Industrie 4.0 in einer Linux-Umgebung Steuern und Alarmieren per App

Intelligentes und individuelles Alarmierungssystem

Die Router der MRX-Serie beherrschen alle gängigen Mobilfunkstandards – inklusive LTE/4G – und können mit sogenannten MRcards erweitert werden. Das ist sowohl interessant, wenn eine redundante LTE-Verbindung über einen zweiten Provider notwendig ist, als auch, wenn die Feldstation am DSL-Netz angeschlossen und eine Redundanz über Mobilfunk gefordert ist. Die Priorisierung und Umschaltung wird in der Router-Konfiguration über sogenannte WAN-Ketten festgelegt.

Dass separate Switches durch den Einsatz einer MRcard mit vier Ethernet-Ports überflüssig werden, ist ein weiterer Pluspunkt, besonders für die Kopfstationen. Warum? Die MRX-Router haben viele Port-Security-Funktionen an Bord, die nur bei den Ports im Router wirksam werden – nicht aber im externen Switch. Damit schließt der MRX-Router eine wichtige Sicherheitslücke, was für eine Zertifizierung nach DIN/ISO 27001 notwendig ist.

Virtualisierte Kunden-App im Router

Das Überwachungs- und Alarmierungsprogramm läuft in einem der oben erwähnten Linux-Container und alarmiert bei Störungen oder bei Unterbrechungen. Zudem überwacht es fortlaufend die Funktionsfähigkeit der Steuerungen angeschlossener Bauwerke. Die auf verschiedene Eskalationsstufen parametrisierbare Software-Lösung koordiniert die Alarme und sendet sie gemäß dem hinterlegten Bereitschaftsdienstplan an die aktuell zuständige Person. So wird sichergestellt, dass der Service bei außerordentlichen Situationen schnellstmöglich informiert ist.

Das Alarmierungssystem ist webbasiert und erlaubt den Zugriff auch vom Mobilgerät (Bild 3). Das verkürzt die Entscheidungswege und erleichtert die Arbeit der Bereitschaftsdienstmitarbeiter. Da das Herzstück von STEBalarm die App im Linux-Container ist, ist die Forderung nach einem offenen, modularen und nachrüstbaren Alarmierungssystem erfüllt.

Flexibel im Systemaufbau

STEBalarm ermöglicht zahlreiche Einsatzmöglichkeiten: Der Systemaufbau kann als Stand-alone-Lösung erfolgen sowie dezentral ohne oder mit einem der Prozessleitsysteme ARAbella, AQUAbella oder REbella. Die Konfiguration erfolgt über ein Web Interface per Browser oder über das Prozessleitsystem. Das dezentrale Systemkonzept ist so ausgelegt, dass eine Kopfstation alle bei den einzelnen Bauwerken eingesetzten Geräte überwacht.

Sie ist die zentrale Konfigurationsstelle, verwaltet und steuert die Kommunikationsverbindungen und kann auch als Hauptalarmweg verwendet werden. Das Alamierungssystem sichert die Informationen als Backup automatisch in der Kopfstation. Die Alarmgeräte nehmen die Alarme auf der Feldebene bauwerksbezogen entgegen und können bei Bedarf über DSL oder Mobilfunk komplett eigenständig und damit redundant alarmieren.

Es können zudem mehrere STEBalarm-Lösungen an dasselbe Prozessleitsystem angebunden werden. Das Programm alarmiert wahlweise per Pager, SMS oder E-Mail und kommuniziert über Modbus/TCP oder I/O. Das offene und flexible System lässt sich überall einsetzen. Der modulare Aufbau nimmt Rücksicht auf kundenspezifische Wünsche oder Programme und lässt jederzeit Erweiterungen zu – wie beispielsweise Zählerdaten als CSV-Datei auf einen FTP-Server zu pushen.

Einsatzpläne nach Wunsch

Dank der Edge-Computing-Ressource der MRX-Router ist dezentrale Intelligenz keine Zauberei mehr, sondern nur eine Frage von kreativen Köpfen und kundenorientierter Vorgehensweise. So erlaubt STEBalarm eine individuelle Bereitschaftsdienstplanung mit Stundenauflösung, mit der sich die Einsatzpläne wirklichkeitsgetreu abbilden lassen. Durch die nahtlose Verzahnung mit Prozessleitsystemen gibt es eine Software-Lösung, die das Ausfüllen der Pläne aktiv unterstützt.

Es können Eskalationsstufen definiert werden, wobei zusätzliche Priorisierungen möglich sind. So kann der Alarm je nach Priorität jederzeit oder nur zu Bürozeiten ausgelöst werden. Kritische Alarme lassen sich zur Erhöhung der Sicherheit zudem auf zwei verschiedenen Wegen abschicken. Bei Instandhaltungsarbeiten können alle Alarme eines Bauwerks vorübergehend unterdrückt werden, um keine Fehlalarme zu provozieren.

Ist ein Servicemitarbeiter bereits im Einsatz, kann er einen eingehenden Alarm per SMS oder mit einem Klick auf der Bedienoberfläche ablehnen. Der Alarm geht dadurch gemäß Bereitschaftsdienstplan sofort und ohne Zeitverlust weiter an den nächsten Zuständigen. Wahlweise kann sogar ein Fairness-Generator aktiviert werden, der basierend auf vergangenen Ereignissen jene Mitarbeiter zuerst alarmiert, die am wenigsten im Einsatz waren.

Nicht zuletzt ist die App redundant konzipiert. Die an den Außenbauwerken eingesetzten Stationen lassen sich mit einer SIM-Karte ausrüsten und können damit selbstständig alarmieren. Fällt eine Kopfstation aus, kann die Einzelstation dennoch alarmieren und hat dazu eine aktuelle Kopie des Bereitschaftsdienstplanes im Speicher vor Ort. Die MRX-Router haben alles an Board, damit Kunden auch eigene Programme wie beispielsweise die Durchfluss-, Schadstoff- und Frachtmessung in einen separaten Linux-Container einbringen können – selbstverständlich mit einem separaten VPN-Zugang.

Daten aller Anlagen online verfügbar

Im Rahmen der Digitalisierung der Geschäftsprozesse wurde STEBalarm mit allen browserbasierten SaaS-Prozessleitsystemen (Software as a Service) von Stebatec – wie beispielsweise ARAbella – eng verzahnt; Kunden sparen sich die Kosten für eine eigene Server-Infrastruktur und nutzen zudem immer die neueste Programmversion.

In ARAbella (Bild 4a und Bild 4b) werden unter anderem Wasserstände animiert dargestellt und Betriebszustände der Anlagen situativ automatisch ausgewertet. Wartungs- und Bereitschaftsdienstmitarbeiter können sich vor Ort oder aus der Ferne über Messwerte und Betriebsmittelstatus aktuell informieren, Live-Reports ansehen, Live-Simulationen mit Visualisierung durchführen, zur Sicherheit auf die Kamera-Bildüberwachung STEBAcam aufschalten und sich bis zum Wartungsplan oder Elektroschema einer Pumpe durchklicken.

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