Vision per Web
Konfigurierbare Webseiten zur HMI-Machine-Vision Visualisierung
HMI-Lösungen für das Bedienen und Beobachten von Bildverarbeitung müssen viele Anforderungen erfüllen. Jetzt können Systemintegratoren und Maschinenbauer für die Visualisierung komplexer Bedienoberflächen auf konfigurierbare Webseiten setzen.
Bild 1 | Mit webHMI ist die Visualisierung von Prüfergebnissen im Steuerungs-HMI der Maschine möglich. Auch individuelle Bedieninterfaces lassen sich gestalten. (Bild: Vision & Control GmbH)
Maschinenbauer und Endanwender wollen zunehmend individuelle Visualisierungslösungen mit hohen Ansprüchen bei Bedienfreundlichkeit, Sprachanpassung und Servicefunktionen. Der neue webHMI-Baukasten von Vision & Control kann je nach Aufgabe individuell zugeschnitten werden. Diese Funktionalität ermöglicht z.B. das Anlegen vorgefertigter Prüfabläufe mit einstellbaren Prüfzonen und Kriterien. Dabei können auf mehreren Systemen gleichzeitig Fehler- oder Detailbilder dargestellt werden. Auch verschiedene Ansichten auf das gleiche System sind möglich, um die unterschiedlichen Anforderungen beim Service oder der Qualitätssicherung zu erfüllen.
Bild 2 | Integration der webHMI im Siemens Panel (Bild 2) oder Bosch IndraWorks (Bild 3). Auch für Beckhoff Panels ist die Lösung geeignet. (Bild: Vision & Control GmbH)
Anpassbar an Siemens-, Bosch- und Beckhoff-HMIs
Durch das webHMI ist es möglich, dass der Endkunde in seinem vorbereiteten Webinterface selbst ein neues Produkt mit individuellen Prüfbereichen, Schwellwerten und Kriterien definiert. Damit sich das System optimal in andere Anwendungen und HMI-Designs einpasst, wurde während der Entwicklung darauf Wert gelegt, alle Logos, Schriftgrößen und Farben flexibel einstellbar zu machen. Damit jeder Bediener nur das sehen kann was er braucht, gibt es die Möglichkeit verschiedene Ansichten zu generieren. Ein weiterer Aspekt ist die direkte Integrierbarkeit in das Anlagen-HMI, so kann man z.B. bei Siemens in den Comfort & Basic Panels mit dem Browser-Plugin einfach eine URL eingeben. Nach ähnlichem Schema funktioniert dies auch bei IndraWorks von Bosch Rexroth oder Opcon. Für Beckhoff-Steuerungen lässt sich über C# das Windows-Browser-Plugin einblenden und aufrufen. Maschinenbediener müssen oft selbständig die Maschinen und die integrierte Bildverarbeitung umrüsten. Idealerweise erfolgt dies zentral über ein HMI. Eine effiziente Variante ist die Zusammenstellung verschiedener webHMI-Bausteine durch den Systemintegrator bzw. Maschinenbauer. Damit ist der Aufwand für eine kundenspezifische Bedienoberfläche überschaubar. Mit dieser können typische Ansichten, wie Fehlerbildringpuffer, Messwertanzeigen, Übersichtsbilder aber auch Editoren für Kriterien und Schwellwerte schnell zusammengestellt werden. Besonders intuitiv wird die Lösung, sobald der Maschinenbauer die Bildverarbeitung in die Steuerungsoberfläche der Gesamtanlage integriert. Die Webtechnologie läuft bereits mit Siemens-, Beckhoff- und Bosch-HMIs. Auch bereits bestehende Prüfprogramme lassen sich ohne großen Aufwand um das neue webHMI erweitern. In HTML programmieren muss der Systemintegrator dafür aber nicht. Die eigentliche Vernetzung durch die HMI-Panels erfolgt über das Einfügen eines Browser-Controls und den Aufruf einer URL. Die Architektur des webHMI erlaubt zudem die Visualisierung mehrerer Bildverarbeitungssysteme bzw. Prüfstationen in einer einzigen Oberfläche.
Bild 3 | Integration der webHMI im Siemens Panel (Bild 2) oder Bosch IndraWorks (Bild 3). Auch für Beckhoff Panels ist die Lösung geeignet. (Bild: Vision & Control GmbH)
Neues Bedienkonzept
Um die Bildverarbeitungsaufgabe zu strukturieren, wurde für die Bedienung ein neues Konzept eingefügt. Jede Bildverarbeitungsaufgabe wird in eine oder mehrere Prüfungen zerlegt. Jede Prüfung besteht dabei aus einer Bildaufnahme, auf der mehrere Messungen ausgeführt werden können. Die jeweiligen Messungen liefern jeweils einen Messwert. Dieser wird mit Prüfkriterien verglichen. Die Messungen können durch Einstellwerte parametriert werden (z.B. Schwellwerte, Belichtungszeit, etc.). Im webHMI werden die Informationen in einzelnen Prüfungen aufbereitet dargestellt. Die Einstellwerte und Prüfkriterien können verändert und als neuer Produktdatensatz abgelegt werden. Um eine effiziente Datenkommunikation zu gestalten, müssen die Daten genau einmal gesendet werden. Damit bereits beim Start der Bedienoberfläche alle Informationen verfügbar sind, wurde parallel zum Prüfablauf ein Zwischenspeicher eingefügt, in dem die zu visualisierenden Daten vom Prüfprogramm geschrieben und vom Webserver gelesen werden können. Durch eine namentliche Zuordnung sind somit flexible Kombinationen möglich. Im Prüfablauf müssen dann nur noch die jeweiligen Befehle zum Füllen des Zwischenspeichers an der richtigen Stelle eingefügt werden.
Sind alle Browser gleich?
Durch die Standardisierung der Webtechnologie ist es egal welchen Browser der Anwender nutzt. Das webHMI basiert auf dem Google-Framework Polymer. Dieses identifiziert den Browser und verwendet – sofern vorhanden – spezielle schnelle Funktionen. Bei Browsern, die diese nicht können, wird auf universellere langsamere Funktionen mit gleichem Gesamtergebnis umgeschaltet. Die Browser mit der größten Unterstützung von Polymer-Funktionen sind derzeit Chrome und der Open-Source-Browser Opera, danach folgt Safari. Zum Schluss des Unterstützungsumfangs folgen Internet Explorer 11/Edge und Firefox. Die in HMI-Panels verbauten Browser-Plugins verwenden meist im Hintergrund einen dieser Browser. Da Polymer aber auf allen Browsern das Gleiche darstellen lässt, ist das Ergebnis identisch. Allerdings ist bei hohen Taktraten Chrome und Opera in der Visualisierung schneller als andere Browser.
