Pfiffiges Tool mit großem Nutzen im Ex-Bereich:

Reduzierter Aufwand bei IT-Schäden

Im Fall der Fälle kann dann ein Backup auf ein Ersatzgerät „wiederhergestellt“ und so viel Zeit gespart werden. Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Explosionsgeschützte Panel-PCs werden heute vielerorts genutzt, um Maschinen zu bedienen und zu überwachen. Gerade bei herausfordernden Umgebungsbedingungen wie in explosionsgefährdeten Bereichen, bei extremen Temperaturen, Feuchtigkeit oder Vibrationen sind Defekte nicht zu vermeiden. Typischerweise wird bei einem Ausfall ein neues Gerät aufgesetzt, was bis zur vollen Einsatzfähigkeit etwa einen halben Tag dauert. Ein cleveres Recovery-Tool, das einen vorm Defekt gespeicherten Zustand des ausgefallenen Geräts auf einen neuen PC „wiederherstellt“, verspricht diese Aufgabe in weniger als einer halben Stunde zu lösen.

Im SCADA-System integrierte, ex-sichere Panel-PCs mit Windows als Betriebssystem ermöglichen es, Maschinen vor Ort zu steuern. Bild: Exicom

Im SCADA-System integrierte, ex-sichere Panel-PCs mit Windows als Betriebssystem ermöglichen es, Maschinen vor Ort zu steuern.
Bild: Exicom

SCADA-Systeme ermöglichen die Bedienung von Maschinen von einer Leitwarte aus. Den Bediener vor Ort im Ex-Bereich können sie aber nicht komplett ersetzen, denn dieser kann auch Informationen wahrnehmen, die von Sensoren nicht erfasst werden, und ist zur Wartung und Instandhaltung unverzichtbar. Ins SCADA-System integrierte, Ex-sichere Panel-PCs ermöglichen es, die Maschine auch vor Ort zu steuern. Meist werden dazu Panel-PCs mit Windows als Betriebssystem genutzt. Gerade im explosionsgefährdeten Umfeld ist die unmittelbare Umgebung der Maschinen jedoch oft sehr hart und extrem – entweder, weil der Einsatzort solche Bedingungen vorgibt (offenes Meer, Sonneneinstrahlung, starke Temperaturwechsel), oder weil die Maschine selbst z.B. Abwärme, Vibrationen oder Stöße erzeugt.

Auch der robusteste Panel-PC ist im harten Industrieumfeld irgendwann defekt und verweigert die Arbeit. Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Auch der robusteste Panel-PC ist im harten Industrieumfeld irgendwann defekt und verweigert die Arbeit.
Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Nicht jeder Panel-PC hält das lange aus und auch die robustesten sind irgendwann defekt – natürlich immer zum ungünstigsten Zeitpunkt. Jede Sekunde Ausfall kostet Geld und gefährdet aufgrund der explosionsartigen Atmosphäre den Produktionsprozess oder sogar Menschenleben. Also muss schnellstmöglich Ersatz für den defekten PC her. Moderne Human-Machine-Interfaces und Netzwerke streben eine komplett ausfallsichere Kommunikation an, um eine permanente Kontrolle über den Produktionsprozess von der Bedienstation aus zu ermöglichen – das wird unter dem Stichwort „Ex 4.0“ subsumiert.

Backup & Wiederherstellung spart Zeit – auch für OEMs

Im Fall der Fälle kann dann ein Backup auf ein Ersatzgerät „wiederhergestellt“ und so viel Zeit gespart werden. Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Im Fall der Fälle kann dann ein Backup auf ein Ersatzgerät „wiederhergestellt“ und so viel Zeit gespart werden.
Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Bei Ausfall einer Bedienstation sind mehrere Strategien zur Pannenbeseitigung möglich. Die naiv betrachtet einfachste Methode ist, ein neues bzw. Ersatzgerät von Grund auf passend zur Maschine neu zu installieren und konfigurieren. Bis man allerdings die komplette Software eingerichtet hat, vergeht schon mal ein halber Arbeitstag. Das bedeutet, der Ausfall kann je nach Anwendung extrem teuer werden. Intelligenter wäre es, einen Panel-PC einmal passend einzurichten und davon ein Backup anzulegen. Im Fall der Fälle kann dann dieses Backup auf ein Ersatzgerät „wiederhergestellt“ werden. Weil dabei automatisiert einfach die gespeicherten Daten kopiert werden, geht das viel schneller als die manuelle Installation und Einrichtung. Des Weiteren läuft der Prozess nach dem Starten auch selbständig weiter, so dass der Bediener effektiv nur wenige Minuten beschäftigt ist und während der Wiederherstellung andere Arbeit verrichten kann. Auch OEMs profitieren von einer schnelleren Installation der auszuliefernden Geräte durch eine solche Lösung. Denn gerade hier wird oft auf gleiche Hardware die gleiche Software installiert, so dass ein einmal erstelltes Image auf sehr viele Geräte überspielt werden kann. Da der Kopiervorgang automatisch läuft, kann der Bediener, während das erste Panel „wiederherstellt“, schon den gleichen Prozess für die nächsten Geräte starten. Die parallele Verarbeitung beschleunigt den Installationsvorgang nochmals gegenüber der manuellen Installation.

