Thin Client – czym jest i jak zastosować go w praktyce z systemami SCADA i sterownikami PLC?

Współczesna automatyka przemysłowa przechodzi transformację, która redefiniuje pojęcie stanowiska operatorskiego. Klasyczny model „grubego klienta” (PC z pełnym systemem i lokalną bazą danych) ustępuje miejsca architekturze scentralizowanej. W tym modelu sercem systemu jest serwer, a oknem na proces – Thin Client (cienki klient).

Cienki klient w środowisku przemysłowym pozwala na znaczące uproszczenie infrastruktury IT/OT. Aplikacje wizualizacyjne, systemy SCADA czy środowiska sterowania są instalowane i utrzymywane centralnie, co ułatwia aktualizacje, zarządzanie wersjami oraz zwiększa bezpieczeństwo. Komputery Astraada, dzięki przemysłowej konstrukcji (odporność na temperaturę, wibracje, brak elementów ruchomych), doskonale sprawdzają się jako terminale operatorskie w trudnych warunkach produkcyjnych.

W przypadku awarii terminala wystarczy wymienić sprzęt, podpiąć sieć i w ciągu 2 minut operator wraca do pracy. Logika systemu bezpiecznie czeka i pracuje na serwerze. Dodatkową zaletą jest redukcja kosztów wdrożenia i utrzymania – zarówno sprzętowych, jak i serwisowych. Mniej czasu spędzonego na aktualizacjach setek dziesiątek albo i setek stacji to realne oszczędności dla działu utrzymania ruchu.

Przykładowe architektury z wykorzystaniem cienkich klientów:

Wizualizacja i sterowanie z wykorzystaniem AVEVA Edge

AVEVA Edge to proste, a jednocześnie bardzo funkcjonalne środowisko SCADA/HMI, które doskonale wpisuje się w koncepcję użycia cienkiego klienta. Umożliwia tworzenie aplikacji wizualizacyjnych działających w różnych architekturach (all in one, klient-serwer itd.).

W połączeniu z komputerami Astraada AVEVA Edge może działać na serwerze, a dostęp do niej odbywa się przez cienkiego klienta lub może być zainstalowany bezpośrednio na docelowym stanowisku (np. komputerze all in one). Dzięki architekturze klient-serwer operatorzy mogą korzystać z systemu z różnych stanowisk, bez konieczności instalowania pełnego oprogramowania na każdym urządzeniu.

Przy zakupie licencji AVEVA Edge otrzymujemy jeden dodatkowy dostęp zdalny bezpłatnie. To idealny sposób, by sprawdzić architekturę cienkiego klienta bez dodatkowych kosztów. Oczywiście w razie potrzeby możemy również dokupić dodatkowe dostępy zdalne.

AVEVA Edge wspiera także protokoły komunikacyjne używane w automatyce, co pozwala na łatwą integrację z PLC i innymi urządzeniami. W kontekście cienkiego klienta kluczowa jest możliwość uruchomienia dostępu do wizualizacji w technologii webowej (HTML5), co znacząco zwiększa dostępność systemu.

Secure Viewer Thin Client to dedykowana aplikacja dla PC, która zapewnia bezpieczne i stabilne połączenie z serwerem, stanowiąc idealne rozwiązanie dla stałych stanowisk operatorskich.

Z kolei dzięki Mobile Acces Thin Client wizualizacja jest dostępna z poziomu przeglądarki na komputerach Astraada, tabletach czy smartfonach.

Kluczowe zalety zdalnego dostępu w oprogramowaniu AVEVA Edge:

• Bezpieczeństwo: bezpieczne połączenie z możliwą enkrypcją danych i autentykacją użytkownika.
• Dostępność: dostęp do aplikacji z każdego urządzenia: PC, tablety, smartfony.
• Elastyczność: dostęp do wizualizacji za pomocą dedykowanej aplikacji (PC), przeglądarki WWW lub aplikacji na smartfony/tablety.
• Prostota: łatwa konfiguracja każdego rodzaju dostępu.
• Licencjonowanie: jeden dostęp zdalny dostępny bezpłatnie w pakiecie z każdą licencją AVEVA Edge.

InTouch Unlimited – skalowalność i centralizacja

InTouch Unlimited to rozwiązanie klasy SCADA oferujące nielimitowaną liczbę dostępów do wizualizacji przez Internet (Web Access) oraz nielimitowaną liczbę dostępów do serwera RDP. To czyni je szczególnie atrakcyjnym dla dużych zakładów korzystających z architektury cienkiego klienta, gdzie wiele terminali operatorskich korzysta z jednego, centralnego serwera aplikacji.

