Virtuelle Anwendung – Reale Sicherheit

HMIs für VM-basierte Leitsysteme

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15.02.2016 Raus aus dem Server-Raum, rein in die digitale Umgebung: Virtuelle Maschinen lösen nicht ohne Grund besonders in der Prozessindustrie mehr und mehr klassische Server ab: Besonders in Anlagen mit heterogener Steuerungslandschaft nämlich spielen sie ihre Vorzüge aus – also dort, wo in einem Anlagenverbund für unterschiedliche Teilbereiche verschiedene Leitsystem-Versionen unter teils auch noch unterschiedlichen Server-Betriebssystemversionen vorzufinden sind.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

 

  • Prozessleitsysteme laufen heute immer häufiger auf virtuellen Maschinen. Ein komfortabler Fernzugriff auf darin laufende Systeme setzt jedoch voraus, dass der hohen Flexibilität auf Server-Seite im Feld dafür geeignete Bedienstationen gegenüberstehen.
  • Neben ausgereiften Netzwerkfeatures müssen diese HMI-Geräte weitere Eigenschaften und Ausstattungsmerkmale bieten, um durch den Einsatzort bedingte übrige Anforderungen zu erfüllen. Mit der aktuellen Baureihe von Thin Clients hat der Explosionsschutzspezialist für VM-basierte PLS optimierte HMI-Stationen im Programm.

Konventionelle Misch-Konfigurationen dieser Art, bei denen gleich ein ganzer Maschinenpark dedizierter Server-Dienste, Datenbanken und Funktionen der Prozessleit- und Produktionsplanungs-Ebene verwaltet und bereitstellt, weisen einige Nachteile auf. Erstens sind die getrennten Hardware-Plattformen, gemessen an den zu erfüllenden Aufgaben, oftmals überdimensioniert. Gleiches kann auch für die zur Bedienung eingesetzten Standard-Rechner gelten. Mit vielen physischen Einheiten erhöhen sich zudem natürlich auch der Energieverbrauch sowie insbesondere Aufwand und Komplexität der Wartung. Kritisch wird es vor allem, wenn in dedizierten Servern für unterschiedliche Generationen und Varianten von Systemen wichtige Komponenten versagen, die sich nur schwer oder gar nicht mehr ersetzen oder reparieren lassen. Verbleibt dann als einzige Option ein Komplett-Austausch des Servers durch eine jüngere Hardware, kann dies zugleich ein Upgrade auf ein kompatibles neues Betriebssystem – und eventuell auch eine andere PLS-Version – erzwingen. Wenig erstaunlich also, dass regelmäßig die verlässlichere Alternative zum Zuge kommt, bei der leistungsstarke Hardware-Plattformen eine ganze Reihe virtueller Maschinen (VM) parallel betreiben.

VMs fürchten keine Hardware-Pannen
Heutige Server, die Hersteller nach Bedarf skalierbar mit mehreren schnellen Prozessoren und viel Speicher ausstatten können, machen es möglich, die einst enge Bindung von Hard- und Software deutlich flexibler zu gestalten. Ein leistungsfähiges Hostsystem für eine Reihe virtueller Maschinen kann die Aufgaben vieler ehemals eigenständiger Server übernehmen. Als Software-Konstrukt unterliegen virtuelle Maschinen naturgemäß keinem unausweichlichen Risiko von Hardware-Defekten – deshalb bleiben in einer VM gerade auch ältere System-Konstellationen dauerhaft verlässlich lauffähig. Dies lässt sich vor allem deshalb ermöglichen, weil VMs unproblematisch redundant auszulegen sind, indem der Anwender sie mit relativ geringem Aufwand repliziert. So ist es möglich, für wichtige Funktionen bei Bedarf jederzeit ein identisches virtuelles Ersatzsystem zur Verfügung zu halten, um bei Störungen des aktiven Pendants schnell oder sogar unmittelbar dessen Stelle einzunehmen. Im direkten Vergleich mit konventionellen Szenarien, also dem Betrieb zahlreicher dedizierter Server, sinkt durch die kleinere Zahl physischer Einheiten außerdem zumeist der Energiebedarf. Und auch Kühlsysteme können Betreiber unterm Strich oft kleiner dimensionieren. Leistung, Reaktionsgeschwindigkeit, Funktionalität und Flexibilität von Server-Anwendungen für Industrieanlagen, die auf virtuellen Maschinen laufen, sind physischen Servern in der Regel mindestens ebenbürtig. Auch die Unterstützung von Virtualisierungs-Lösungen durch die wichtigen Anbieter von Prozessleitsystemen ist inzwischen breit.

Heftausgabe: Januar/Februar 2016
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Über den Autor

Andrea Mehrabani, Marketing, R.Stahl HMI Systems
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