Ob Smartphone, Tablet oder Smartwatch - ein Leben ohne Touchdisplays ist nicht mehr vorstellbar. Viele Nutzer kennen aus ihrem Alltag eine einfache, durchdachte und ansprechende Interaktion, und diese Erwartung übertragen sie auf die Usability von Geräten aller Art – auch im industriellen Umfeld (Bild 1).

Bild 1: Individuelle Anzeige- und Bedienlösungen für Hutschienengehäuse oder Feldgehäuse

Im Jahr 2007 wurde das erste Smartphone, wie wir es heute kennen, vorgestellt. Seitdem hat sich die user experience in allen Bereichen extrem gewandelt. Die Anwenderfreundlichkeit und Flexibilität zukunftsfähiger Geräte ist dabei ein entscheidender Erfolgsfaktor. So werden beispielsweise in aktuellen Autos oftmals Infotainmentsysteme über großflächige Touchdisplays bedient. Doch was ist mit industriellen Bereichen, wo zum Beispiel Fertigungsmaschinen vernetzt und sicherheitsrelevante Informationen abgerufen werden?

Die Herausforderung, bei immer kürzeren Entwicklungszeiten zusätzlich noch Displays oder andere HMI-Komponenten in das Gerät unterzubringen, ist immens. Gerätehersteller sind üblicherweise in erster Linie auf die anspruchsvolle Elektronik im Gerät und deren Funktionalität spezialisiert. Für die elektromechanische Integration hingegen sind andere Kompetenzen gefragt: Kluge Gehäusekonzepte und Fertigungsknowhow im Spritzgießen, Kleben und Verbinden sind hier der Schlüssel.

Zahlreiche Hersteller von Gehäusesystemen bieten derartige Lösungen aus einer Hand an. Dabei sind moderne Produktreihen von vornherein derart konzipiert, dass individuelle Visualisierungs- und Bedienlösungen, komplett aufeinander abgestimmt und vormontiert bereitgestellt werden. Der Kunde erhält vorgefertigte und geprüfte Baugruppen für die zeitsparende und effiziente Endmontage in sein Gerät.

Moderne Visualisierungslösungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie in Form und Design optimal an die Gehäuse angepasst sind. Hier ist vor allem der bündige Abschluss der Gehäusefront mit der Displayoberfläche zu nennen. Solche Fronten werden in modernen Anwendungen oftmals gefordert, sind jedoch ohne Eingriff in die Gehäusekonstruktion nur aufwendig über Adapterelemente zu realisieren.

Da die mechanischen Befestigungen von Displays keiner Norm folgen, müssen immer wieder individuelle Lösung mit Adapterelementen geschaffen werden, die die Herstellkosten erhöhen, aber keinen Mehrwert für das Produkt erbringen. Die neuen vorgefertigten kostensparenden Visualisierungs- und Bedienlösungen von Phoenix Contact setzen genau hier an und bieten passgenaue Lösungen für viele Anwendungsfälle.

Touchdisplays sowie Displays mit Folientastaturen als vormontierte Komponenten für die Produktfamilien ICS, ME-IO und UCS sind die neuesten Zuwächse im umfangreichen Systemportfolio der Gehäuse von Phoenix Contact. Dadurch wird der Geräteentwickler von der aufwendigen und zeitintensiven Integrationsarbeit dieser Elemente befreit. (Bild 2)

Bild 2: Vorintegrierte Touchdisplays für die Serien ICS50 (links); ME-IO 56,4 (rechts) und UCS (unten) sowie Displays und Folientastaturen für ICS25 (Mitte)

Mobile und stationäre Gerätekonzepte

Für die modularen Elektronik-Gehäusesysteme bietet derHersteller ein Programm passender Anschlusstechnik: von der vielseitigen Geräteanschlusstechnik über Leiterplattenklemmen und Datensteckverbinder bis zu hochpoligen Tragschienen-Busverbindern - so lassen sich bereits umfassende und flexible Gehäuse-Lösungen für die Tragschiene und das Feld realisieren.

Hierzu kommt eine Vielzahl optionaler Services wie die individuelle mechanische Bearbeitung mit hochmodernen Fräsmaschinen, der individuellen Gehäusegestaltung über modifizierbare Spritzgusswerkzeuge bis hin zur individuellen Bedruckung einzelner Gehäusekomponenten mit Sieb- oder Laserdruck.

Eine der Gehäusesystemlösungen ist das modulare Elektronikgehäuse für I/O-Anwendungen ME-IO mit seiner fronseitigen Push-in-Anschlusstechnik. Mit dem Push-in-Federkraftstecker wird werkzeuglos verdrahtet - ein großer Vorteil gegenüber dem konventionellen Schraub- oder Zugfederanschluss. Neben den Push-In-Steckern für die Querschnitte 1,5mm² und 2,5mm² können zusätzlich auch Buchsen für Datensteckverbinder wie USB, RJ45 oder weitere integriert werden.

Die Kommunikation zwischen den Modulen kann dann komfortabel über einen Tragschienen-Busverbinder realisiert werden, der als 5- oder 8-polige Variante erhältlich ist. Mit dem neuen vorintegrierten 2,4“-Touchdisplay für die Gehäusebreiten 56,4mm und 75,2mm lassen sich Geräte- und Anlagenzustände anzeigen und bedienen.

Bild 3: Multifunktionale Gehäuse ME-IO mit modularer Frontanschlusstechnik, Lichtleitern, Tragschienenbusverbindern und Touchdisplay

Bei der ICS-Gehäusefamilie steht für die Baubreite 25 mm zusätzlich ein Display in der Größe 0,96“ mit IPS-Panel zur Verfügung. Dieses wird durch eine Bedienung per Folientastatur ergänzt. Durch die Kombination dieser Displays mit einer touch-fähigen Oberfläche oder einer Folientastatur ist eine anwendungsorientierte Visualisierung von Prozess- oder Steuerungsvorgängen und gleichzeitig ein direkter Eingriff in die jeweilige Funktion möglich - der eleganteste Weg zur Visualisierung und intuitiven Bedienung für dezentrale Prozess- und Maschinensteuerungen.

Für Geräte außerhalb des Schaltschranks steht unter anderem die Produktfamilie UCS (Universal Case System) an. Das UCS eignet sich ideal für Embedded Systems und Single Board Computer (SBC). Auch in der industriellen Produktion oder der Gebäudeautomation kommen sie immer häufiger zum Einsatz. Das Erfassen und Verarbeiten von Signalen und Daten sowie die Steuerung von Prozessen sind dabei die Hauptaufgaben der SBCs.

Fazit

Gehäuselösungen der neuen Familien UCS, ME-IO und ICS ermöglichen die individuelle Anpassung auf Kundenwünsche und Applikationen. So kann z. B. das Touchdisplay auf der UCS-Gehäusefront in einem weiten Bereich frei platziert werden, insbesondere bei kleineren Displays. Begrenzendes Element ist lediglich die zur Verfügung stehende Fläche.

Hermann Langlitz arbeitet seit 2014 bei Phoenix Contact und ist seit 2018 verantwortlich im Produktmanagement Elektronikgehäuse für die Gebäudeinstallationsgehäuse BC. Zusätzlich verantwortet er die Visualisierungs- und Bedienlösungen für Elektronikgehäuse.