Die Prozessindustrie digitalisiert die Produktion immer umfassender. Dadurch steigt auch der Bedarf an Bedienstationen mit Monitor, Tastatur und Maussteuerung.

Die stetig steigenden Qualitätsanforderungen an die Produkte und die Reproduzierbarkeit einer definierten Qualität führen in allen Bereichen der chemischen Industrie zur Verwendung von digitalen Steuerung und Systemen. Das sind neben den SPS und Prozessleitsystemen (DCS) auch vermehrt rechnerbasierte Produktionssteuerungssysteme (MES). Aufgrund des Charakters der meisten dieser Produktionsanlagen, insbesondere durch Chargenfertigung, werden noch viele Arbeitsschritte direkt vor Ort in der Produktionsanlage ausgeführt und die Anlage von dort gesteuert und überwacht.

Moderne Architekturen erfordern lokale Intelligenz
Die Anlagen in der Prozessindustrie stellen hohe Anforderungen an die physische Robustheit, gute Reinigbarkeit und chemische Beständigkeit der dort aufgestellten Monitor Bedienstationen. Oft sind diese Produktionsbereiche zusätzlich als explosionsgefährdeter Bereich ausgewiesen. Daher müssen auch die eingesetzten Bedien- und Anzeigegräte entsprechend zugelassen sein (gemäß ATEX, IECEx, NEC und weiteren, je nach Weltregion). Die heute verwendeten, modernen Architekturen der Anlagensteuerung erfordern lokale Intelligenz und meist einen Netzwerkanschluss in den Monitoren.
Im Falle von SPS als Steuerungssystem muss die Visualisierungssoftware zur Darstellung der Prozesswerte und des Anlagenschemas auf dem Monitor selbst ablaufen können. Daher werden hierfür überwiegend Monitore mit integriertem Industrie PC (PC-Monitore) und Windows 10 IoT Betriebssystem verwendet.
Bei Produktionssteurungs- und Prozessleitsystemen ist die Visualisierungssoftware fester Bestandteil der Anlagensteuerung. Diese befindet sich typischerweise außerhalb des Produktionsbereichs. Daher bedarf es hierfür Bedienstationen, die auf große Distanz die Fertigungsschritte und Anlagenbilder anzeigen und bedienen können. Stand der Technik sind heute die von Pepperl+Fuchs vor über 10 Jahren eingeführten, netzwerkbasierten Remote Monitore mit integriertem Thin Client der VisuNet Reihe: über die Ethernet Netzwerk Infrastruktur der Produktionsanlage werden die Videobilder, sowie die Tastatur- und Mausdaten über netzwerkfähige Protokolle (Microsoft RDP, VNC, …) in komprimierter Form übertragen. Damit können beliebige Distanzen überbrückt werden, WAN Standleitungen sogar über Kontinente. Auch die heute zunehmend verwendeten virtualisierten Rech­nerarchitekturen, basierend auf virtualisierten PC und Servern für das Steuerungssystem, werden von den Remote Monitoren unterstützt. Im Netzwerk ist jede Bedienstation mit jedem Rechner alternativ oder gleichzeitig über seine IP Adresse verbindbar, ob physischer Rechner oder Virtualisierter.
Die Standard IEEE Netzwerktechnik erlaubt es auch, verschiedene Medien für die Verbindung einzusetzen, Kupfer Kabel (z. B. Cat 7) als Standard, Lichtwellenleiter und Funk (WLAN) als Optionen. Die PC-Monitore und die Remote Monitore der VisuNet Reihe unterstützen diese Standards, auch im Ex-Bereich.

Auch in Zone 1 /21 Standard Lichtwellenleiter
Die neueste Generation der Pepperl+Fuchs ­VisuNet Bedienstationen ist die GXP Reihe für ATEX und IECEx Zone 1/21, Zone 2 / 22 sowie für die NEC Class I/ II Div2 und Class I / II Zone 2. Eine der vielen Innovationen und Neuerungen ist hier die Möglichkeit, auch in Zone 1 / 21 eine Standard Lichtwellenleiter Netzwerkverbindung aufzubauen, ohne die Notwendigkeit einer Ex-zugelassenen Gegenstelle auf der Steuerungsrechner Seite. Meist wurde bisher die optische Eigensicherheit [op is] für Media Changer oder Switch vorgeschrieben. Dies entfällt beim VisuNet GXP und vereinfacht damit die Netzwerk Infrastruktur und spart Kosten.
Die VisuNet GXP sind mit 19“ Display und als 22“ Full-HD mit 16:9 Display erhältlich, was die meisten Anforderungen der heutigen anspruchsvollen Prozessindustrie Visualisierung abdeckt. Der VisuNet GXP ist als Remote Monitor und als PC-Monitor erhältlich.