Einstellungen nicht vergessen – auch ohne Netzanbindung

Die Sicherung in der vorgestellten Strategie enthält bisher nur das frisch eingerichtete Gerät. Einstellungen oder generell die Daten, die vor Ort anfallen und auf dem Panel-PC selbst gespeichert werden, gehen bei einem Defekt nach wie vor verloren. Das verursacht trotz schneller Einsatzbereitschaft des Ersatz-PCs immer noch unnötigen Aufwand. Eine Optimierung der Automatisierung der Geräteeinrichtung stellt die regelmäßige Sicherung des Speichers auf einen Server dar. Wenn die eingesetzten Geräte regelmäßig gesichert werden, kann im Falle eines Defekts einfach die letzte Sicherung auf ein funktionierendes Gerät wiederhergestellt werden. Die regelmäßige Sicherung ist über das Netzwerk ebenfalls automatisiert möglich, z.B. nachts oder in Pausen, wenn die Geräte ohnehin nicht gebraucht werden. Um die Sicherung wiederherzustellen und damit den internen Speicher zu überschreiben, muss man das Gerät von einem externen Speicher starten. Nicht jeder PC kann über das Netzwerk booten, daher benötigt die Wiederherstellung einen mobilen Speicher, z.B. einen USB-Stick. Dieser bietet gleichzeitig Speicherplatz für Backups, sodass damit Sicherung und Wiederherstellung auch bei schlechter Netzwerk-Infrastruktur an jedem Panel-PC durchgeführt werden können.

USB-Recovery-Stick löst gleich zwei Probleme

Der ex-sichere USB-Recovery-Stick zur Sicherung und Wiederherstellung von Panel-PCs. Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Der ex-sichere USB-Recovery-Stick zur Sicherung und Wiederherstellung von Panel-PCs.
Bild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Beim Panel-PC Hersteller R. Stahl HMI wurden die hergestellten Geräte früher aufwendig manuell installiert. Die Entwickler des Unternehmens haben nach einer günstigeren, zeiteffizienteren Alternative gesucht und einen USB-Recovery-Stick letztendlich selbst entwickelt, da sich auf dem Markt nichts Passendes finden ließ. Ihre Recovery-Software PE wird auch im eigenen Haus eingesetzt, um die Geräte vor der Auslieferung zeiteffizient mit der vom Kunden gewünschten Software zu bespielen.

Diese automatisierte Lösung zur Sicherung und Wiederherstellung von Panel-PCs besteht aus einem robusten USB-Stick, der für explosionsgefährdete Einsatzbereiche auch ex-geschützt verfügbar ist. Der Stick enthält ein direkt von ihm bootbares Windows PE und die Recovery-Software PE. So können auch im unmittelbaren Umfeld von Maschinen mit explosionsgefährlichen Betriebsstoffen die Bedien-PCs direkt wiederhergestellt werden. Gegen Aufpreis enthält der USB-Stick auch die Backup-Software. Die Logik dahinter ist einleuchtend: Die Backupsoftware wird zu geplanten Zeiten eingesetzt und daher nur wenige Male benötigt, um Backups anzulegen. Die günstigeren, reinen Wiederherstellungssticks kann man dagegen überall vorhalten, wo die Panel-PCs zum Einsatz kommen, damit die Bediener im Fall der Fälle schnellstmöglich reagieren können. Die Sticks und die Software haben sich bereits in der Praxis bewährt und werden immer wieder auf der Basis von Praxiserfahrungen weiterentwickelt.

Über Windows PE
Ein normales Windows wird bei der Installation mit all seinen Treibern und Einstellungen auf die vorliegende Hardware optimal ausgelegt. Versucht man, dieses Windows auf einem anderen Computer zu booten, ist das Verhalten nicht vorhersehbar: je nach Ähnlichkeit der Hardware kann zwischen problemlosem Funktionieren und Totalstreik alles passieren. Die Lösung für dieses Problem ist Windows PE, wobei das PE für preinstallation environment oder Vor-Installations-Umgebung steht. Dieses richtet sich beim dadurch verlangsamten Bootvorgang auf die aktuelle Hardware ein und ist so problemlos nacheinander auf verschiedenen Computern einsetzbar.

Über R. Stahl HMI Systems GmbH
Mit 80 Jahren Erfahrung im Explosionsschutz und 25 Jahren in der Technologie der Mensch-Computer-Schnittstellen (Human-Machine Interfaces, HMI) reicht das Angebot der R. Stahl HMI Systems GmbH vom kleinen 5“-Maschinen-Terminal bis hin zum modernsten 24“-Widescreen-Terminal für explosionsgefährdete Produktionsbereiche. Alle HMIs sind auch ready-to-run mit entsprechenden Betriebssystemen und intelligenter Software verfügbar.

Weitere Informationen zum Thema finden Sie unter http://www.stahl-hmi.de/

Titelbild: R. Stahl HMI Systems GmbH

Marco Antoni

Marco Antoni

Der Diplom-Physiker arbeitet seit Juni 2015 beim Redaktionsbüro Stutensee. Kontakt können Sie via Xing, Twitter und Facebook aufnehmen.

Horst Friedrich

Direktor Produktmanagement und Softwareentwicklung

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