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Bedienen und Beobachten Web-Panels zum Bedienen und Beobachten in Industrie-4.0-Anwendungen

| Autor/ Redakteur: Dipl.-Betriebswirtin (BA) Julia Kurz, M.Sc.* / Jan Vollmuth

Web-Panels stellen eine wichtige Schnittstelle zwischen Menschen und Maschine dar. Um möglichst viele Anwendungen anzeigen zu können, sollten sie HTML5 sprechen.

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Das Software-Tool PLC Next Engineer eignet sich für alle Aufgaben der Automatisierung.
Das Software-Tool PLC Next Engineer eignet sich für alle Aufgaben der Automatisierung.
(Bild: Phoenix Contact)

Sprechen mit einer Zunge bereitet in der Automatisierung keine Probleme: Dank HTML (Hypertext Markup Language) können Steuerungen und HMIs miteinander kommunizieren. Bei HTML handelt es sich um eine maschinenlesbare Sprache zur Strukturierung und Gliederung von Texten. Die kooperierenden Organisationen World Wide Web Consortium (W3C) und Web Hypertext Application Technology Working Group (WHATWG) legen dabei fest, welche Vokabeln und Grammatik in den Codes verwendet werden müssen. HTML ist somit die Kernsprache des World Wide Web und wird zur Erstellung von Webseiten genutzt.

Theoretisch unabhängig vom verwendeten Betriebssystem

Die fünfte und aktuelle Version HTML5 ermöglicht die plattformübergreifende Darstellung von Texten, Bildern, Videos und weiteren Elementen in einem Webdokument. Das bedeutet, dass auf jedem Rechnersystem, auf dem ein passend ausgerüsteter Webbrowser – beispielsweise Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge oder Apple Safari – ausgeführt werden kann, die Anwendung ebenfalls entsprechend angezeigt wird. Auf diese Weise ist der Nutzer im Idealfall unabhängig vom eingesetzten Betriebssystem, wie Windows, Linux, Android oder Mac. Soweit die Theorie. In der Praxis funktioniert Edge jedoch nur mit Betriebssystemen von Microsoft und Safari mit Betriebssystemen von Apple. Die großen Open-Source-Browser Firefox und Chromium sind hier im Vorteil, da sie auf alle wichtigen Betriebssysteme portiert wurden.

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Wenn allgemein von HTML5 die Rede ist, wird darunter oftmals auch das Zusammenspiel von HTML mit CSS (Cascading Style Sheets) und JS (JavaScript) verstanden. Während HTML für die Seitenstruktur und den Inhalt einer Webseite verantwortlich ist, gibt CSS das Layout und Design vor. Durch JS lässt sich ein Dokument wiederum interaktiv und dynamisch gestalten. In der Webentwicklung sind diese drei Techniken also unweigerlich miteinander verknüpft und nicht mehr wegzudenken. Das gilt ebenso für die moderne Applikationsentwicklung.

Passt sich an jede Bildschirmgröße an

Im Zuge von Industrie 4.0 und der daraus resultierenden Digitalisierung stellt die webbasierte und plattformübergreifende Visualisierung zahlreiche Vorteile zur Verfügung. Die Nutzung des globalen Standards HTML5 bietet dem Anwender Offenheit und Flexibilität, weil er eine universelle Kommunikation mit jedem HTML5-fähigen Webbrowser erlaubt. Wird zusätzlich CSS verwendet, erhält der Anwender auf einfache Weise ein adaptives System, das sich automatisch an das jeweils eingesetzte Endgerät und dessen Bildschirmgröße anpasst. Der Trend am Markt geht daher zunehmend in Richtung Webdarstellung auf HTML5-Basis. Immer mehr Anwender setzen die Technologien ein, damit sie nicht mehr an proprietäre Systeme einzelner Hersteller gebunden sind. Deshalb baut eine stetig steigende Zahl von Softwareanbietern und Steuerungsherstellern bei ihrer Visualisierung auf Webtechnologien und Cloudanwendungen.

