COM plus Display ergibt noch kein HMI

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DMB Technics AG

MSC Technologies GmbH

Rosemarie Krause Technisches Redaktionsbüro

Neben dem Prozessormodul bietet MSC einen umfassenden Support bei der Modulintegration in die Applikation und eine Unterstützung bei der Entwicklung des kundenspezifischen Baseboards. Das Baseboard muss in der Regel in puncto Größe und Einbauform der Anwendung angepasst werden. Für Projekte mit kleineren Stückzahlen kann auch ein von MSC als Standardprodukt angebotenes Baseboard eingesetzt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die MSC eigene Serienfertigungslinie für Embedded-Module in Deutschland. Damit werden neben einer hohen Produktqualität kurze Kommunikations- und Lieferwege zum Kunden sichergestellt.

Kapazitive Touchscreens mit Multitouch-Fähigkeit

Das Portfolio der Gleichmann Electronics (einer der drei Geschäftsbereiche der MSC Gleichmann-Gruppe) umfasst eine große Auswahl an intuitiv bedienbaren HMI-Benutzeroberflächen. Die Multitouch-Lösungen GE STAR Touch von TRS Star, die von Gleichmann angeboten werden, sind mit Bildschirmdiagonalen von 5,6 cm (2,2 Zoll) bis 53 cm (21 Zoll) lieferbar. Sie basieren auf der Charged Transfer QMatrix-Technologie von Atmel. Die Single-Chip-Lösung eignet sich für Bildschirmdiagonalen bis 30,7 cm (12,1 Zoll), während für Display-Diagonalen von 26,4 cm (10,4 Zoll) bis 55,9 cm (22 Zoll) ein Vier-Chip-Touch Controller zum Einsatz kommt. Der Touch-Sensor wurde von TRS Star selbst entwickelt.

Die kapazitiven Touchscreens integrieren ein zweischichtiges Koordinatennetz aus Elektroden, das mit Spannung ein gleichmäßiges elektrisches Feld erzeugt. Die Berührung mit einem leitenden Gegenstand löst einen Ladungstransport aus, wodurch sich das elektrostatische Feld zwischen den Elektroden und die Kapazität ändern. Da die Kapazität im gesamten Koordinatennetz ständig gemessen wird und die Eingaben einzelner Finger getrennt registriert werden können, sind kapazitive Touchscreens multitouch-fähig. Bei der Projected Capacitive Touch (PCT oder PCap)-Technologie wird eine Glasplatte vor das Display gesetzt. Die ITO-Schicht befindet sich auf der Glasrückseite und projiziert das kapazitive Feld auf die Glasscheibe.

Da für die Einstellungen des Touch-Controllers ein besonderes Know-how wichtig ist, steht Gleichmann eine speziell entwickelte Firmware zur Verfügung. So spielt zum Beispiel die Position des Sensors zum Gehäuse eine große Rolle. Abhängig von der Einbausituation treten bei der PCT-Technologie Störeinflüsse auf, die zu einem gewollten bzw. ungewollten Ereignis führen können. Ist das System zu unempfindlich eingestellt, reagiert es auf Berührung überhaupt nicht und funktioniert fehlerhaft. Die Integration des Multitouch-Systems in die jeweilige Kundenanwendung wird von Gleichmann und TRS Star gemeinsam durchgeführt. So lässt sich eine größtmögliche Flexibilität, z.B. in der Bedienart und der Ausführung der Fronten, erreichen.

HMI-Anforderungen jenseits der Rechenleistung und I/Os

Neben der Rechenleistung, der Schnittstellenauswahl, der Auflösung und der Qualität des Displays stehen für kundenspezifische HMI Panels noch weitere Kriterien im Vordergrund. Bei Verkaufsautomaten geht es vor allem um die Systemsicherheit und den Schutz vor Vandalismus. Um mechanische Zerstörungen zu verhindern, kann das Display mit einem Vandalismus sicheren, 4 mm starken Frontglas, geschützt werden.

In der Medizintechnik dagegen sind glatte Glasoberflächen gefordert, die sich schnell reinigen lassen. Folientastaturen sind beispielsweise für diese Anwendungen nicht geeignet. Darüber hinaus muss die Bedienung des Panels mit Handschuhen, z.B. aus Latex, durch die entsprechende Einstellung des Touch-Controllers sichergestellt werden. Ein weiterer wichtiger Punkt in diesem Markt ist die lange Verfügbarkeit der Systeme. Für Automotive-Anwendungen ist in vielen Fällen ein erweiterter Temperaturbereich für Display und Touch, aber vor allem auch für das Prozessormodul, Voraussetzung.

MSC ist auch in der Lage, ausgeklügelte Kühlkonzepte zu entwickeln, um den Anforderungen in Strom sparenden Display-Systemen, z.B. in der Home Automation, zu genügen. Für Power-over-Ethernet steht ein eigenentwickeltes IP-Makro zur Verfügung, das sich je nach Bedarf in unterschiedliche Anwendungen einbauen lässt. Zusätzlich sind spezielle EMV-Tests machbar. In zahlreichen Fällen, übernimmt MSC auch das komplette mechanische Design des HMI-Systems. So kann die Frontglasscheibe, der Touchsensor und das Display als eine Einheit verklebt werden. Dies hat den Vorteil, dass zwischen die Flächen kein Staub eintreten kann, was optische Effekte, z.B. die Verzerrung des Bildes, minimiert. An das Display lässt sich dann direkt die Ansteuereinheit anschrauben.

* Wolfgang Eisenbarth ist Director Marketing Embedded Computer Technology bei der MSC Vertriebs GmbH, Stutensee.

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