Automation in der Wolke - DSM Computer

Automation in der Wolke
Hutschienen-PC als Cloud-Computing-Gateway in der Automatisierung
Christian Lang,
Leiter Marketing bei der
DSM Computer GmbH
„Zur Realisierung industrieller
Cloud-Computing-
Lösungen können als dezentrale
Gateway-Rechner
kompakte Hutschienen-
PCs eingesetzt werden.“
Speziell als Gateway-Computer in Cloud-Computing-Infrastrukturen und
Anlagensteuerungen ist der Hutschienen-PC H1-A konzipiert. Im Herz des
nur 122 mm breiten, schnell montierbaren Industrierechners arbeitet ein
Qseven-Modul mit Intel-Atom-Prozessor. Wir stellen ihn vor.
Cloud Computing zählt schon längst zu den wichtigen
Trends der Computertechnologie. Eine aktuelle
Umfrage des Hightech-Verbands Bitkom hat
ergeben, dass 62 % der befragten Informations-
und Telekommunikationsunternehmen Cloud
Computing als das Top-Thema 2011 sehen, vor
den Bereichen „Mobile Anwendungen“, „IT-Sicherheit“
und „Virtualisierung“. Cloud Computing
war natürlich auch das Leitthema der diesjährigen
CeBIT 2011. Unter Cloud Computing verstehen
Experten die Verlagerung von IT-Infrastrukturen
in das Internet (in die Wolke oder Cloud) und
die Nutzung von IT-Leistungen in Echtzeit über
Datennetze anstatt auf lokalen Rechnern. Das
betrifft neben Rechenperformance, Speicherkapazitäten
und Netzen auch die entsprechende
Software einschließlich Betriebssysteme, Anwendungen
und Entwicklungs-Tools. Damit lassen
sich die vorhandenen Ressourcen dynamisch
und effizient an die Erfordernisse des Projektes
anpassen. Der Nutzer spart die Investitionen in
teure Server und reduziert die Kosten für anfallende
Software-Lizenzgebühren. Als lokale Arbeitsplätze
eignen sich vergleichsweise einfache
und im Betrieb günstige, kompakte und Energie
sparende Rechnersysteme. Einen großen
Stellenwert nehmen bei dem Cloud-Computing-
Konzept eine hohe Datensicherheit z. B. durch
Datenverschlüsselung und eine ausreichende
Netzwerkinfrastruktur ein, um ein sicheres und
schnelles Arbeiten zu ermöglichen.
Die Cloud in der Automation
Cloud Computing wird in den nächsten Jahren
jedoch nicht nur in der IT-Branche sehr stark an
Bedeutung gewinnen, sondern das gesamte
Wirtschaftszenario nachhaltig verändern. Damit
auch die Automatisierungsindustrie. Für Christian
Lang, Leiter Marketing bei DSM, stellt sich jedoch
die Frage, in welchen Anwendungen Cloud
Computing sinnvoll ist und in welchen nicht: „In
vielen Automation-Anwendungen steht die fehlerfreie
Funktion einer Maschine an erster Stelle.
Es darf nicht passieren, dass beispielsweise
eine kritische PC-basierte Anlagensteuerung,
die in Echtzeit läuft, von einer unsicheren Internet-Verbindung
abhängig ist. In diesen Fällen
muss die Software sicherlich auf einem firmenin-
messtec drives Automation 3/2011, S. 30–31, GIT VERLAG GmbH & Co. KG, Darmstadt www.gitverlag.com www.md-automation.de

Speziell für Anwendungen in der
Gebäudeautomatisierung und als
Gateway-Rechner in Anlagensteuerungen
hat DSM Computer
eine neue Hutschienen-PC-Familie
entwickelt.
ternen Rechner laufen. Ich glaube,
dass jedes Unternehmen selbst
entscheiden muss, ob und welche
Funktionen dezentral bzw. zentral
organisiert werden sollten.“ Gerade
im Fabrikumfeld spielen die Zuverlässigkeit
und die Datensicherheit
eine zentrale Rolle. Unternehmen
der Automatisierungsbranche werden
deshalb sicherheitskritische
Funktionen auch weiterhin im eigenen
Hause steuern und nicht in
die Cloud auslagern. Nur so lassen
sich die Kernprozessdaten, von denen
die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen
abhängt, sicher bereitstellen
und verwalten. Beim Betrieb
von Maschinen und Prozessanlagen
scheinen für viele Experten heute
die Risiken einer Cloud-Computing-
Infrastruktur im Vergleich zum potentiellen
Nutzen noch zu hoch.
Schutz des Unternehmens-Know-hows
Ein weiterer kritischer Punkt des
Cloud-Computing-Konzepts ist der
Schutz des firmeneigenen Knowhows.
