Mit dem Trend zu virtualisierten Prozessleitsystemen wächst auch die Bedeutung Thin Client-basierter HMI Systeme – vor allem im Ex-Bereich. Der neue VisuNet GXP Remote Monitor von Pepperl+Fuchs ist in Kombination mit der neuen Firmware RM Shell 4.0 eine optimierte HMI-Lösung für konventionelle und virtualisierte Prozessleitsysteme.

Ob Chemie, Pharma oder die Öl- und Gas-Industrie, HMI-Komponenten und Lösungen kommen überall in der Prozessindustrie zum Einsatz. Entsprechend vielfältig sind auch die Anforderungen, die sie in diesen hochspezialisierten Branchen erfüllen müssen. So ist in der Öl- und Gas-Industrie bspw. die Unem­pfindlichkeit gegenüber rauen Umgebungsbedingungen, Erschütterungen oder Temperaturschwankungen entscheidend. Im Life Science-Bereich dagegen zählen gute Reinigbarkeit nach GMP-Richtlinie. Die VisuNet-HMI-Lösungen von Pepperl+Fuchs sind passgenau auf diese Anforderungen zugeschnitten: von reinraumtauglichen Bedienstationen bis hin zu extrem robusten Panel-PCs für Öl- und Gas-Applikationen bietet das Unternehmen passende Geräte inklusive weltweiter Zulassungen z. B. nach Atex, IECEx und UL.

Virtualisierung von Prozessleitsystem­rechnern
Da der Automatisierungsgrad in der Prozess­automatisierung beständig zunimmt, steigt auch die Anforderung an die zugrundeliegende Rechner-Infrastruktur. Um das damit einhergehende Mehr an Komplexität besser zu handhaben, gewinnt die Virtualisierung von Prozessleitsystemrechnern und deren Anwendungen an Bedeutung. Während in der Vergangenheit einzelne Rechner die Anwendungen des Prozessleitsystems bereitgestellt haben, werden sie heute mehr und mehr in Form virtueller Maschinen (VMs) auf zentralen Servern zusammengefasst und gehostet. Das erhöht nicht nur die Ausfallsicherheit, es ermöglicht auch eine einfachere, zen­tralisierte Verwaltung der Anwendungen.
Die Möglichkeiten, die diese Technologie bietet, sind vielfältig. Sie reichen von der Bereitstellung einzelner Anwendungen bis zur Virtualisierung von Servern bzw. ganzen Rechnern inklusive Desktop und Anwendungen. So vielfältig auch die Wege der Umsetzung sind, sie haben doch alle eines gemeinsam: Die steigende Nachfrage nach Thin Client-Technologie, die einen einfachen Zugriff auf die virtualisierten Prozessleitsystemrechner und Anwendungen ermöglicht. Bei Pepperl+Fuchs hat man diesen Bedarf schon sehr früh erkannt. Bereits 2007 brachte man daher mit den VisuNet Remote Monitoren (RM) die erste netzwerkbasierte Thin Client-­Lösung für den Ex-Bereich auf den Markt, die den direkten Zugriff auf die Prozessleitsystemrechner aus dem Prozessbereich heraus erlaubt. Seither hat das Unternehmen diese Technologie stetig weiterentwickelt und stellt nun den für Life Science-Anwendungen optimierten VisuNet GXP und die neue Firmware RM Shell 4.0 vor.

VisuNet GXP – wenig Gewicht, viel Display
Die Thin Client-basierte Monitor-Lösung für die Zone 1/21 bringt weniger als 25 kg auf die Waage und ist damit das weltweit leichteste Gerät seiner Klasse. So ist eine Ein-Mann-Installation möglich, die eine schnelle und daher kostensparende Inbetriebnahme erlaubt. Der modulare Aufbau des Geräts – bestehend aus den drei Komponenten Display, Netzteil und der eigens entwickelten Thin Client-Rechnereinheit – ist eine weitere Besonderheit der VisuNet Remote Monitore. Dank des modularen Designs werden die Kosten für Wartung und Betrieb erheblich gesenkt. Im Falle eines Defektes kann der Kunde die Komponenten selbständig vor Ort austauschen. So werden die Transportkosten auf ein Minimum reduziert und eine schnelle Wiederinbetriebnahme ermöglicht.
Trotz des geringen Gewichtes wurde beim VisuNet GXP nicht an der Displaygröße gespart. Mit einer Bildschirmdiagonalen von 54,61 cm (21,5 Zoll) sowie Full HD Auflösung (1920x1080 Pixel) im 16:9 Format entspricht er dem heute typischen Breitbild-Format. So ist eine direkte Übernahme der Prozessbilder aus der Engineering Umgebung gewährleistet und eine Anpassung an die Bildschirmauflösung unnötig. Der Multi-touch-Bildschirm ist für die Nutzung mit Handschuhen optimiert und extrem robust sowie kratzfest, da sich der Sensor hinter einem gehärteten Schutzglas befindet. Der Multi-touch-Sensor ermöglicht die Gestaltung touch-optimierter Benutzeroberflächen wie beim Smartphone oder Tablet. So können bei kritischen Prozessen wichtige Sicherheitsaspekte realisiert werden. Es kann z. B. definiert werden, dass Funktionen nur durch gleichzeitiges Berühren zweier Kontaktpunkte starten, um unbeabsichtigtes Aktivieren auszuschließen.
Das Edelstahlgehäuse ist widerstandsfähig gegenüber branchenüblichen Chemikalien und die lückenlose Oberflächengestaltung verhindert die Ansammlung von Flüssigkeiten, Schmutz oder Bakterien und gewährleistet eine optimale Reinigung. Der VisuNet GXP erfüllt damit die GMP-Richtlinien wie auch die Anforderungen der Life Science-Industrie und wird darüber hinaus für ATEX & IECEx Zone 1/21 zugelassen.

