Viele Vorteile und Möglichkeiten

Mit Ethernet-APL erfüllen sich langjährige Wünsche vieler Anwender, wie nahtlos von der Unternehmensebene in die Anlagenwelt und sogar bis hinunter in das einzelne Feldgerät zu schauen, Daten abzurufen und zu aggregieren sowie Probleme und Aufgaben der Mess- und Regeltechnik von der Leitwarte aus zu lösen. Durch die höhere Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des Netzwerks lassen sich Produktionsprozesse flexibler gestaltet und automatisierte Prüfabläufe effizienter durchführen. Dies führt zu einer besseren Anlagen-Performance, verkürzten Stillstandzeiten und reduzierten Wartungskosten. Die Anlagenbetreiber profitieren zudem von einer durchgängigen  Vernetzung, die den Zugang zu den Komponenten vereinfacht und eine schnelle Bereitstellung hochauflösender Prozessdaten ermöglicht. Diese Daten erleichtern die zustandsorientierte Wartung und erlauben tiefere Diagnosen der Anlagenzustände, was die Verfügbarkeit erhöht und die Wartungsintervalle besser steuerbar macht. Im Fall einer Profinet-Vernetzung lässt sich mithilfe des Profil 4.0 ein reibungsloser Gerätetausch in der Anlage durchführen.

Auch für das Engineering bringt Ethernet-APL eine deutliche Vereinfachung: Durch die Automatisierung und die reduzierte Komponentenauswahl wird der Planungsaufwand gegenüber traditionellen Feldbustopologien verringert. Zudem ermöglicht die Direktverdrahtung zwischen Feldkomponenten und den Switches eine schnellere und effizientere Inbetriebnahme. Diese Vorteile führen dazu, dass Anlagen schneller produktiv arbeiten, was sowohl die Investitions- (Capex) als auch die Betriebskosten (Opex) senkt.

Mitarbeiter, die für den laufenden Anlagenbetrieb verantwortlich sind, profitieren besonders von der höheren Geschwindigkeit der Gerätekommunikation über Ethernet-APL. Mit einer Datenübertragungsrate von 10 Mbit/s wird der Umgang mit datenintensiven Anwendungen, wie der Parametersicherung oder kontinuierlichen Datenauswertungen, erleichtert. Die durchgängige Vernetzung bis in die höchsten Automatisierungsebenen vereinfacht zudem den Zugang zu den Anlagenkomponenten und ermöglicht eine schnellere Reaktion auf betriebliche Anforderungen. Insgesamt wird die Arbeit für das Betriebspersonal effizienter und weniger fehleranfällig, was sich positiv auf die Anlagenverfügbarkeit auswirkt.

Erste Anwendungsfälle

Endress+Hauser treibt die Digitalisierung in der Prozessindustrie gezielt voran, indem die eigenen Messtechniklösungen umfassend auf die Ethernet-APL-Technologie ausgerichtet werden (Bild 2). Dabei unterstützt das Unternehmen eine breite Palette von Messparametern mit Profinet-APL und bietet zusätzlich Digitalisierungsservices für Ethernet-APL an. Für den Parameter Durchfluss sind die  Durchflussmessgeräte Promag und Promass, ausgestattet mit den Geräteelektroniken Proline 300/500, nun mit Ethernet-APL-Technologie als Profinet-APL-Variante verfügbar. Auch das Vortex-Durchflussmessgerät  Prowirl 200 kann über Profinet-APL kommunizieren, was eine nahtlose Integration in moderne Netzwerke ermöglicht. Im Bereich der Füllstandmessung unterstützen die neuesten 80-GHz-Radarsensoren der Micropilot-Serie nun ebenfalls Ethernet-APL. Bei der Druckmessung kommen die High-End-Transmitter Cerabar und Deltabar zum Einsatz, während für die Temperaturmessung der innovative Kopftransmitter iTemp TMT86 angeboten wird. Diese Geräte bieten hohe Präzision und Zuverlässigkeit und sind optimal für die Integration in Profinet-APL-Netzwerke geeignet.

Ein besonderes Highlight ist die kontinuierliche Diagnose, Verifizierung und Überwachung durch die Heartbeat Technology, die mit Profinet-APL kompatibel ist und eine konstante Überwachung der Prozessbedingungen ermöglicht. Zukünftig wird Profinet via Ethernet-APL auch in das cloudbasierte IIoT-Ökosystem  Netilion von Endress+Hauser eingebunden, wodurch die Möglichkeiten zur Digitalisierung und Vernetzung weiter steigen.

Herausforderungen angehen

Die Verfügbarkeit von Ethernet-APL-Hard- und Software ist bereits sichergestellt, und die Erwartungen der Verantwortlichen in Engineering, Beschaffung und Betrieb sind klar: Sie wollen keine Flickenteppiche aus unterschiedlichen Systemen mehr. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, ist es entscheidend, dass Anbieter schnell und umfassend einen signifikanten Anteil ihres Produktportfolios für die neue Technologie fit machen. Diese Entwicklungen sollen die Kundenseite  dazu motivieren, Neuanlagen bevorzugt in der APL-Technologie zu realisieren.

Während die Technologie enorme Vorteile bietet, bringt sie auch neue Risiken mit sich. Insbesondere Webserver, die mit Ethernet-APL verbunden sind, haben eine größere Angriffsfläche für Cyberattacken im Vergleich zu analogen Geräten. Dies stellt eine bedeutende Herausforderung dar, die die gesamte Branche betrifft. Die Profibus-Nutzerorganisation [2] arbeitet bereits daran, herstellerübergreifende Standards für die Implementierung von Cyber-Security-Lösungen zu entwickeln. Diese Standards müssen jedoch weit über die Anforderungen eines einzelnen Unternehmens hinausgehen und eine umfassende, branchenweite Lösung bieten. Dabei ist entscheidend, dass alle Beteiligten – von Herstellern bis zu Endanwendern – zusammenarbeiten, um robuste Sicherheitsstandards zu etablieren, die den Anforderungen der modernen, vernetzten Industrie gerecht werden. Nur so kann Ethernet-APL sein volles Potenzial entfalten und die Prozessindustrien sicher in eine digitalisierte Zukunft führen (Bild 3).

Literatur

1. Endress+Hauser Deutschland GmbH & Co. KG, Weil/R.: www.endress.de
2. Profibus Nutzerorganisation e. V., Karlsruhe: www.profibus.com