Veel fabrieken en werkplaatsen gebruiken nog steeds oude machines die al jaren betrouwbaar werken. Maar deze 'ervaren' machines hebben vaak verouderde bedieningspanelen,-dikke knoppen, wazige zwarte-en-witte schermen, of zelfs alleen maar simpele indicatielampjes. Deze oude controles maken operaties ingewikkeld, vertragen het werk en zijn moeilijk te onderhouden. Het goede nieuws is dat u niet de hele machine hoeft te vervangen. Door het achteraf uitrusten met Siemens HMI-aanraakschermen (Human-Machine Interface) kan oude apparatuur een nieuw leven worden ingeblazen. Deze blog laat zien hoe u oude machines kunt upgraden met moderne Siemens HMI-besturingen, inclusief belangrijke stappen, aanbevolen modellen en echte voordelen.
Waarom oude machines achteraf uitrusten met Siemens HMI?
Oude besturingssystemen hebben veel problemen: ze zijn lastig te bedienen, kunnen geen realtime-gegevens bijhouden en gaan vaak kapot omdat de onderdelen ervan niet meer worden gemaakt. Upgraden met Siemens HMI lost deze problemen op en biedt meer voordelen:
1. Verbeterde bruikbaarheid en efficiëntie
Siemens HMI-touchscreens vervangen rommelige knoppen door eenvoudig-te-gebruiken 65.536-kleurendisplays en een snelle aanraakreactie van 5 ms. Operators kunnen met slechts een paar tikken parameters instellen, de realtime-status controleren en toegang krijgen tot digitale bedieningshandleidingen-zelfs als ze dikke werkhandschoenen dragen. Dit is te danken aan de anti-reflectie- en druk-drukgevoelige aanraaktechnologie van de panelen. Het verkort de trainingstijd voor nieuw personeel met wel 40% en vermindert de operationele fouten met 25%. Een Duitse fabriek voor auto-onderdelen in Beieren heeft bijvoorbeeld zijn 20-jaar oude spuiterijrobots geüpgraded met Siemens HMI TP700- en TP1200-panelen. De contrastrijke displays van de panelen (helderheidsverhouding 1000:1) losten zichtbaarheidsproblemen in de stoffige werkplaats op. Operators zeiden dat de dagelijkse werkefficiëntie met 30% steeg, omdat parameteraanpassingen die ooit 5 minuten duurden nu slechts 45 seconden duren.
2. Betrouwbare prestaties voor industriële omgevingen
Siemens HMI is gebouwd voor zware industriële omgevingen. Hij werkt stabiel bij temperaturen van -20 graden tot +70 graden en heeft een IP65-classificatie aan het -paneel aan de voorkant-, wat betekent dat hij stofdicht, waterdicht en bestand is tegen oliespatten en hoge-reiniging. De meeste modellen zijn schokbestendig (versnelling van 10 g gedurende 11 ms) en anti-statisch (±2 kV contact, ±8 kV lucht). In tegenstelling tot goedkope touchscreens die slechts 1-2 jaar meegaan, hebben Siemens HMI-panelen een gemiddelde levensduur van 8-10 jaar. Dit komt overeen met de duurzaamheid van oude machines en voorkomt frequente vervangingen. Een Finse pulpfabriek die bij temperaturen onder het vriespunt werkt, heeft bijvoorbeeld negen jaar lang HMI-panelen van Siemens gebruikt zonder grote storingen, waardoor ze beter presteerden dan de levensduur van drie jaar van de generieke touchscreens die het eerder gebruikte.
3. Eenvoudige integratie en schaalbaarheid
Siemens HMI is compatibel met 90% van de oude PLC's (inclusief niet-Siemens-merken zoals Allen-Bradley en Mitsubishi) en ondersteunt meerdere communicatieprotocollen: PPI, Modbus RTU, Profinet en Ethernet/IP. Voor machines met oude RS485-poorten kunnen de panelen rechtstreeks verbinding maken met een baudsnelheid van 187.500 bps. Voor oudere seriële poorten kunt u een Siemens-protocolconverter gebruiken (model 6ES7 972-0AA02-0XA0). Het kan probleemloos worden geïntegreerd met de Siemens TIA Portal V18/V19-software en ondersteunt maximaal 2.000 variabelen en 1.000 alarmberichten per project. Later kunt u eenvoudig meer functies toevoegen-zoals op USB-gebaseerde historische gegevensregistratie (opgeslagen als TXT/Unicode-bestanden) of bewaking op afstand via Teamcenter, zonder het kern-PLC-programma te wijzigen.
