Die IMS-Studie "The European Market For Human Machine Interface Hardware" vom Februar 1999 zeigt einen klaren Trend auf: Die jährliche Wachstumsrate (in Stückzahlen) bei den Touch Operator Panel von 1997 bis 2002 liegt bei 26 Prozent. Deutlich mehr als die 12,7 Prozent, welche die IMS-Studie für den gesamten europäischen Anzeige- und Bediengerätemarkt für den gleichen Zeitraum ausweist. Mit anderen Worten: Die Touch-Technologie hat sich auch in Europa durchgesetzt und ist weiter auf dem Vormarsch. Und das nicht nur im Bereich der klassischen Toucheinsatzgebiete wie in Informations- und Kassensystemen sowie in der Büro- und Gebäudetechnik, sondern immer häufiger auch im industriellen Umfeld.
Einleitung
Die Gründe für diese rasante Entwicklung sind zahlreich: Mehr Übersicht, größere Flexibilität und bessere Ergonomie rangieren dabei an vorderster Stelle. Touch Panel vereinen Anzeige- und Bedienfunktionen in einem Gerät. Bei immer komplexer werdenden Maschinen und Anlagen kommt der fehlerfreien Bedienung immer größere Bedeutung zu. Die wichtigste Forderung eines Betreibers: Jederzeit über den Betriebszustand der Anlage informiert zu sein um bei Bedarf schnell und gezielt eingreifen zu können, erfüllen die Geräte optimal. Frei nach dem Motto: Weniger ist mehr! Am Schaltschrank befindet sich als Bedien- und Visualisierungsstation oftmals nur noch das Touch Panel. Maschinen- und Anlagenbilder, Alarm- und Hilfetexte werden direkt auf dem Display angezeigt. Aufwendig gestaltete Mosaikschaltbilder, die Vielzahl von Leuchtmeldern, Drucktastern und Wahlschaltern gehören der Vergangenheit an. Sie sind softwaremäßig auf dem Touch Panel in beliebiger Art und Anzahl zu konfigurieren. Unterschiedliche Bedienersprachen sind per Touch oder über die SPS anwählbar. Die landesspezifische Beschriftung von Einzelelementen entfällt vollständig. Ermüdende Augenbewegungen zu Maus oder Tastenfeldern entfallen ebenfalls: Ein- und Ausgabemedium sind identisch - der Blick ist immer auf das Geschehen gerichtet.
Hauptteil
Verschiedene Touchtechnologien Touch Panel ist nicht gleich Touch Panel. Zu etwa 60 Prozent werden heute Touch Panel mit Resistiv-Technologie eingesetzt; zu 30 Prozent Touch Panel, die auf der Infrarottechnik basieren. Die restlichen 10 Prozent verteilen sich auf die Kapazitiv- , die SAW- (Surface Acoustic Wave) und die Piezo-Touchtechnik. Diese Geräte belegen heute Nischenmärkte. Beim Resistiv-Touch Panel spannt sich eine leitende Folie über die leitfähig gemachte Bildschirmoberfläche. Die Folie wird durch zahlreiche Isoliernoppen vom Bildschirm getrennt. Erst wenn ein leichter Druck ausgeübt wird, berührt die Folie an dieser Stelle die Bildschirmoberfläche und es fließt ein Strom. Basierend auf dem Spannungsteilerprinzip ergibt sich ein anderer Strom- bzw. Widerstandswert, je nachdem an welcher Stelle die Folie berührt wird. Auf diese Weise wird die Berührungsstelle eindeutig lokalisiert. Die Infrarot-Touchtechnik ist im eigentlichen Sinne gar keine Touchtechnik. Das Verfahren funktioniert völlig berührungslos. Es arbeitet mit einem Lichtschrankengitter im Infrarotbereich. Jedem Sender sitzt ein Empfänger auf der anderen Seite gegenüber. Der Strahlengang verläuft knapp über der Frontscheibe. Durch die gleichzeitige Unterbrechung eines oder mehrerer Infrarotkanäle in X- und Y-Richtung wird die Position der "Berührung" erkannt und die Schaltfunktion ausgelöst.
