beste aus beiden Welten – Intellution® iClient Terminal Server. Intellution® ist führend in der HMI/SCADA-Softwareentwicklung, und die Intellution® Dynamics-Familie ist die erste komponentenbasierte Automatisierungssoftwarelösung. Sie überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Softwarepakete und bietet die leistungsstärkste und umfassendste Automatisierungslösung, die derzeit in der Branche erhältlich ist. Die Intellution® Dynamics-Familie umfasst eine Vielzahl leistungsstarker Softwarekomponenten und bietet eine Komplettlösung für HMI, SCADA, Batch-Verarbeitung, Softlogic, Windows CE, MES, Internet und sogar für Unternehmensdatenbanken. Sie integriert modernste Softwaretechnologien wie COM/DCOM, OPC, VBA und ActiveX und ermöglicht so die nahtlose Integration aller Anwendungskomponenten in ein einziges System sowie den einfachen Datenaustausch über ein Netzwerk. Die neueste Version 2.5 von HMI/SCADA iFIX bietet Unterstützung für Windows 2000 Terminal Server und kombiniert die bestehende Client/Server-Architektur nahtlos mit einer browserbasierten Thin-Client-Lösung. Die bisherige Client/Server-Architektur von Intellution® ermöglichte Anwendern im Werk eine komfortable Online-Konfiguration per Fernzugriff und bot so einfache Wartung und hohe Skalierbarkeit. Der neu unterstützte Terminal Server unterscheidet sich dadurch, dass er nicht nur die bestehenden Online-Konfigurationsfunktionen des Clients nutzt, sondern diese auch auf einen Standardbrowser erweitert. Dadurch sind alle Funktionen, die zuvor vom Thick Client ausgeführt wurden, nun auch über den Browser zugänglich. Technisch gesehen erfordert dies den Betrieb mehrerer Instanzen des Thick Clients auf einem Terminalserver, um die Web-Funktionalität zu realisieren. Dies ist eine weitere umfassende webbasierte Benutzerlösung, die die bestehende Thin-Client-Lösung iWebserver von Intellution® ergänzt. Durch die Kombination von Fat- und Thin-Client-Technologien ermöglicht diese Lösung den Zugriff auf neueste Technologien und optimale Systemleistung.