Visualisierungskonzept Wir haben es geschafft!

Die Messlatte in der Pharmaindustrie liegt bekanntlich hoch. Umso bemerkenswerter ist, dass Bartec als einziger Anbieter die Anforderungen eines Wirkstoffproduzenten an die Prozessvisualisierung im gefährlichen Bereich erfüllen konnte. Hierfür schied eine herkömmliche KVM-Lösung (Keyboard/Video/Maus) von vorneherein aus, da die Applikation maximale Flexibilität bezüglich des Zugriffes auf verschiedene Industrierechner von Ex-Zone 1 erforderte. Auch der Schutz vor Viren und schädlichen Softwarecodes aus der Bürowelt, die Schaden bei Systemen zur Prozesssteuerung verursachen können, hat in der Pharmaindustrie oberste Priorität. Wie gut, dass dann an anderer Stelle „gedacht“ als gehandelt wird: Das neuartige Konzept des Weltmarktführers im Explosionsschutz basiert auf einer Virtualisierung des Prozessleitsystems.

Missbrauch und Viren haben keine Chance

Angewandt wurde die Remote HMI-Serie Polaris Zero Clients von Bartec, mit der sich in Zone 1 PCs im Nicht-Ex-Bereich bedienen lassen. Sie bietet dem Anwender die Möglichkeit, alle heute verfügbaren PC-basierten Prozessleitsysteme ohne Einschränkungen über das Netzwerk zu nutzen. Die Verbindung wird über das Protokoll RDP7 (Remote Desktop) für Windows Embedded hergestellt.

Da die Panel-PCs im Ex-Bereich keinerlei Datenschnittstellen offerieren, erfolgt eine konsequente Trennung von Software und Hardware. Die Anzeigegeräte sind im Netzwerk unsichtbar, Serverdienste stehen nicht zur Verfügung. Cyber-Angriffe sind damit kein Thema mehr. Der für Windows Embedded erhältliche Enhanced-Write-Filter (EWF) verhindert jeglichen physikalischen Schreibzugriff auf die Systempartition des eingebauten Datenträgers und eliminiert so typische Sicherheitsrisiken wie Missbrauch oder Vireninfektionen.

Basis ist das Betriebssystem Windows 7 Embedded, das speziell für diese Anwendung konfiguriert wurde. Zum Bedienen und Einrichten kommt die von Bartec selbst entwickelte Zero Client Shell in Kachel-Optik zum Einsatz. Die Funktion­alitäten der Polaris-Geräte sind dabei auf ein Minimum beschränkt, für den Bediener wird das Einloggen auf den Server durch Vorkonfiguration automatisiert, und er erhält nur Zugriff auf die Funktionen, die er für seine Tätigkeit benötigt. Insgesamt verfügt die Zero Client Shell über zwei Modi: den User-Modus und den Administrator-Modus. Der User-Modus stellt die minimale Einstellung dar, die der Benutzer für den Arbeitsablauf benötigt. Dieser Modus ist standardmäßig bei Start des Gerätes aktiv. Im Administrator-Modus lassen sich alle verfügbaren Einstellungen für den Benutzer, die Hardware und das System konfigurieren. In diesem Modus wird das Gerät zum Beispiel zu Beginn für die konkrete Netzwerkumgebung eingerichtet. Der Wechsel zwischen den Modi ist zeitlich begrenzt. Zusätzlich wird dieser Bereich durch eine Passwort­eingabe geschützt.

Das Sicherheitskonzept schützt das Prozessleitsystem, ohne interne Ressourcen zu binden. Denn die realisierte System- und Client-Architektur macht regelmäßiges Patchen überflüssig. Das senkt die Gesamtkosten (Total Cost of Owner­ship). Da die eigentliche Intelligenz, also die Anwendung, der Zero-Client-Lösung außerhalb des Ex-Bereichs läuft, reduziert sich auch der Installationsaufwand. Notwendige Wartungsarbeiten lassen sich meist im nicht gefährlichen Bereich mit geringerem Aufwand erledigen. Sollte ein Gerät ausfallen, lässt es sich in kürzester Zeit austauschen und neu konfigurieren. Dies reduziert Anlagenstillstände auf ein Minimum.

Aufbau der Visualisierungssysteme

Die Visualisierungssysteme sind zugelassen für den Einsatz im Ex-Bereich in den Zonen 1 und 2 sowie 21 und 22. Sie lassen sich mit allen klassischen Display-Größen, Wide-Screen-Formaten und verschiedenen Eingabeoberflächen herstellen. Die Technologie gewährleistet auch bei großem Betrachtungswinkel einen optimalen Kontrast. Das Design der Bedienfront ist klar und übersichtlich. Eine Polyesterfolie gewährleistet Schutz vor Spritzwasser, Schutzklasse IP 65. Der Fronttafeleinbau ermöglicht eine einfache Montage. Auf Wunsch fertigt Bartec die Geräte auch als fertige Systemlösung im Edelstahlgehäuse für Wand-, Boden- oder Tischmontage. Maximalen Bedienkomfort erhalten die Panel-PCs mit einem Touchscreen. Die drahtgebundenen elektrischen Anschlüsse lassen sich über einen Klemmenraum der Zündschutzart „e“ (erhöhte Sicherheit) anbringen. Zusätzlich lassen sich auch eigensichere Eingabegeräte anschließen. Anwender wünschen sich möglichst große Displays, doch Platz ist heute ein hohes und kostspieliges Gut. Deshalb entschied sich der Kunde gegen die sonst üblichen 24-Zoll-Monitore und wählte die 17-Zoll-Variante. Dies bedeutet für die Bediener allerdings, dass sie mit einer Verkleiner­ung leben müssen, da Prozessleitsysteme standardmäßig für 24 Zoll optimiert sind. Mit einem technischen Kniff konnte das Problem softwareseitig gelöst werden. Eine Zoomfunktion sorgt nun für eine treffsichere Bedienung, sodass auch bei geringerem Platzbedarf Nutzerfreundlichkeit gewährleistet werden konnte.

Alle Mitarbeiter arbeiten in Ex-Zone 1 und 2 mit identischen Polaris-Geräten mit Touchscreen und einem einheitlichen Look & Feel. Dies erlaubt einen problemlosen Wechsel zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen. Was hingegen variiert, ist die Ausführung: Es gibt in die Wand eingebaute Geräte und eine mobile Lösung in einem nutzerfreundlich konzipierten, platzsparenden Edelstahlwagen.

Zukunftsweisende Visualisierung

Bartec hat seine Standardkomponenten zu einem innovativen Gesamtpaket für die Visualisierung in gefährlichen Bereichen geschnürt, das sich im Vergleich zu klassischen KVM-Lösungen weniger kostet und dennoch eine hohe Verfügbarkeit und eine große Flexibilität zulässt. Zudem hat die Lösung ein modernes Sicherheitskonzept und benötigt weniger Platz.