In größeren Anlagen bietet sich das Bedienen und Beobachten über einen Tablet-PC an.
In größeren Anlagen bietet sich das Bedienen und Beobachten über einen Tablet-PC an.
(Bild: Phoenix Contact)

In der Automatisierung wird in sämtlichen Bereichen ein hohes Maß an Bedienbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit gefordert. Das schließt neben der Hard- und Software ebenfalls die Kommunikationsschnittstellen ein. Bei Nutzung von HTML5 erfolgt der Zugriff plattformunabhängig und ist über nahezu jedes Endgerät wie PC, Tablet oder Smartphone im jeweiligen Browser möglich. So wird unter anderem die Fernwartung vereinfacht, da sie losgelöst von einer Vor-Ort-Bedienung über eine entsprechende Zugriffsberechtigung geschehen kann. Auf diese Weise lassen sich Stillstandzeiten erheblich reduzieren.

Nicht jede Funktion wird von jedem Browser unterstützt

Aus Visualisierungssicht erweist sich HTML5 allerdings nicht als Universallösung oder Allheilmittel. HTML 5 ist eine junge Technologie, die nicht zwangsläufig in jedem Browser gleich dargestellt wird. Es handelt sich um einen offenen Standard. Das heißt praktisch, dass Standardisierungsgremien zwar entscheiden, die konkrete Umsetzung aber bei den Browserherstellern liegt, welche die Spezifikationen implementieren müssen. Im entsprechenden Gremium von W3C arbeiten alle großen Browserhersteller mit. Da die beteiligten Unternehmen jedoch um Marktanteile konkurrieren, zeigt sich die Weiterentwicklung der Standards als spannungsreicher Prozess zwischen individuellen Alleingängen und Konsens im Gremium. Um im Markt einen Wettbewerbsvorteil zu haben, wird dann doch ein Feature eingeführt, das nicht sämtliche Browser unterstützen.

Der Nachteil einer mangelnden Portabilität macht sich dadurch bemerkbar, dass HTML5-Anwendungen nicht überall gleich aussehen (müssen). Es treten immer wieder Inkompatibilitäten zwischen den verschiedenen auf unterschiedlichen Plattformen genutzten Browsern auf. Soll eine Anwendung dennoch stets gleich angezeigt werden, erhöht das den Entwicklungsaufwand. Gerade bei Web-Panels sehen sich die Softwareentwickler oftmals mit Herausforderungen konfrontiert.

Verschiedene Gerätefamilien für unterschiedliche Anforderungen

Phoenix Contact bietet Web-Panels mit unterschiedlichen Touch-Technologien.
Phoenix Contact bietet Web-Panels mit unterschiedlichen Touch-Technologien.
(Bild: Phoenix Contact)

Diese Panels verfügen über einen HTML5-kompatiblen Browser und zeigen alle webbasierten Visualisierungen an, die den aktuellen HTML-Standard unterstützen. Sie können also mit den meisten modernen SPSen und IPC-basierten Steuerungen kommunizieren.
Diese Panels verfügen über einen HTML5-kompatiblen Browser und zeigen alle webbasierten Visualisierungen an, die den aktuellen HTML-Standard unterstützen. Sie können also mit den meisten modernen SPSen und IPC-basierten Steuerungen kommunizieren.
(Bild: Phoenix Contact)

Phoenix Contact stellt sich diesen Herausforderungen und bietet mit der neuen Web-Panel-Familie WP 4000 zur Realisierung anspruchsvoller Applikationen und den Basic Web-Panels BWP 2000 für Basisanwendungen und preissensible Märkte leistungsstarke HMIs an. Beide Produktserien sind mit einem HTML5-kompatiblen Browser ausgestattet und zeigen alle webbasierten Visualisierungen an, die den aktuellen HTML-Standard unterstützen. Die WP 4000- und BWP 2000-Geräte können also mit den meisten modernen SPSen und IPC-basierten Steuerungen kommunizieren. Sie werden lediglich via Ethernet mit der jeweiligen Steuerung verbunden, auf der ein integrierter Webserver läuft. Dieser hostet die Seiten mit der Applikation, die auf dem Panel dargestellt werden.

Im systemischen Einsatz spielen die Web-Panels optimal mit dem Ecosystem PLCnext Technology von Phoenix Contact zusammen. Sie können allerdings ebenfalls als Komponente mit Fremdsoftware und -steuerung genutzt werden. Gleiches gilt für Anwender, die kein Engineering-Tool verwenden, sondern die Benutzeroberfläche selbst mit HTML5, JavaScript und Cascading Style Sheets erstellen.

* Dipl.-Betriebswirtin (BA) Julia Kurz, M.Sc., arbeitet im Produktmarketing HMI der Phoenix Contact HMI-IPC Technology GmbH, Filderstadt

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