Reparatur vor Ort durch Modul-Tausch
Eine weitere Neuerung der VisuNet GXP Reihe ist ihr modularer Aufbau. Das Display Modul, die Prozessoreinheit (PC-Modul oder Thin ­Client Modul) und die Spannungsversorgung (AC oder DC Power Modul) sind je einzeln Ex-zugelassen und über Stecker und Kabel miteinander verbunden. Dadurch kann im seltenen Fall eines Defektes das schadhafte Modul identifiziert und einfach getauscht werden. Die Ex-zugelassenen Geräte müssen nicht mehr zwingend zur Reparatur in ein Reparaturzentrum des Herstellers eingeschickt werden. Sie können am Standort des Kunden von geschultem Personal außerhalb des Ex-Bereichs durch einen Modul-Tausch wieder instandgesetzt werden. Dies reduziert die Reparaturzeit erheblich, und damit der Ausfallzeit der VisuNet GXP Monitore in der Produktionsanlage.
Der Mauszeiger wird optional mit einem Touchscreen in P-Cap Technologie bewegt (Projected Capacitive), der gegenüber den bisherigen resistiven Touchscreen Folien aus Kunststoff einige wesentliche Vorteile aufweist. Die hinter-Glas Sensoren erlauben eine Displayoberfläche aus robustem, chemisch beständigem Glas. Die neueste Generation dieser P-Cap Touchscreens erlaubt auch die Verwendung vieler der in der Prozess Industrie üblichen Handschuh-Typen. Die Touchscreen Oberfläche ist immun gegen Störungen durch auftreffende Gegenstände oder tropfende Flüssigkeiten. Auch die Mehr-Finger Bedienung wird bei vorhandener Auslegung der Visulisierungssoftware unterstützt.
Für die verschiedenen Anforderungen der Platzierung vor Ort in der Produktionsanlage gibt es, wie schon für die anderen VisuNet Monitor Reihen IND, GMP und XT, auch für die VisuNet GXP Reihe eine Vielzahl von Gehäuse- und Montage Komponenten, bis hin zur Möglichkeit von kundenspezifischen Lösungen über eines der Pepperl+Fuchs Solution Engineering Center. Die robuste Tastatur kann mit drei integrierten Varianten zur Cursorsteuerung konfiguriert werden: mit einer leicht zu reinigenden Touchpad Maus, mit einer intuitiv zu bedienenden Trackball Maus oder mit einem robusten Joystick, je nach den Einsatzbedingungen.

Remote Monitore zentral verwalten
Als Peripheriegeräte können Zone 1 /21 zugelassene Barcodeleser vom Typ PScan mit Kabel oder über Funk angeschlossen werden. Diese sind funktional in den Monitor integriert, sodass die gelesenen Barcode Daten direkt an die Steuerungsanwendung ebenfalls über das Netzwerk Protokoll übertragen werden.
Da die Anzahl der Bodenstationen in der Prozessindustrie stetig zunimmt, entsteht auch der Bedarf, diese Remote Monitore und PC-Monitore über das Netzwerk zentral von einem Standard PC zu verwalten. Die Anforderungen sind: die Monitore zu konfigurieren, zu managen und dem Bediener in der Anlage Unterstützung zu bieten, ohne selbst in die Anlage gehen zu müssen.
Dafür hat Pepperl+Fuchs die Management Software VisuNetCC Control Center entwickelt. VisuNetCC vereinfacht die Inbetriebnahme aller Monitore, da eine einmal vorgenommene Konfiguration der umfangreichen Zusatzfunktionen lokal auf dem Service-PC mit VisuNetCC abgespeichert und auch in weitere Monitore übertragen werden kann. Während des Betriebs kann der Status aller im Netzwerk befindlichen VisuNet Monitore überwacht und übersichtlich dargestellt werden. Bei Bedarf können Updates zentral eingespielt werden. Durch eine Funktion zur Spiegelung des Bildschirmbildes eines Monitors in der Anlage kann auf einem Service-PC mit der VisuNetCC Software dem Bediener vor Ort bei Fragen zum dargestellten Prozess Bild Hilfe aus der Ferne angeboten werden, bis hin zur Übernahme der Steuerung des Remote Monitors anstelle des Bedieners vor Ort. Eine Benutzerverwaltung erlaubt es solche Funktionen zu ermöglichen oder zu sperren.

Neues Kapitel für Bedienstationen in Ex-Zonen
Die neuen Monitore der GXP Reihe haben zusammen mit der Management Software VisuNetCC ein neues Kapitel für die Bedienstationen der internationalen Ex-Zonen aufgeschlagen: einfache Installation und Inbetriebnahme, umfangreicher Funktionalität der parametrierbaren Firmware (RM-Shell 5), neue Verbindungs- und Bedienkonzepte, sowie einfacher Service, Support und Reparatur. Zusammen mit dem Baukasten an Montage- und Zubehör Komponenten lassen sich passende Bedienstation für die verschiedenen Einsatzfälle in der Prozessindustrie konfigurieren. Und wenn es einmal besondere Anforderungen und Montagebedingungen gibt, kann das Pepperl+Fuchs Solution Engineering Center zusammen mit dem Kunden eine passende Lösung erarbeiten.