Mobil im Sperrbezirk

Der Autor: Dipl.-Ing.(FH) Thorsten Cyrol Vertriebsleitung D/A, Ecom Instruments

Technische Geräte, die für viele längst „State of the Art“ sind, stellen in Bereichen, in denen prozessbedingt explosive Atmosphäre auftreten kann, nach wie vor eher eine Vision als Realität dar. Zwar arbeitet man dort auch heute nicht ganz ohne Unterstützung von mobilen Geräten, diese lassen aber Funktionalität vermissen, die bereits Standard ist. Daneben ist auch die Zuverlässigkeit der Ex-Geräte ein Thema. Üblicherweise wird bei ihrer Herstellung auf vorhandene Komponenten zurückgegriffen und diese werden technisch so modifiziert, dass sie den aktuellen Normen für explosionsgefährdete Bereiche entsprechen. Das bringt Nachteile: Der Aufwand, der betrieben werden muss, damit ein Produkt nachträglich ex-geschützt werden kann, ist immens. Zudem gehen manuelle Eingriffe in die sensible Technik wie kompliziertes Auftrennen von Leiterbahnen, Tauschen von kompletten Bauteilen oder das Integrieren zusätzlicher Platinen oder Füllstoffe oft mit hohen Ausfallraten der Geräte einher. Um die Sicherheitseinstufung zu behalten, dürfen Ex-Geräte nur von Fachleuten repariert werden. Hier fallen schnell sehr hohe Kosten an. Die Ex-Experten von Ecom gingen deshalb bei ihrem neuen mobilen Computer (siehe Kasten) erstmals einen komplett anderen Weg.

Zusammen mit Intermec, einem der Marktführer für industrielle PDAs, haben die Experten für Ex-Sicherheit komplettes Neuland betreten in puncto „Entwicklung eines ex-geschützten mobilen Computers“. Dazu arbeiteten Ingenieure beider Unternehmen eng zusammen, um erstmals eine Plattform zu entwickeln, die bereits vom Design her alle Voraussetzungen für eine Ex-Zertifizierung bietet. Das Ziel der Entwicklungsbemühungen war, modernste Technik auch im Ex-Bereich der Zone 1 verfügbar zu machen. Konkret bedeutet das den Einsatz stromsparender Prozessoren für lange Akkulaufzeiten, die Integration aller aktuellen WLAN-Standards für schnelle und sichere Übertragung von Daten und die Unterstützung von UMTS zur drahtlosen Datenübertragung außerhalb von WLAN-Netzen. Wichtig war ebenfalls, dass ein robustes und industrietaugliches Gerät im ergonomischen Design entsteht, das den Endkunden durch hohe Verfügbarkeit überzeugt. Durch die so entstandene hohe Zuverlässigkeit reduziert sich auch die TCO (Total Cost of Ownership) des Geräts.

So mobil Mitarbeiter auch arbeiten, sind sie in der Regel doch immer in ein Firmennetz eingebunden, in dem alle Prozessdaten an zentraler Stelle verwaltet und gespeichert bzw. Aufträge generiert und an das jeweilige mobile Gerät übertragen werden. Für den mobilen Mitarbeiter in der Prozessindustrie bedeutet das, dass er alle Arbeiten innerhalb eines entsprechenden Netzwerks ausführen muss, oder anders ausgedrückt, dass im Idealfall das komplette Firmengelände z. B. per Datenfunkkommunikation abgedeckt sein sollte. Innerhalb von Gebäuden der Prozessindustrie ist eine komplette WLAN-Abdeckung inzwischen fast überall Standard. Den kompletten Außenbereich ebenso abzudecken, wird bei der geringen Übertragungsreichweite von WLAN aber aufwendig und teuer. Dagegen ist in der Regel im Freien auf einem Firmengelände überall ein Mobilfunknetz verfügbar. Somit kann eine komplette Kommunikationsabdeckung (mit WLAN in der Anlage und bspw. UMTS im Freigelände) realisiert werden, denn auch die Kosten für eine solche Mobilfunkverbindung sind heute kein Problem mehr. Allerdings fehlten bislang die entsprechend zugelassenen mobilen Computer, die WLAN und UMTS unterstützen und zudem die nötige Ex-Zertifizierung aufweisen. Der i.roc Ci70 -Ex schließt nun genau diese Lücke.

