HMI-Design für Sicherheit in gefährdeten Umgebungen optimieren

Informationsüberflutung vs. Sicherheit

Fortschritt in Sensorik/Steuerung erlaubt Ingenieuren, mehr Information als nötig auf Human-Machine-Interfaces (HMI) anzuzeigen. Jahrelang: Signallampen für Alarme, farbcodierte LEDs für Asset-Status.

Täglicher Betrieb: Operatoren nutzen selten alle Infos – meist 1–2 Statusbildschirme für Hauptparameter. HMI meist in sicherem Raum, fern von Gefahren → minimale Sicherheitsbedenken. Szenario ändert sich, wenn HMI + unterstützende Elektrik in Ex-Bereich (gefährdete Umgebung) platziert werden müssen.

Konzept nicht neu, seit Jahrzehnten. HMI-Hersteller bieten Ex-geschützte Versionen (Katalog/Website). Problem: Geräte verschiedener Hersteller (HMI, Steuerung, Kommunikation) → Interoperabilität. OPC-Protokoll-Unterstützung → OPC-Server als Universalübersetzer.

Konfiguration #1: Eigenständiges HMI

Selbstcontainertes Design, proprietäre Software, funktional limitiert durch Sensor-/Steuergeräte-Features. Teilweise kundenspezifische Skripte für Funktionserweiterung. Gesamt: Kein General-Purpose-Computing. Ausfall → komplettes Gerät tauschen.

Konfiguration #2: Panel PC

HMI an Computer mit HMI-Software → "Panel PC". Display & Rechner verkabelt. Rechner = Primärkomponente (Speicher, HDD, Kommunikationsports). Ausfall → einzelne Teile tauschbar.

Konfiguration #3: Getrenntes Display & Rechner (KVM)

Kombiniert Vorteile #1 & #2. Rechner außerhalb Ex-Bereich in Safe Zone, HMI via KVM-Switch verbunden. Große Distanzen möglich → Verfügbarkeit & Kosteneffizienz.

Emerging Technologies

Wireless Communication gewinnt an Popularität, Durchbrüche bei Bandbreitenlimits. Smartphones/Tablets: neue Verbindungs- & Sicherheitswege. Erfordern aber neue HMI-Software-Strategie (kleinere Bildschirme, begrenzte Rechenleistung vs. Desktop).

Entscheidungsleitfaden

Vor Herstellerfestlegung: Ex-Atmosphäre gründlich recherchieren. Risiken & Schwankungen am Installationsort kennen. Passende Konfiguration wählen. Faustregel: Ex-geeignete Geräte teurer. Manche Konfigurationen in bestimmten Situationen kostspieliger (z. B. #3 bei minimalen HMI-Specs). Hintergrundinfo zu Applikation, Atmosphäre, Anforderungen essenziell vor Herstellerwahl.