RM Shell 4.0 – Firmware der neusten ­Generation
Überzeugen kann der neue VisuNet GXP aber nicht nur durch zukunftweisende Hardware-­Eigenschaften, sondern auch durch innovative Software. Jeder Pepperl+Fuchs VisuNet Remote Monitor ist mit der aktuellen RM Shell 4.0 ausgestattet. Bei der Entwicklung dieser Firmware standen Sicherheit, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit im Fokus. Das System basiert daher auf Windows Embedded Standard 7 und verwendete den Enhanced Write Filter (EWF). Auch eine Firewall und ein zusätzlicher Schutz vor dem Zugriff auf USB-Speichermedien führen zu einer deutlichen Erhöhung der Sicherheit.
Der Windows-Desktop wurde bei der neuen Firmware vollständig durch die touch-optimierte RM Shell 4.0 ersetzt und zeigt ausschließlich Aspekte der Systemeinrichtung, die zur Konfiguration benötigt werden. Die komfortable Benutzeroberfläche ermöglicht daher eine denkbar einfache Integration ins Prozessleitsystem. Innerhalb weniger Minuten kann so eine Verbindung vom Remote Monitor via Ethernet hergestellt und auf eine Vielzahl unterschiedlicher Prozessleitsystemrechner zugegriffen werden.
Die RM Shell 4.0 unterstützt die neuesten Versionen aller gängigen Remote-Protokolle, wie z. B. das Microsoft Remote Desktop Protokoll (RDP) in Version 8 mit RemoteFX oder VNC. Dank der neuen Protokollgenerationen ist eine noch höhere Bildübertragungsrate möglich. Der Benutzer hat so den Eindruck, er säße direkt vor dem eigentlichen Prozessleitsystemrechner.
Für ein noch komfortableres Handling verfügt die RM Shell 4.0 auch über eine Auto-Connect-Funktion. Der Remote Monitor kann daher so konfiguriert werden, dass nach dem Start ohne Zutun des Anwenders automatisch die Verbindung zu einem festgelegten Prozessleitsystemrechner aufgebaut wird. Diese Verbindung wird von da an beständig überwacht. Das Gerät kann so eigenständig eine vordefinierte Backup-Verbindung aufbauen, wenn es zu Netzwerkstörungen oder Server-Ausfällen kommt. Auf diese Weise sind eine fehlerfreie Anzeige der Prozessbilder und höchste Verfügbarkeit jederzeit gewährleistet.

Flexibilität im Feld nimmt zu
Da Scada und Manufacturing-Execution-Systeme (MES) heute immer häufiger einen Zugriff via Website erlauben, bietet die RM Shell 4.0 einen optionalen, abgesicherten Web-Browser.
Er kann so konfiguriert werden, dass Nutzer lediglich auf die freigegebenen Webseiten zugreifen können, die bspw. im Intranet verfügbar sind. Die Systemsicherheit wird durch diese Einschränkung deutlich erhöht, da der Aufruf nicht autorisierter Seiten unterbunden ist. Dennoch nimmt die Flexibilität im Feld deutlich zu, da die Nutzer Zugriff auf erweiterte Unternehmensressourcen und Informationsquellen haben.
Insgesamt ist mit dem neuen VisuNet GXP und der aktuellen Firmware RM Shell 4.0 eine kosteneffiziente und komfortable Thin Client-Lösung für den Ex-Bereich gelungen. Die HMIs entsprechen den GMP-Richtlinien und erfüllen die strengen Anforderungen der Life Science-Industrie.