Gerade sensible Daten können
nicht über externe, virtuelle
Rechner laufen ohne 100%-ige
Garantie, dass diese Informationen
auch wirklich geschützt und
exklusiv behandelt werden. Um
vernetzte Anlagen vor dem Zu-
Der kompakte Hutschienen-PC
H1-A integriert ein 70 x 70 mm
kleines Qseven-Modul, das zur
Kühlung direkt mit dem Rechnergehäuse
verbunden ist.
griff nicht autorisierter Personen
zu schützen, wird es sogar immer
wichtiger, die Maschinenvernetzung
vom restlichen Fabriknetzwerk
und Internet zu trennen. Neben
den kritischen Prozessabläufen
gibt es jedoch eine Reihe von Anwendungen,
die sich für Cloud
Computing bestens eignen. Gegenwärtig
werden Cloud-basierte
Lösungen in der Automatisierung
überwiegend zur dezentralen Datenerfassung
und zur Prozessvisualisierung
eingesetzt. Zukünftig ist
auch die Speicherung von Daten
und das Bereitstellen bzw. Verteilen
von Applikationen denkbar. Durch
die Entkopplung der Datensicherung
von den lokalen Systemen
könnten maschinennahe Systeme
ohne anfällige Massenspeicher,
wie Festplatte oder SSD, betrieben
werden, und nur noch von einem
schreibgeschützten Flash-Speicher
starten. Auch im Fertigungsumfeld,
z.B. bei der Auftragsabwicklung
und Materialbeschaffung, wird
Cloud Computing in der nächsten
Zeit eine große Rolle spielen. Maschinen-
und Anlagenbauer sowie
deren Kunden profitieren darüber
hinaus von einer Internet-basierten
Fernwartung und von einem erweiterbaren
Service-Angebot. Die Zukunft
von Cloud Computing hängt
u. a. von dem weiteren Ausbau der
Bandbreiten und der Erhöhung der
Sicherheit öffentlicher Netze ab.
Dezentrale Rechner
Zur Realisierung industrieller Cloud-
Computing-Lösungen können als
dezentrale Gateway-Rechner kompakte
Hutschienen-PCs eingesetzt
werden. DSM Computer hat jetzt
auf der embedded world den ersten
Vertreter aus ihrer neuen Hutschienen-PC-Familie,
H1-A, vorgestellt
(Abb. 1). Der dezentrale Rechner
kann z. B. die Internet-Anbindung
einer Anlage übernehmen, um Prozessdaten
sicher in einem Web-
Portal anzuzeigen. Der Vorteil von
kleinen Hutschienen-PCs ist ihre
einfache, standardisierte Montagemöglichkeit,
wobei die Gehäuseform
in der Regel noch variabel ist.
Der robuste Industrierechner H1-A
ist nur 122 mm (7 TE) breit und lässt
sich einfach in einem Schaltschrank
oder Standardelektroschrank verbauen.
Dabei ragen nur die an der
einen Seite des Gehäuses angebrachten
Kühlrippen hervor. Das
hochwertige Aluminiumgehäuse
des Hutschienen-PCs weist eine
Höhe von 90 mm und eine Tiefe von
41 mm (55 mm mit Kühlrippen) auf.
Die Anschlüsse sind von unten zugänglich,
DSM plant weitere Versionen,
bei denen die Kabel an der Vorderseite
angesteckt werden können.
Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich
des Industrie-PCs liegt zwischen
0 °C und 45 °C. Die 24 V DC-
Stromversorgung ist über eine in der
Elektroindustrie üblichen Schraub-
oder Steckklemme sichergestellt.
Innere Werte
Für den Einsatz als Gateway-
Rechner wichtig ist das Vorhandensein
gängiger Schnittstellen.
Der H1-A verfügt über einen seriellen
RS232-Anschluss, bei Be-
darf ist ein zweiter RS232-Anschluss
anstelle des vorhandenen
VGA-Interface realisierbar. Die beiden
RS485-Schnittstellen sind zum
Ausgleich von Potentialunterschieden
galvanisch getrennt. Darüber
hinaus sind zwei schnelle 1.000
Base-T-LAN-Schnittstellen zur Datenübertragung
via Ethernet und
zwei USB 2.0-Ausgänge vorhanden.
Über das VGA Interface lässt
sich zur Inbetriebnahme und für
Wartungszwecke ein Kontrollmonitor
anschließen. Als Prozessor
hat DSM einen Intel-Atom-Prozessor
Z510 mit 1,1 GHz Taktfrequenz
gewählt, der auf einem Qseven-
Board seinen Dienst verrichtet. Zur
Wärmeableitung ist das Qseven-
Modul mittels seitlich angebrachter
Heat Rail direkt mit dem Rechnergehäuse
verbunden (Abb. 2).
Das Qseven-Modul steckt auf einem
speziell für den Industrie-PC
entwickelten Baseboard. Derzeit
sind von DSM zwei Versionen des
Hutschienen-PCs H1-A erhältlich.
Das erste Modell verfügt über ein 1
GB großes DDR2-RAM und einen
2 GB großen Onboard-Flash, alternativ
wird eine Variante mit 512
MB DDR2-Speicher ohne Flash-
Speicher angeboten. Als Chipsatz
kommt der Intel US15W System
Controller Hub mit integriertem Intel
Graphics Media Accelerator GMA
500 zum Einsatz. Die Anwenderdaten
lassen sich in das Onboard-
Flash oder in beiden Modellen auf
einer SD-Karte speichern. (gro)
kontakt
DSM Computer GmbH,
München
Tel.: +49 89 157 98 140
info@dsm-computer.de
www.dsm-computer.de