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Bedienkonzepte – Der Einsatz von Standardtechnologien ermöglicht den flexiblen Einsatz dezentraler Bedien- und Visualisierungslösungen. Eine innovative Lösung kommt dabei ohne spezielle Hardware aus.

24. Februar 2010

Die Steuerung von Maschinen oder Anlagen mit einem Industrie-PC hat einige Vorteile: Unter anderem ermöglicht sie den Einsatz bewährter, kostengünstiger Standardbauteile, wie sie auch im Office-Umfeld eingesetzt werden. Besonders effektiv ist dieser Ansatz, wenn dabei auch für Datenübertragung, Bedienung und Visualisierung Standardtechnologien wie Ethernet und IP-Protokoll zum Einsatz kommen. In diesen Fällen lassen sich die Bedien- und Anzeigeelemente als eigenständige, von der Steuerungsebene getrennte Einheit flexibel und dezentral platzieren, während der Rechner im Schaltschrank untergebracht ist.

Software genügt

Möglich macht dies das Bedienkonzept CPLink, das der ostwestfälische IPC-Spezialist Beckhoff bereits 1998 vorgestellt hat. Während die ersten Systeme CPLink1 und CPLink2 noch spezielle Hardwarekomponenten benötigten, handelt es sich bei der aktuellen Version CPLink3 um eine reine Softwarelösung, die vollständig auf den Standardtechnologien Ethernet und IPbasiertem Protokoll beruht. Dabei erfasst ein virtueller Grafikadapter im Host-PC den Bildschirminhalt und sendet ihn über preiswerte oder auch schleppkettenfähige Standard-Ethernet-Kabel an ein oder mehrere Beckhoff-Ethernet-Panel mit Windows-Betriebssystem. Die CP-Link-3-Software muss dazu sowohl auf der Server- als auch auf der Clientseite installiert sein. Da die Anwendungsprogramme, etwa SPS/NC oder HMI, nur auf dem Host-PC ablaufen, werden deren Softwarelizenzen nur einmal fällig. Die Control Panel erhalten lediglich Bilddaten.

Das Visualisierungskonzept CP-Link ermöglicht drei verschiedene Betriebsarten zur Bildschirmdarstellung, die sich per Software parametrieren lassen: Wird nur eine einzelne abgesetzte Bedieneinheit benötigt, kommt der Modus Single-Desktop zum Einsatz, bei dem ein virtueller Grafikadapter das Bild des Host-PCs auf einem über Ethernet angeschlossenen Display anzeigt. In der Betriebsart Extended-Desktop dagegen lassen sich z.B. Bildschirmfenster beliebig auf zusätzliche Bildschirme mit virtuellen Grafikadaptern verschieben, die so die Bedienoberfläche des Host-PCs erweitern. Die Kommunikation erfolgt über TCP/IP. In der Betriebsart Multi-Desktop schließlich zeigen alle angeschlossenen Displays dasselbe Bild.

Die Kommunikation erfolgt dabei wahlweise über die Protokolle TCP/IP oder UDP/IP (Multicast), mit denen sich vier bzw. bis zu 255 Panel ansteuern lassen. Eine Eingabe ist dabei an jedem Panel möglich. Zur Koordination der Eingaben können die Displays untereinander verriegelt werden. Gesteuert werden die Verriegelungsfunktionen über Beckhoffs Echtzeit-Soft-SPS TwinCAT bzw. über ein Applikationsprogramm. Die dazu notwendigen Signale werden mit dem CPLink-3-Protokoll übertragen.

Erweiterte Kommunikation

Neben dem Bildschirminhalt überträgt das Protokoll auch Touchscreen- und Sondertastenfunktionen an die Ethernet-Panels. Die Funktion »Virtual-USB« ermöglicht zudem den Anschluss von USB-Geräten, etwa eines Druckers oder einer Webcam, die der Host-PC dann wie lokal angeschlossene Geräte nutzen kann. Ein zusätzlicher Kommunikationskanal verbindet weitere Ein-/Ausgabegeräte an den Displays, wie Drehschalter oder Taster, mit dem Host-PC. bt

Erschienen in Ausgabe: 01/2010