Vorteile der Infrarottechnik Die Infrarot-Touch Panel bieten bei Einsatz im industriellen Umfeld eine Reihe von Vorteilen. Die Geräte besitzen eine kratzfeste und entspiegelte Echtglasoberfläche. Deshalb sind sie für den Einsatz in rauher Umgebung besonders geeignet. Selbst die Bedienung mit harten, scharfkantigen Gegenständen ist unproblematisch. Bei resistiven Geräten wird oftmals eine zusätzliche Folie auf die Frontseite geklebt um die Geräte vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Dies mindert die technologiebedingt ohnehin schon geringere Lichtdurchlässigkeit der Resistiv-Touch Panel zusätzlich. Die Lichtdurchlässigkeit bei Infrarotgeräten beträgt dagegen 100 Prozent. Daraus resultiert deren hervorragende Brillianz. Geräte mit TFT-Farbdisplay bieten die derzeit beste Bildqualität bei guten seitlichen Ablesewinkeln. Die Glasoberfläche der Infrarotgeräte hat eine höhere Beständigkeit gegen chemische Stoffe und Reinigungsmittel als die Kunststofffolie der Resistivgeräte. Die Bedienung mit Handschuhen ist sowohl bei Infrarot- als auch bei Resistiv-Touch Panel möglich. Ein Vorteil der Resistiv-Touch Panel ist neben dem etwas günstigeren Preis, dass eine Funktion erst durch leichten Druck ausgelöst wird. Die bei Infrarotgeräten vielfach diskutierte Möglichkeit von Fehlbedienungen durch Insekten ist in der Praxis jedoch kein Thema mehr. Eine ganze Reihe von projektierbaren Funktionen (Bildschirmschoner, Deaktivierung aller Touchfunktionen, Funktionsauslösung durch Doppelberührung oder zeitverzögerte Funktionsauslösung) schließt diese Art der Fehlbedienung nahezu aus. Einige Hersteller bieten Geräte an, die neben dem Touchscreen zusätzlich über eine Tastatur verfügen. Begründet wird dies damit, daß Touch Panel für alphanumerische Eingaben nur bedingt geeignet sind. Diese Aussage widerspricht nicht nur der ergonomischen Bedienung, sie ist vor allem bei Infrarot-Touch Panel auch nicht zutreffend. Touch Panel bieten heute bei Tastatureingaben eine enorm hohe Flexibilität. Die Tastatur erscheint beispielsweise erst dann auf dem Display, wenn man Sie benötigt und ist gezielt auf die jeweilige Eingabeart zugeschnitten (Inc/Dec-Tastaturen, verschiedenste Zehnertastaturen, alphanumerische Tastaturen). Die Größe der einzelnen Tasten läßt selbst die Bedienung mit Handschuhen zu. Auf einem Infrarot-Touchdisplay lassen sich die Tastaturen online verschieben. Wichtige Prozesswerte bleiben so während der Dateneingabe weiterhin im Blickfeld des Bedieners. Minimale und maximale Eingabewerte können mit der Tastatur eingeblendet werden. Die direkte Bedienung verringert Fehleingaben und ist etwa um den Faktor 2 bis 3 schneller als über eine separate Tastatur. Da die Anforderungen an die Bildqualität von Anzeige- und Bediengeräten ständig steigen, werden sich Infrarot-Touch Panel zunehmend überall dort durchsetzen, wo neben der höheren Robustheit auch eine brillantere Bildqualität gefordert ist. Im unteren Preissegment und bei geringeren Anforderungen an Robustheit und Bildqualität werden auch zukünftig Resistiv-Touch Panel eingesetzt. Infrarot-Touch Panel als zentrale Bedienstation Hier ist ein Infrarot-Touch Panel als zentrale Bedienstation einer Farbnebel-Absauganlage im Einsatz. Am Schaltschrank befindet sich neben dem abschließbaren Hauptschalter mit NOT-AUS-Funktion nur noch das Touch Panel. Die gesamte Anlage wird über das Touch Operator Panel visualisiert und gesteuert. Die ausschlaggebenden Gründe für den Einsatz eines Touch Panel waren hier: - die hervorragende Bildqualität des TFT-Displays - ein Gerätetyp ist für unterschiedliche Anlagen zu verwenden - die hohe Beständigkeit gegen chemische Stoffe und Reinigungsmittel - der Wegfall von Schaltern, Tastern und Leuchtmeldern - die Bedienerführung kann mit wenig Aufwand softwaremäßig geändert werden - Temperarurkurven sind auf dem Display darstellbar
Innovative Touchtechnik spart Kosten Der Einsatz von Touch Operator Panel zahlt sich in mehrfacher Hinsicht aus. Der reine Gerätepreis spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Betrachtet man die Wertekette von der Planung über die Projektierung bis zum Betrieb einer Maschine oder Anlage, so ergeben sich eine Reihe von Sparpotentialen. Das Universalgerät 'Touch Panel' vereinfacht die Lagerhaltung und die Ersatzteilbevorratung und senkt so die Logistikkosten. Zeitaufwendige Einzelverdrahtungen und Beschriftungen entfallen, das spart Kosten in der Projektierungsphase. Selbst während der Inbetriebnahme sind kundenspezifische Anpassungen mit wenig Aufwand zu realisieren und im Betrieb verkürzen beispielsweise eingeblendete Wartungsbilder die Stillstandzeiten - das senkt die Produktionskosten. Eine abgestimmte Bedienerführung verringert die Einarbeitungszeit des Bedienpersonals. Von diesen Kosteneinsparungen profitieren sowohl der Maschinenbauer als auch der Betreiber. Die Potentiale, welche Touch Operator Panel für die Maschinen- und Anlagenbedienung bietet, sind noch lange nicht ausgeschöpft. Der einfachen, schnellen und fehlerfreien Bedienung kommt unter dem Aspekt der Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit immer größere Bedeutung zu.
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