Ein Diagnosepaket gestattet dem Anwender die visuelle Bestimmung der derzeit steuernden Quad PAC-CPU und aller Steuerungs- oder Netzwerkelemente. Außerdem kann die Software über Proficy Scada als Teil eines größeren, serverbasierten Scada-Systems verwendet werden.

Intelligente Redundanz für vorausschauende Planung

Als Herz der Anwendung übernimmt der Algorithmus PAC Virtual Master die logische Kontrolle aller vier Steuerungen. Jede Steuerung wickelt die Ablauflogik basierend auf ihren eigenen Eingangsdaten ab, nur die Master-Steuerung kann alle Ausgänge steuern. Der Algorithmus berechnet dabei kontinuierlich die relative Systemverfügbarkeit für alle vier CPUs und bestimmt die Steuerung, die am wahrscheinlichsten der nächsten Abfolge mehrfacher oder kaskadierender Systemfehler standhalten kann. Auf Basis dieser Berechnung wird die Master-Steuerung festgelegt; die drei verbleibenden Steuerungen werden als Backups synchronisiert. Im Falle eines Ausfalls der Master-Steuerung oder einer externen Komponente wählt der PAC Virtual Master basierend auf aktuellen Systemanalysen den nächsten Master aus. Ein System kann so ohne Verlust der E/A-Steuerung einem Ausfall von drei der vier CPUs standhalten.

Die zugehörige Netzwerkinfrastruktur bietet mit widerstandsfähigen Ethernet-Netzwerkkomponenten hohe Skalierbarkeit, durch die neuere Technologien als Ethernet-Standarderweiterung genutzt werden können. Zum Beispiel können Benutzer in Erwägung ziehen, künftig eine Migration zu glasfiberbasierten Zehn-Gigabit-Ethernet Backbones durchzuführen oder eine Medienredundanz mit Ring-Topologien zu verwenden. Darüber hinaus wird durch die Nutzung der Ethernet-Technologie eine offene Kommunikation und Interoperabilität mit Geräten anderer Hersteller ermöglicht.

Ein vierfach redundantes Steuerungssystem besteht aus zwei spiegelbildlichen Paaren redundanter Steuerungen; eine der Steuerungen kann als Backup für eine beliebige andere Steuerung dienen. Bild: GE Intelligent Platforms

Einsatzbereiche in der Industrie

Die durch Stillstandzeiten verursachten hohen Kosten gehören zu den wichtigsten Aspekten, die für eine Investition in ein Quad Redundancy-Steuerungssystem sprechen. Hinzu kommt der Vorteil, Systemkomponenten ohne Unterbrechungen zu warten oder auszutauschen und auf diese Weise Kosten zu senken. Mit diesem Ansatz kann das Risiko von Ausfällen effizient minimiert werden – und Unternehmen können sich so für einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil vor Verlusten von Produktivität und Rentabilität schützen. Erste Anhaltspunkte für Betriebe, ob sich der Einsatz von Vierfachredundanz im eigenen Unternehmen lohnt, liefern die folgenden Fragestellungen:

  • Kommen bei Projekten oder in Standorten eines Unternehmens als Kernstück des Geschäftsmodells so genannte ‚Server-Farmen‘ zum Einsatz?
  • Werden Haupt- und Backup-Stromeinspeisungen mit zusätzlicher Backup-Struktur aus lokalen, mit Kraftstoff betriebenen Generatorsystemen verwendet?
  • Ist eine Stillstandszeit des Systems von bereits einer Minute für das Geschäftsmodell inakzeptabel?
  • Ist es unbedingt erforderlich, dass der geschäftskritische Betrieb das ganze Jahr über durchgängig verfügbar ist?

Sobald die Auswirkungen von Systemausfallzeiten untragbare finanzielle und betriebliche Risiken nach sich ziehen können, bietet sich der Einsatz von hochredundanten Steuerungslösungen nach dem Quad Redundancy-Prinzip an. Das gilt besonders für vorwiegend webbasierte oder auf Kundensupport oder Sicherheit ausgerichtete Unternehmen. Dabei stellt Vierfachredundanz eine kosteneffiziente Lösung dar, die im Falle eines Ausfalls Schutz vor künftigen, potenziell größeren Verlusten bietet. Zudem gestattet dieser Typ der hohen Systemverfügbarkeit, Komponenten ohne Unterbrechungen zu warten oder auszutauschen und auf diese Weise Kosten zu senken.