Definition und Bedeutung:
Die Aktualisierungsrate (oder Update-Rate) bezieht sich auf die Frequenz, mit der Daten zwischen zwei Systemen, typischerweise zwischen einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und einem Mensch-Maschine-Interface (HMI) oder einem SCADA-System, ausgetauscht und auf dem HMI-Display aktualisiert werden. Sie gibt an, wie oft pro Zeiteinheit die angezeigten Prozesswerte, Stati oder grafischen Elemente auf der Benutzeroberfläche neu geladen werden, um den aktuellen Zustand der Maschine oder Anlage widerzuspiegeln.
Die Aktualisierungsrate wird üblicherweise in Millisekunden (ms) oder Hertz (Hz) angegeben. Bei HMI-Systemen liegen typische Werte zwischen 100 ms (10 Hz) und mehreren Sekunden (z.B. 1000 ms = 1 Hz), abhängig von der Kritikalität und Dynamik des darzustellenden Wertes.
Einflussfaktoren und Optimierung:
Die Wahl der Aktualisierungsrate ist ein Kompromiss zwischen mehreren Faktoren:
- Systemlast und Ressourcenverbrauch: Eine hohe Aktualisierungsrate (kurze Zeiten) erfordert mehr Kommunikationsbandbreite und Rechenleistung sowohl von der SPS als auch vom HMI-System. Jede Datenaktualisierung erzeugt Netzwerktraffic und Rechenoperationen. Eine zu hohe Rate kann das System überlasten.
- Reaktionsgeschwindigkeit der Anzeige: Für schnell ablaufende Prozesse (z.B. schnell wechselnde Druckwerte) ist eine höhere Aktualisierungsrate wünschenswert, um dem Bediener eine zeitnahe und genaue Darstellung zu bieten und schnelle Reaktionen zu ermöglichen. Für träge Prozesse (z.B. Füllstände in großen Tanks) reichen längere Aktualisierungszeiten aus.
- Menschliche Wahrnehmung: Das menschliche Auge kann nur eine bestimmte Anzahl von Bildwechseln pro Sekunde als flüssig wahrnehmen (oft 25-30 Hz). Darüber hinausgehende Aktualisierungen sind visuell kaum mehr zu unterscheiden, erhöhen aber unnötig die Systemlast.
- Kritikalität des Wertes: Alarme und sicherheitsrelevante Anzeigen sollten immer so schnell wie möglich aktualisiert werden, während rein informative Werte eine geringere Priorität haben können.
Die optimale Aktualisierungsrate wird durch sorgfältige Analyse des Prozesses und der Systemressourcen bestimmt. Oft werden für verschiedene Datenpunkte unterschiedliche Aktualisierungsraten eingestellt. Eine intelligente HMI-Software kann auch Techniken wie „Change-on-Value“ nutzen, bei der Daten nur übertragen werden, wenn sich ihr Wert signifikant ändert, um die Netzwerklast zu minimieren.
→ Siehe auch: HMI (Human Machine Interface), SPS, SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), Zykluszeit, Kommunikation, Datenbindung
