Datenintegration leicht gemacht
Zugriff beliebiger Systeme über Ethernet auf beliebige Feldgeräte über Switch und Remote-IO (Quelle:d: Pepperl+Fuchs)
Infrastruktur, in einem Feldverteiler zertifiziert und installierbar im explosionsgefährdeten Bereich (Quelle: Pepperl+Fuchs)
Die Interoperabilität von Geräten verschiedener Hersteller hat hohe Priorität. Dabei soll auch der Pflegeaufwand seitens der Lieferanten optimiert werden: Hierfür definierten Experten die Gerätebeschreibung für Feldgeräte und Protokolle aller Art. Field Device Integration (FDI) ist eine gemeinsame Technologie für Leitsysteme und Steuerungen auf der einen und Feldgeräte auf der anderen Seite. Sie ermöglicht einerseits eine Beschreibung der Geräteeigenschaften, wie Prozessvariablen, Konfiguration oder Diagnosen über die XML-basierte EDDL (Enhanced Device Description Language), und andererseits eine Programmierschnittstelle, die Hersteller einsetzen, um dem Anwender besondere Funktionen der Geräte unabhängig von der Wahl des Steuerungssystems zugänglich zu machen.
FDI-Pakete können neben diesen beiden Methoden der Gerätebeschreibung außerdem Dokumentationen enthalten: von der Seriennummer bis hin zum Handbuch oder Zertifikaten. So findet der Anwender alle Daten passend zu seinem Gerät an einem zentralen Platz. Das FDI-Paket beschreibt den Zugriff über das gewählte Protokoll. Engineering- und Leitsysteme stellen die FDI-Rahmenapplikationen zur Verfügung, und beide Seiten durchlaufen Kompatibilitätstests, die die Interoperabilität sicherstellen.
PA-DIM definiert den nächsten Schritt zu geräteunabhängiger Datenintegration. Dieses von der Namur als Standard gewählte Datenmodell basiert auf dem von der IT-Welt geschätzten und akzeptierten Datenaustauschformat OPC UA. Hierdurch entsteht eine vereinheitlichte Systemarchitektur, in der Gerätedaten unabhängig von ihrer Herkunft beschrieben werden können. Diese Spezifikation wird von führenden Anwenderorganisationen wie Profibus & Profinet International (PI), ODVA und FieldComm Group zusammen mit der OPC Foundation vorangetrieben und bildet damit die Basis für die Namur Open Architecture (NOA).
Für heute und morgen gerüstet
Mithilfe von Datenmodellen können Systeme auf Feldgeräte mit digitaler Kommunikation aller Art zugreifen. Das schließt die installierte Basis von 4...20-mA-Geräten mit Hart-Kommunikation und Feldbusschnittstellen ein. Remote-IO-Stationen, die im explosionsgefährdeten Bereich in der Nähe der Geräte installiert werden, übersetzen analoge und digitale Daten auf Ethernet. Mit Proxy-Funktionalität ausgestattete Switches greifen auf Daten von Feldbussen wir Profibus PA zu.
Ethernet-basierte Systeme unterstützen dabei aktuelle Standards für hohe Verfügbarkeit, zum Beispiel Ringredundanz in der Infrastruktur. Mit Aktualisierungen können Geräte an die Anforderungen der IT-Sicherheit angepasst werden.
Ethernet unterstützt die Kommunikation, die für die funktionale Sicherheit bis SIL 3 geeignet ist. Diese typischerweise als Profile bereitgestellten Protokollerweiterungen ermöglichen die Prozessführung und die Sicherheitssteuerung über die gleiche Infrastruktur. Die Kommunikation von Mess- oder Stellwerten kann von der Prozessführung über Software auf sicherheitsgerichtete Kommunikation umgestellt werden. Die Vorteile, deine gemeinsame Infrastruktur Planern und Anwendern bietet, fassten Experten namhafter Anwender und Hersteller in einem Whitepaper zusammen. Dies enthält außerdem Empfehlungen zu Aufbau und Umsetzung der notwendigen Infrastruktur.
Ausblick
Mit dem Advanced Physical Layer für Ethernet steht eine bahnbrechend hohe Übertragungsrate im Feld der Prozessanlagen zur Verfügung. Eine flache Netzwerkinfrastruktur ist für Experten aus dem Betrieb und der IT gleichermaßen intuitiv zugänglich. Für einen Bereich, der wegen seiner hohen Anforderungen an Einfachheit in der Ausführung und Stabilität über lange Jahre auf analoge Übertragungstechnik setzt, stehen Herstellern und Anwendern die Technologien jetzt zur Verfügung, mit denen die Digitalisierung im Feld von Prozessanlagen erfolgen kann. Pepperl+Fuchs diskutiert die Aspekte der Installation und Datenintegration mit Anwendern im Rahmen von Messen und Anwenderseminaren. Die Experten stellen Demonstrationen und Beispiellösungen für Infrastrukturprodukte für das Feld der Prozessanlage aus und stehen interessiertem Fachpublikum für den Austausch zur Verfügung.