In manchen Situationen ist es wichtig, schnell zu wissen, wo sich ein Mitarbeiter im Gelände aufhält. Bei einem Unfall können so zum Beispiel Rettungskräfte schneller zu Personen in Gefahrenbereichen vordringen und die nötige Hilfe leisten. Hier ist das im mobilen Computer integrierte GPS-Modul sehr hilfreich. Aber auch im normalen Arbeitsalltag bringt es Vorteile: In Kombination mit der entsprechenden Software könnten Arbeiter über den PDA gewarnt werden, wenn sie einen Gefahrenbereich betreten, bzw. aufgefordert werden, entsprechende Freigaben einzuholen. Diese Freigaben ließen sich dann ebenfalls über den mobilen Computer anfordern. Lästiges Ausfüllen von Dokumenten und verlorene Zeit, um diese Arbeitserlaubnis zu bekommen, gehören damit der Vergangenheit an. So erhöht das GPS-Modul die Sicherheit von Mitarbeitern und optimiert gleichzeitig in vielen Fällen auch Prozesse.

Neben UMTS und GPS kann es für den Anwender sinnvoll sein, wenn er weitere Technologien mit seinem mobilen Computer nutzen kann. Dazu gehören beispielsweise Barcode- oder RFID-Reader. Allerdings spielt die Tatsache, wie handlich ein mobiler Computer ist, eine wesentliche Rolle dabei, wie zuverlässig er genutzt werden kann und ob er tatsächlich die Arbeit erleichtert. So werden manche Geräte durch zusätzlich am Gehäuse befestigte Hardware beispielsweise kopflastig, sind komplizierter zu handhaben und schwerer am Mann zu tragen. Deshalb wurde beim i.roc Ci70 -Ex auch hier bewusst ein anderer Weg gewählt, bei dem ergonomisches Design im Vordergrund steht. Jede Peripherie, ob Barcode- oder RFID-Reader zum Sammeln von Informationen oder Hart-Modem zur Kommunikation mit Feldgeräten, ist fest integrierter Bestandteil des Computers. So wird eine optimale Handhabung garantiert.

Gerade in der Praxis zeigt sich, dass der Computer von Grund auf für den mobilen Mitarbeiter in explosionsgefährdeten Bereichen konzipiert wurde. Die damit gewonnene Bewegungsfreiheit und Flexibilität erleichtern nicht nur das Arbeiten, sondern verbessern auch die Ergebnisse und zwar bei der Produktion ebenso wie bei der Instandhaltung. So ist das Gerät ein unverzichtbares Tool, um den kompletten Materialfluss zu dokumentieren. Vom Auslagern einzelner Stoffe über den Prozess selbst bis hin zum Einlagern hilft der PDA, Prozesse sicherer zu machen, alle relevanten Informationen zu sammeln und in Echtzeit an die übergeordneten Systeme weiterzuleiten.

Auch Instandhaltungsarbeiten können statt wie bisher mit starren Papierlisten mithilfe des mobilen Computers flexibler ausgeführt werden. Das bringt natürlich wesentliche Vorteile: Angefangen mit Instandhaltungsdaten, die in digitaler Form zentral vorliegen, einfach wiedergefunden und von mehreren Personen gleichzeitig eingesehen werden können, über das Vermeiden von Fehlern beim Abtippen der Messwerte ins System bis dahin, dass sich die Prozesssicherheit erhöhen lässt. Stattet man nämlich den mobilen Computer mit einem RFID-Lesekopf aus und versieht alle von der Instandhaltung betroffenen Anlageteile mit einem entsprechenden Tag, kann sichergestellt sein, dass die Messdaten wirklich direkt am Gerät abgelesen wurden. Weichen eingetragene Messwerte zu sehr von der Vorgabe ab, könnte der mobile Computer den Anwender zudem automatisch warnen. Messungen lassen sich dann sofort direkt vor Ort wiederholen und Fehler oder Probleme schneller aufdecken.

Halle 11.1, Stand A75

prozesstechnik-online.de/cav0512468

Der von Grund auf ex-sicher konzipierte mobile Computer i.roc Ci70 -Ex ist vorgesehen für die Zone 1 in explosionsgeschützten Bereichen. Er arbeitet mit dem Betriebssystem Windows Mobile 6.5 und unterstützt als einziges Gerät am Markt alle WLAN-Standards IEEE 802.11 a, b, g und n. Das Gerät kann optional mit einem 3G-Funkmodul ausgestattet werden, damit Daten über GSM, UMTS/HSDPA bzw. CDMA übertragen werden können. Die integrierte GPS-Funktion ermöglicht die genaue Standortbestimmung des Gerätes. Auch eine Bluetooth-Schnittstelle 2.1+EDR ist vorhanden. Mit einem speziell entwickelten Kopfmodulsystem lassen sich verschiedene RFID- oder Barcode-Leser bzw. ein Hart-Modem integrieren. Der mobile Computer wird ab Sommer 2012 am Markt verfügbar sein.