Dzięki temu modelowi możemy w bardzo łatwy sposób skalować system – dodawanie nowych stanowisk nie wiąże się z dodatkowymi kosztami licencyjnymi po stronie klienta. a brak limitu zmiennych pozwala rozbudowywać system o kolejne funkcjonalności. Komputery Astraada pełnią w takim układzie rolę terminali dostępowych (cienkich klientów w technologii HTML5, jak i RDS), wyświetlających wizualizację i umożliwiających interakcję z procesem.

Przeczytaj więcej o AVEVA InTouch HMI.

Centralizacja aplikacji w InTouch Unlimited upraszcza zarządzanie systemem, zwiększa jego bezpieczeństwo oraz pozwala na szybsze wdrażanie zmian. Jest to szczególnie istotne w dużych instalacjach przemysłowych, gdzie liczba punktów dostępowych może być znaczna.

Współpraca ze sterownikami Astraada ONE (Codesys)

Nie zawsze potrzebujemy wielkiego serwera SCADA. W mniejszych systemach opartych na sterownikach PLC, takich jak Astraada ONE, cienki klient również zdaje egzamin doskonale.

CODESYS to bardzo popularne środowisko programistyczne dla sterowników PLC, które oferuje również funkcje wizualizacji.

Jednym z prostszych rozwiązań zdalnego dostępu do takiego sterownika jest wykorzystanie protokołu VNC (Virtual Network Computing), który umożliwia zdalne wyświetlanie i sterowanie ekranem urządzenia. Komputery panelowe Astraada mogą działać jako terminale VNC, łącząc się z sterownikiem PLC, na którym działa program i wizualizacja w CODESYS.

Główną przewagą nad tradycyjnym terminalem operatorskim jest możliwość zainstalowania ekranu o większej przekątnej, aż do 21,5 czy nawet 23,8”. Dodatkowo na samym komputerze możemy zainstalować dodatkowe oprogramowanie. 

Sterowniki Astraada One umożliwiają również tworzenie wizualizacji webowej, która może zostać uruchomiona w dowolnej przeglądarce internetowej na komputerze panelowym przy maszynie, jak i również na smartfonie czy tablecie. Uzyskujemy w ten sposób pełną nowoczesną mobilność bez dodatkowych licencji i konfiguracji. Komputery Astraada mogą działać w trybie „Kiosk Mode”, uruchamiając jedynie przeglądarkę z adresem serwera wizualizacji.

Połączenie z sterownikiem PLC z CODESYS po VNC oraz HTML5 daje dużą elastyczność w projektowaniu systemów HMI/SCADA i idealnie wpisuje się w koncepcję cienkiego klienta, czyli lekkiego, łatwego w utrzymaniu i skalowalnego rozwiązania dla przemysłu.

Komputer przemysłowy Astraada jako cienki klient

W praktyce mamy możliwość wykorzystania dowolnego komputera, ale te dedykowane dla cienkich klientów często posiadają nieco odchudzone parametry. Jest to świadoma decyzja producentów, bo sam klient RDP nie potrzebuje dużej mocy obliczeniowej. Głównym kryterium jest ładny, czytelny ekran i dobrze działający dotyk. Odchudzone parametry techniczne pozwalają nam na ograniczenie parametru najważniejszego – ceny komputera i kosztu wdrożenia całego systemu.

Systemy oparte o Linux w koncepcji cienkiego klienta to również zabezpieczenie przed niechcianymi aktualizacjami Windowsa, które na hali produkcyjnej potrafią zablokować terminal w najmniej odpowiednim momencie. Oczywiście w wersji Windows IOT mamy możliwość pełnej kontroli nad aktualizacjami – możemy je odroczyć nawet o lata lub całkowicie zarządzać nimi przez serwer, co eliminuje problem nagłego restartu komputera w trakcie pracy maszyny. To sprawia, że wersja ta jest bardziej lubiana przez automatyków od Windowsa Pro.

Sprawdź ofertę Astraada PC w sklepie internetowym firmy ASTOR.

