Box-PCs kommen meistens in direkter Maschinennähe zum Einsatz. Dort geht es jedoch häufig rau zu, und die PCs sind hohen Schwing- und Schockbelastungen ausgesetzt. Um diesen Anforderungen standzuhalten wird oft an der Flexibilität gespart. Das sorgt beispielsweise bei Abfüllanlagen oder im Werkzeugmaschinenbau für besondere Herausforderungen, da dort zusätzliche Erweiterungskarten gesteckt werden müssen. Genau für diesen Fall hat Siemens jetzt den Box-PC Simatic IPC827C mit fünf Erweiterungssteckplätzen und zahlreichen Onboard-Schnittstellen im Angebot. Er reiht sich in die bereits im Vorjahr vorgestellte High-End-C-Generation von Simatic IPCs ein und bietet wie die verwandten Geräte – basierend auf der gleichen Mainboard-Plattform – hohe Performance mit Intels 2010er Core-i7-Prozessor und schnellem DDR3-Arbeitsspeicher. Die Vergleichsmessungen lassen den dadurch entstandenen Leistungsschub von bis nahezu 100% erkennen. Bereits die neue Einstiegskonfiguration übertrifft die High-End-Version der Vorgängergeneration. Die neuen Intel-Prozessoren werden im 32nm-Verfahren gefertigt und erstmals wurden Grafikchip und Speicherkontroller darauf integriert. Die Architekturänderung mit direkter Anbindung des Grafik- und Speichercontrollers an den Prozessor steigert die Grafikperformance um den Faktor drei bis fünf, da nicht mehr der Umweg über die Northbridge via Front-Side-Bus gegangen werden muss. In Sachen Performance wird das Bild abgerundet durch schnellen DDR3-Arbeitsspeicher, optional mit integrierter Fehlerkorrektur ECC (Error-Correcting Code) und SSD-Massenspeicher (Solid State Drive) mit schneller SLC-Speichertechnologie (Single-Level Cell) in Form von Intels High-Performance Solid-State Drive vom Typ \’Extreme\‘. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit der Parallelisierung von Programmen, z.B. Visualisierung und Steuerung bei gleichzeitiger Datensammlung auf ein und demselben Gerät. Betriebssystemseitig wird die Hardware von dem bereits am freien Markt abgekündigten Microsoft Windows XP Professional oder auch dem ganz neuen Windows 7 Ultimate oder Windows Embedded Standard 2009 unterstützt. Unabhängig von der Wahl des Betriebssystems ist dieses dann bereits vorinstalliert und aktiviert. Performance – aber sicher Industrie-PCs, die ohne Schaltschrank an einer Maschine eingesetzt werden, sind vielen äußeren Einflüssen ausgesetzt. Diesen müssen sie standhalten, um einen reibungslosen Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Dazu gehören hohe Schwing- und Schockbelastungen und elektromagnetische Einflüsse. Zu diesen kommt dann noch die oft hohe Umgebungstemperatur an der Maschine, die durchaus 55°C erreichen kann. Um genau für diese Einflüsse gerüstet zu sein, besteht der Box-PC Simatic IPC827C aus einem Ganzmetallgehäuse, das für die nötige Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und mechanische Robustheit sorgt. Als Datenspeicher kommen robuste Flash-Massenspeicher in Form von CompactFlash-Cards (CF-Cards) nach Industriestandard zum Einsatz, die von außen wechselbar sind. Es besteht auch die Möglichkeit, den Box-PC mit einem Solid-State Drive von Intel mit schneller SLC-Technologie zu konfigurieren. Beide Flash-Massenspeicher bieten den Vorteil, dass sie keine rotierenden Bauteile wie bei herkömmlichen Festplatten besitzen und somit nahezu unempfindlich gegen Schock und Vibration sind. Als Alternative bei höherem Speicherplatzbedarf lässt sich der Box-PC mit Festplatten konfigurieren. Diese sind in einer patentierten Festplattenaufhängung für hohe Schock- und Vibrationsbeständigkeit montiert. Konfiguriert als RAID1-Verbund (Redundant Array of Independent Disks, sprich: als Spiegelplattensystem), bieten sie zudem hohe Datensicherheit, und der Ausfall einer Festplatte führt nicht zum Ausfall des Systems, da die Daten identisch auf einer zweiten Festplatte abgelegt sind. Der dafür nötige RAID-Controller ist schon auf dem Mainboard integriert, so dass alle Steckplätze weiterhin für Erweiterungskarten frei zur Verfügung stehen. Somit sind durch das durchdachte Speicherkonzept Daten auch bei Schock- und Vibrationsbelastung von 5 g bzw. 1g sicher. Zusätzlich kann der Box-PC auf Wunsch auch mit einem DVD-RW-Laufwerk (DVD Rewriteable) für das Aufspielen von Software oder zur Datensicherung konfiguriert werden. Trotz der hohen Prozessorleistung ist der Box-PC aufgrund seines speziellen Entlüftungskonzeptes für einen 24-Stunden-Dauerbetrieb bis 55°C in allen Einbaulagen und Montagevarianten zugelassen, und dies ohne das häufig übliche Heruntertakten des Prozessors (Throttling). Sollten doch einmal Probleme auftreten, bietet der Box-PC für umfangreiche Eigendiagnose wie schon sein kleiner Bruder, der Simatic