Bild: Thin Clients lösen KVM-Systeme zur Feldbedienung ab (Quelle: R. STAHL AG)
Das steigende Informationsaufkommen lässt sich mit rein hardwaregebundenen Steuerungs- und Datenübertragungsarchitekturen immer schwerer bewältigen. Als flexiblere, fast beliebig und schnell skalierbare Lösungen haben sich daher virtuelle Maschinen oder Cloudsysteme etabliert. Um vom Feld bis zur Leitstelle jederzeit sicheren Zugang zu Prozesswerten, Anlagenzuständen, Produktions- und Wartungsabläufen zu gewährleisten, müssen auch die Feldbediengeräte hard- und softwareseitig auf die modernen Anforderungen der Prozessund Anlagensteuerung abgestimmt sein. Zum Fernzugriff auf Prozessleitsysteme lösen daher Thin Clients mit Industrie-4.0- optimierter Software die überkommenen Standardrechner und KVM-(Keybaord, Video, Mouse) Systeme ab.
Klassische Varianten mit Verbindungsproblemen
Gegenüber Industrie-PC im Feld sind Bedienstationen mit Remote-Anbindung im Ex- wie Non-Ex-Bereich die deutlich kompaktere, energieeffizientere und wartungsärmere Lösung. Dabei ist die klassische Variante der festen Verbindung eines explosionsgeschützten HMISystems mit einer Workstation im sicheren Bereich in der Prozessindustrie noch häufig anzutreffen. Sie besteht aus einem Remote-Terminal, das per Kupfer- oder LWL-Kabel mit einer KVM-Box verbunden ist. Die KVM-Box ist wiederum an die Keyboard-, Video- und Mausschnittstellen einer PC Workstation angeschlossen, um die Bildschirmdaten zum Remote-Terminal und die mittels Keyboard und Maus getätigten Eingaben an den Rechner zu übermitteln. Mit optischen Kabeln können auf diese Weise lange Übertragungswege bis 2 km überbrückt werden. Aktuelle USBStandards, wie USB 3.0 oder 3.1, sind in solchen Konzepten schwer zu beherrschen, da die angeschlossenen USB-Geräte, wie Tastatur, Maus oder Touch, durch Störungen im Industrieumfeld ausfallen und einen Neustart des Host erforderlichen machen können. Zudem mangelt es den Systemen an Flexibilität, um sich nahtlos in übergeordnete Netzwerkebenen einbinde zu lassen. Klassische KVM-Systeme können nicht direkt an virtuelle Workstations angeschlossen werden. Ihnen fehlen die physischen Schnittstellen für Keyboard, Video und Maus, die durch einen weiteren PC oder Thin Client bereitgestellt werden müssen Eine solche Hardwarekonstellation ist zwar möglich, aber deutlich teurer sowohl in der Anschaffung als auch in Inbetriebnahme und Wartung. Um die Bedien- und Beobachtungssysteme im Feld eng an die Prozessleittechnik und übergeordneten Netzwerkebenen anzuschließen, braucht es daher Bedienstationen, die an verschiedenste Serverarchitek turen inklusive virtueller Maschinen und Cloud Automation anschlussfähig sind.