Polecane modele komputerów panelowych do zastosowań w roli cienkiego klienta:

1. Seria AS56PCA (terminale panelowe): ekrany od 10,1” do aż 21,5”, co stanowi przewagę nad tradycyjnymi HMI. Oparte na lekkim systemie Ubuntu, posiadają precyzyjne ekrany pojemnościowe. Doskonale sprawdzą się jako tradycyjny klient RDP, panel do obsługi przeglądarki HTML 5 z odpowiednią stroną lub dedykowanej aplikacji.
2. Seria AS56F-xxx: pojemnościowe ekrany od 10,1” do 21,5”. Oparte na energooszczędnych procesorach Celeron J6412 z systemem Windows 11 IOT LTSC. Na nich mogą działać mniejsze aplikacje SCADA, jak AVEVA Edge. Dodatkowo w łatwy sposób możemy wykorzystać je z Secure Vieverem do odpalenia zdalnego dostępu.
3. Seria AS56BOX-115: komputer wyposażony w 4 porty HDMI – stanowi to jego największą zaletę. Pozwala nam to na podłączenie 4 niezależnych monitorów w 4K i 60 HZ w celu stworzenia architektury Control Room. Bardzo często spotykane jest to w przedsiębiorstwach z branży wod-kan czy energetyki. gdzie jeden operator musi obserwować proces na wielu monitorach jednocześnie.
4. Seria BOX-3905: najbardziej budżetowe rozwiązanie w ofercie komputerów BOX, oparte na procesorze Rockchip i systemie Ubuntu. Ze względu na swoją architekturę jest to jednostka energooszczędna i bezobsługowa. Doskonale nadaje się do roli dedykowanego terminala HTML5 lub klienta VNC/RDP. Jest to idealny wybór tam, gdzie potrzebujemy solidnego, przemysłowego komputera przy minimalnym nakładzie finansowym. Do niego możemy podłączyć nawet zwykły monitor, żeby obniżyć koszty wdrożenia lub znacznie większy ekran od tradycyjnego komputera All in One (np. telewizor 65”).
5. Seria BOX-01: niewielkich rozmiarów Box PC wyposażony w procesor Intel Celeron J6412 i system Windows 11 IoT LTSC. Łączy w sobie kompaktowość z pełną funkcjonalnością systemu Windows, co pozwala na uruchomienie na nim praktycznie każdego klienta zdalnego pulpitu lub lokalnej instancji mniejszej SCADY (jak AVEVA Edge). Dzięki dużej liczbie portów komunikacyjnych i możliwości montażu na szynie DIN jest to najbardziej uniwersalny komputer do rozproszonych systemów sterowania, gdy komputer musi być ukryty wewnątrz szafy sterowniczej.

Funkcje komputerów Astraada przydatne w architekturze cienkiego klienta

• Lekki system (Linux/Win IoT) – brak zbędnych usług to mniejsza podatność na ataki, brak spowalniania systemu dodatkowymi aplikacjami i błyskawiczny start aplikacji wizualizacyjnej.
• Kiosk Mode (Tryb kiosku) – system blokuje dostęp do pulpitu i ustawień. Operator po włączeniu komputera widzi tylko to, co powinien – nie może przypadkiem zamknąć aplikacji ani zmienić konfiguracji sieci.
• Wake-on-LAN (WoL) – możliwość zdalnego wybudzenia terminali na hali prosto z serwerowni, np. 15 minut przed rozpoczęciem zmiany.
• PXE Booting – system operacyjny jest pobierany z sieci, co ułatwia zarządzanie tymi systemami w rozproszonej architekturze. Terminal może pracować bez dysku twardego, co eliminuje ryzyko awarii nośnika danych.
• Watchdog Timer – sprzętowy „strażnik”. Jeśli system lub aplikacja się zawiesi, watchdog sam wymusi restart, przywracając podgląd procesu bez interwencji człowieka.
• Trusted Platform Module 2.0 (TPM) – moduł kluczowy dla cyberbezpieczeństwa. Pozwala na bezpieczne przechowywanie haseł i szyfrowanie połączeń.
• Auto Power-On – funkcja w BIOS sprawiająca, że komputer uruchamia się natychmiast po pojawieniu się napięcia w szafie (nie trzeba szukać przycisku „Power”).
• Shell Launcher (Personalizacja interfejsu) – w komputerach Astraada z Windows 11 IoT LTSC można podmienić standardowy pulpit (Explorer.exe) na własną aplikację (np. Secure Viewer od AVEVA Edge). Dzięki temu użytkownik nie zobaczy standardowego paska zadań i menu Start, a komputer zachowuje się jak dedykowany panel HMI.

Synergia między „lekkim” sprzętem Astraada a zaawansowanymi funkcjami systemowymi sprawia, że cienki klient przestaje być tylko tańszym zamiennikiem komputera PC. Staje się on pełnoprawnym, bezpiecznym narzędziem przemysłowym, które – raz skonfigurowane – może pracować latami bez ingerencji serwisu.