IPC627C, zwei frei programmierbare LEDs und zwei 7-Segment-Anzeigen. Diese zeigen schon beim Systemhochlauf mögliche Fehler an. Flexibilität clever verpackt Um den Box-PC Simatic IPC827C flexibel an die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können, verfügt er zusätzlich zu den zwei erwähnten externen CF-Steckplätzen über 4 x USB 2.0, 2x Gigabit-Ethernet (teamingfähig), 1x DVI-I und 1x COM. Optional besteht die Möglichkeit, den Box-PC mit einem Feldbusanschluss onboard zu bestellen. Es stehen Profibus oder Profinet mit IRT-Funktionalität (Isochronous Real-Time) und integriertem 3-Port-Switch zur Auswahl. Sollten die Onboard-Schnittstellen nicht ausreichen, bietet er Platz für bis zu fünf Erweiterungskarten (1x PCIe x16, 1x PCIe x4, 3x PCI). Das in Anbetracht der Vielzahl an Schnittstellen und Steckplätzen kompakte Gehäuse mit einer Abmessung von 298x150x301mm (ohne optisches Laufwerk) lässt sich flexibel je nach Anforderung montieren, sei es in Wandmontage, Buchmontage mit Schnittstellen nach unten oder oben oder – für den kleinsten Footprint im Schaltschrank – in Frontbuchmontage, bei der alle Schnittstellen und Bedienelemente frontal zugänglich sind. So lässt sich der Box-PC flexibel in die jeweilige Applikation einbinden. Familienbande Der Box-PC Simatic IPC827C reiht sich, wie erwähnt, in die bestehende Simatic-IPC Familie von Siemens ein. Der kleine Bruder, der Box-PC Simatic IPC627C zeichnet sich durch seine hohe Kompaktheit von 298x80x 301mm aus und bietet Platz für bis zu zwei Erweiterungskarten. Mit identischen Hardwaremerkmalen ist dieser auch als Panel-PC Simatic HMI IPC677C in Touch- oder Key-Ausführung verfügbar. Alle drei bieten dabei nahezu identische Konfigurationsmöglichkeiten. Auf derselben Mainboardbasis zählen die beiden Rack-PCs Simatic IPC647C und IPC847C ebenfalls mit zur neuesten IPC-Familie von Siemens. Ersterer ist mit nur zwei Höheneinheiten (HE) besonders kompakt und bietet Platz für drei Erweiterungskarten. Der Rack-PC Simatic IPC847C mit vier HE ist besonders flexibel und bietet Platz für bis zu elf Erweiterungskarten. Er verfügt über spezielle Features wie redundante Stromversorgung und RAID5-Festplattenkonfigurationen, welche die Systemverfügbarkeit noch weiter erhöhen. Sollte trotz hoher MTBF (Mean Time Between Failures, mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen) der einzelnen Bauteile doch einmal eine Stromversorgung oder Festplatte ausfallen, wird dank des redundanten Aufbaus die Funktionalität des Systems nicht beeinflusst und dank Hot-Swap-Funktionalität lassen sich defekte Stromversorgungseinheit oder Festplatte im laufenden Betrieb austauschen. Beide Rack-PCs bieten zudem viele Schnittstellen onboard, angefangen bei sieben USB-2.0-Schnittstellen, davon eine intern für den Einsatz von z.B. Software-Dongles und zwei frontseitig hinter der Gehäusetür, wovon eine selbst bei abgeschlossener Gehäusetür genutzt werden kann. Des Weiteren bieten sie 2x PS/2, 2x Gigabit-Ethernet (teamingfähig), 2x COM, 1x LPT, 1x DVI-I und optional Profibus oder Profinet. Beide Rack-PCs bieten, anders als die Box-PCs, keine 7-Segment-Anzeige, sondern elf eindeutig beschriftete Diagnose-LEDs für die einfache Fehler- und Systemstatusanzeige, zum Beispiel der einzelnen Festplatten und des RAID- oder Feldbus-Status. Zudem sind beide Rack-PCs besonders kompakt und passen auch in Schaltschränke ab 500 mm Tiefe. Alle fünf IPCs basieren auf der gleichen Mainboardbasis und bieten dadurch identische Leistungswerte mit gleichen Prozessoren oder RAM-Ausbaumöglichkeiten (Random Access Memory). Dies reduziert die Ersatzteilhaltung vor Ort und den Schulungsaufwand für Techniker erheblich. Eine Diagnose für alle Simatic IPCs werden häufig unmittelbar in der Anlage oder Maschine oder aber im Schaltschrank eingesetzt. Dort besteht nicht jederzeit Blickkontakt zu den Diagnose-LEDs. Deshalb bietet Siemens mit der optionalen Software Simatic IPC DiagMonitor eine auf Simatic-IPCs zugeschnittene Ergänzung für die Systemdiagnose vernetzter Industrie-PCs. So können alle vernetzten Simantic-IPCs zentral von einer Stelle aus überwacht werden, beispielsweise aus der Leitwarte. Die Diagnose-Software informiert über alle wichtigen Systemzustände wie Prozessortemperatur, Betriebsstunden, Lüfterdrehzahl und Status der Massenspeicher. Dadurch lassen sich mögliche drohende Systemausfälle frühzeitig erkennen und entsprechende Maßnahmen einleiten. Im Fehlerfall besteht die Möglichkeit, automatisch generierte E-Mails oder SMS an festgelegte Empfänger zu senden. So können entsprechende Wartungsarbeiten eingeleitet werden, selbst wenn die Anlage nicht besetzt ist, zum Beispiel am Wochenende oder nachts. Zusammenfassung
Siemens AG