Belangrijke Siemens HMI-modellen voor het achteraf inbouwen van oude machines
Siemens biedt een verscheidenheid aan HMI-panelen die geschikt zijn voor retrofit. Hieronder staan drie kosteneffectieve modellen- die goed werken met oude apparatuur:
1. Siemens KTP400 Comfortpaneel
Deze compacte Siemens HMI van 4,3-inch (model 6AV2123-2MB03-0AX0) heeft een TFT-scherm van 480 x 272 pixels. Het ondersteunt zowel resistieve aanraking als mechanische toetsbediening, ideaal voor operators die van tactiele feedback houden. Met een geringe diepte van 45 mm en een installatie-uitsparing van 182 x 128 mm past hij gemakkelijk in kleine schakelkasten van oude machines zoals verpakkingsapparatuur of draaibanken. De KTP400 ondersteunt maximaal 500 variabelen, 200 alarmberichten en directe RS485/RS232-verbindingen. Het is volledig compatibel met Siemens S7-300/400 PLC's en maakt gebruik van WinCC Flexibele 2008 SP4-software voor eenvoudige installatie via slepen en neerzetten. Een kleine bakkerij in Oostenrijk gebruikte dit model om zijn deegmixers uit de jaren negentig te upgraden, waardoor de insteltijd van de parameters met 60% werd verkort. Het is perfect voor Siemens HMI-touchscreenupgrades voor oude machines in kleine industrieën.
2. Siemens TP700 Comfortpaneel
Voor middelgrote- machines (zoals transportlijnen of mixers) is het 7-inch TP700 Comfort Panel (6AV2124-0GC01-0AX0) een budget-vriendelijke keuze. Het heeft een display van 800 x 480 pixels, 256 MB intern geheugen en ondersteunt maximaal 1.000 variabelen. Op het grotere scherm kunt u realtime-productiesnelheid, motorbelasting en foutwaarschuwingen naast elkaar bekijken, met kleur-gecodeerde indicatoren (rood voor fouten, geel voor waarschuwingen). Magna Bohemia, een Tsjechische leverancier van auto-onderdelen, gebruikte deze Siemens HMI om 15 jaar oude lakwerkapparatuur te upgraden. De panelen vervingen oude drukknopstations, waardoor met één druk op de knop toegang werd verkregen tot onderhoudsschema's en foutcontroles. De upgrade verlengde de levensduur van de machines met 10 jaar en verminderde de ongeplande stilstand met 35%.
3. Siemens TP1200 Comfortpaneel
Als u geavanceerde functies nodig heeft voor grote machines zoals spuitgietapparatuur of CNC-draaibanken, is het 12-inch TP1200 Comfort Panel (6AV2124-0JC01-0AX0) ideaal. Het beschikt over een 1280 x 720 HD-scherm, capacitieve multi-touch-technologie en 1 GB intern geheugen. Het ondersteunt maximaal 2.000 variabelen en 32 talen, essentieel voor internationale fabrieken. Het paneel kan via WinCC aangepaste scripts uitvoeren, waardoor complexe gegevensanalyses mogelijk zijn, zoals het volgen van de productieopbrengst en rapporten over het energieverbruik. Een Duitse auto-onderdelenfabriek in Stuttgart gebruikte dit model om zijn spuitgietmachines uit 2005 te upgraden. De Siemens HMI is aangesloten op het MES-systeem van de fabriek en synchroniseert realtime gegevens met de centrale controlekamer. Deze goedkope HMI-retrofitoplossing van Siemens kostte 40% minder dan de aanschaf van nieuwe machines en verdubbelde de traceerbaarheid van de productie.
Stap-voor-Stap Siemens HMI-retrofitproces
Het achteraf inbouwen met Siemens HMI vereist een duidelijk proces om stilstand van de machine te voorkomen. Hier is een eenvoudige handleiding in vier stappen:
Stap 1: Evalueer de oude machine en plan
Evalueer eerst zorgvuldig het besturingssysteem van de oude machine: let op het PLC-model (bijvoorbeeld Allen-Bradley Micro800 of Mitsubishi FX-serie), beschikbare communicatiepoorten (RS232/RS485/Ethernet) en bestaande I/O-punten. Meet de interne ruimte van de schakelkast om de grootte van de installatie-uitsparing van de Siemens HMI te bevestigen (bijvoorbeeld 182x128 mm voor KTP400, 292x188 mm voor TP700). Voor machines met alleen RS485-poorten kiest u een Siemens HMI met een ingebouwde-in seriële poort of bereidt u een protocolconverter voor. Stel deze in op een baudsnelheid van 187.500 bps, HMI-stationadres 1 en PLC-stationadres 2 om conflicten te voorkomen. Plan ook de schermindeling-kopieer de oude knopfuncties en voeg kleur-gecodeerde zones toe (groen voor bediening, rood voor noodstop) om de leertijd voor de operator te verkorten. Wanneer u bijvoorbeeld oude draaibanken upgradet, wijst u speciale aanraakgebieden toe voor spilsnelheid (0-3000 RPM) en voedingssnelheid (0,01-5 mm/omw) op basis van de oorspronkelijke instellingen van de machine.
Stap 2: Tools en software voorbereiden
Verzamel het benodigde gereedschap en materiaal: Siemens HMI-paneel, bijpassende montagebeugels (Siemens onderdeelnummer 6AV6671-8XB10-0AX0), afgeschermde communicatiekabels (CAT5e voor Ethernet, twisted-pair voor RS485) en een laptop met TIA Portal V18/V19-software. Download de nieuwste WinCC-runtime (gebruik HMI_PIU_Installer voor V18/V19-modellen) en installeer het juiste communicatiestuurprogramma (bijv. SIMATIC S7 200 SMART-stuurprogramma voor oudere Siemens PLC's). Voor niet-oude Siemens-PLC's: zorg indien nodig voor een protocolconverter. Zorg ervoor dat deze gegevensoverdracht in twee richtingen ondersteunt, zodat de Siemens HMI besturingsopdrachten kan verzenden en statusgegevens van de machine kan ontvangen. Schaf ook een Siemens USB/PPI-kabel aan (6ES7 901-3DB30-0XA0, E-STAND versie 05 of hoger) om projecten naar het HMI-paneel te downloaden.
Stap 3: Installeer en sluit de Siemens HMI aan
Schakel eerst de stroom van de machine uit en vergrendel de stroomonderbreker om de veiligheid te garanderen. Verwijder het oude bedieningspaneel en maak het montagegebied schoon. Monteer de Siemens HMI met de beugels en laat minimaal 5 cm ruimte eromheen vrij voor ventilatie (om oververhitting in omgevingen met hoge- temperaturen te voorkomen). Sluit de 24V DC-voedingskabel (draaddikte 1,5 mm²) en de communicatiekabel aan: voor Ethernet sluit u deze aan op de Ethernet-poort van de PLC; voor RS485 sluit u deze aan op de klemmen A/B van zowel de HMI als de PLC. Volg deze hardware-installatievolgorde: installeer TIA Portal-software en stel eerst het project in, update vervolgens de PLC-firmware naar een compatibele versie (bijv. V4.5 voor S7-300 PLC's) en sluit ten slotte de Siemens HMI aan. Deze volgorde voorkomt systeemconflicten en zorgt voor een soepele communicatie tussen apparaten.
Stap 4: Configureren, testen en trainen
Gebruik TIA Portal om de Siemens HMI te configureren: stel aanraakknoppen in met aangepaste pictogrammen, gegevensdisplays (die temperatuur, druk en snelheid weergeven met een nauwkeurigheid van 0,1-eenheid) en foutwaarschuwingen met hoorbare alarmen van 80 dB. Stel historische gegevensregistratie in om bedrijfsgegevens van 3 maanden op te slaan op een USB-station (ondersteunt externe opslag tot 32 GB). Test het systeem eerst offline met de PLC SIM Advanced-simulator. Simuleer algemene handelingen (start/stop, parameteraanpassing) en foutscenario's (overbelasting, lage druk) om ervoor te zorgen dat alle functies werken. Na de test schakelt u over naar de onlinemodus en laat u de machine 24 uur draaien om de stabiliteit te controleren, de HMI-responstijd en de nauwkeurigheid van de gegevensoverdracht te controleren. Train operators ten slotte in het gebruik van de nieuwe Siemens HMI, waarbij de nadruk ligt op nieuwe functies zoals op datum/tijd-gebaseerde gegevensquery's en foutdiagnose met één klik.
Echte voordelen van Siemens HMI-retrofit
Veel buitenlandse fabrieken hebben geweldige resultaten geboekt na de retrofit met Siemens HMI. De upgrade van de Tsjechische spuiterij van Magna Bohemia verlengde niet alleen de levensduur van 15- jaar- oude machines met 10 jaar, maar verhoogde ook de productiecapaciteit met 35%. De realtime foutwaarschuwingen van de HMI verkorten de tijd voor het oplossen van problemen van 2 uur naar 15 minuten. Een Amerikaanse voedselverwerkingsfabriek in Illinois heeft 30 oude vulmachines geüpgraded met Siemens HMI KTP400-panelen. De nauwkeurige parametercontrole van de panelen (vulnauwkeurigheid van ± 0,1 ml) verbeterde de productconsistentie. Met monitoring op afstand via TIA Portal kunnen managers de productie vanaf kantoor volgen, waardoor de uitvaltijd door storingen met 40% wordt verminderd en de jaarlijkse onderhoudskosten met $ 20.000 worden verlaagd. Bovendien gebruikte een Duitse pulpfabriek Siemens HMI TP1200-panelen om transportsystemen uit 2003 te upgraden, waardoor het energieverbruik kon worden gevolgd en de elektriciteitskosten met 12% werden verlaagd.
Voor kleine bedrijven is het achteraf inbouwen van Siemens HMI kosteneffectiever- dan het kopen van nieuwe machines. U kunt de investering binnen 6-12 maanden terugverdienen door een hoger rendement en lagere onderhoudskosten.
Handige tips voor een succesvolle Siemens HMI-upgrade
- Huur gekwalificeerd personeel in:De upgrade omvat elektrische bedrading van 24 V DC en software-installatie (protocolconfiguratie, schermontwerp). Als u geen ervaring heeft, huur dan Siemens-gecertificeerde technici in of neem contact op met de buitendienst van Siemens. Ze kunnen op-site ondersteuning bieden voor complexe integraties, zoals het verbinden van Siemens HMI met oude niet-Siemens PLC's.
- Maak een back-up van oude instellingen:Sla het oude PLC-programma op voordat u de upgrade uitvoert. Hierdoor kun je terugschakelen naar het oude systeem als er problemen zijn met de Siemens HMI.
- Test eerst offline:Test niet op de productielijn. Gebruik de offline simulatiefunctie van TIA Portal of een fysieke testbank met hetzelfde PLC-model. Test alle functies-inclusief noodstops, foutwaarschuwingen en datalogging-gedurende minimaal 8 uur.
- Onderhoud het systeem:Update regelmatig de Siemens HMI-firmware en maak het touchscreen schoon om het goed te laten werken.
Laatste gedachten
Het achteraf uitrusten van oude machines met Siemens HMI is een slimme manier om uw fabriek te moderniseren zonder te veel geld uit te geven. Het maakt machines gebruiksvriendelijker, verlengt hun levensduur en legt de basis voor slim fabrieksmanagement. Of u nu kleine apparatuur of grote productielijnen upgradet, Siemens HMI biedt betrouwbare, gebruiksvriendelijke-te-oplossingen. Volg de bovenstaande stappen, kies het juiste model en uw oude machines werken als nieuw!
Als u klaar bent om uw Siemens HMI-retrofit te starten, concentreer u dan op de Siemens HMI-installatiestappen voor oude machines en gebruik Siemens HMI WinCC voor het achteraf inbouwen van machines om de beste resultaten te krijgen.
