Einfache Integration in Bestandsanlagen
Stefan Gampp, Product Manager Sales Marketing Innovation & Digitalization, Endress+Hauser Deutschland: „Ethernet-APL ist lediglich der physischen Schicht im OSI-Schichtenmodell zuzuordnen und arbeitet mit jeglichen Industrial-Ethernet-basierten Protokollen des Applikations-Layers zusammen. So ist es für die Hersteller einfach möglich, neben Profinet oder Ethernet/IP auch Modbus TCP als Protokoll auf dem APL-Layer zu verwenden“ (Quelle: Endress+Hauser)
Karl Büttner, Product Manager Platforms, Endress+Hauser Flow: „Weltweit haben wir zahlreiche Anfragen nach Messtechnik für große und kleine Projekte, die mit Ethernet-APL realisiert werden sollen. Hier werden wir mit der gewohnt hohen Qualität und kurzen Lieferzeiten unsere Kunden unterstützen, ihre Prozessanlagen zu digitalisieren“ (Quelle: Endress+Hauser)
Teilweise wird als weiterer Vorteil genannt, dass bei der Umstellung von Bestandsanlagen auf Ethernet-APL die bestehende Infrastruktur erhalten bleiben kann. Inwieweit diese Aussage zutrifft und wie die Zusammenarbeit mit existierenden Ethernet-Protokollen funktioniert, erklärt S. Gampp wie folgt: „Diese Aussage muss etwas relativiert werden, da die bestehende Infrastruktur auch von den verwendeten Instrumentierungsleitungen abhängt. Der Referenzkabeltyp für APLSegmente ist das Feldbuskabel Typ A MAU Typ 1 und 3 (spezifiziert in IEC 61158-2). Diese Leitung erfüllt die Anforderungen für eigensichere Anwendungen und kann auch in nicht-eigensicheren Anwendungen verwendet werden. Interessant ist vor allem die Tatsache, dass an APL-Field-Switches auch Profibus-PA-Feldgeräte angeschlossen werden können.“ Außerdem verweist der Produktmanager darauf, dass Ethernet-APL lediglich der physischen Schicht im OSI-Schichtenmodell zuzuordnen sei. „Somit kann es mit jeglichen Industrial-Ethernetbasierten Protokollen des Applikation-Layers zusammenarbeiten. Deshalb ist es für die Hersteller einfach möglich, neben Profinet oder Ethernet/IP auch Modbus TCP als Protokoll auf dem Advanced Physical Layer zu verwenden“, gibt er weiter an.
Mitstreiter der ersten Stunde
Endress+Hauser erkannte früh die Vorteile von Ethernet-APL und zählte zu den „treibenden Kräften der ersten Stunde“. Mit welcher Motivation das Unternehmen gestartet ist und wo es heute mit Blick auf das eigene Angebotsspektrum steht, erzählt Karl Büttner, Product Manager Platforms bei Endress+Hauser Flow in Reinach/Schweiz: „Unsere Motivation während der marktlichen Betrachtung lag darin, die Anforderungen der verfahrenstechnischen Industrie an die Prozessinstrumentierung zu erfüllen. Im ersten ,Go‘ werden wir über die meisten Arbeitsgebiete inklusive der Digitalisierungsservices ,Profinet over APL‘ unterstützen. So wird beispielsweise bei unseren Durchflussmessgeräten der 300/500er-Serie sowohl Promag als auch Promass verfügbar sein, ebenso das Vortex-Durchflussmessgerät Prowirl 200.“ Auch die neuen Radar-Füllstandsmessgeräte Micropilot wird es in der neuesten Generation mit Ethernet-APL geben. „Bei den Druckmessgeräten kommen die Deltabar- und Cerabar-5xB- und 7xB-Serie mit Ethernet-APL und bei den Temperaturtransmittern der neue iTEMP TMT86. Profinet wird auch in unser Cloud-basiertes IIoT-Ökosystem Netilion eingebunden“, berichtet er weiter.
Marktreife von Ethernet-APL bestätigt
Anfang des Jahres wurden erfolgreiche Lasttests durchgeführt, die die Marktreife von Ethernet-APL bestätigten. „Diese wurden nach Kundenvorgaben durchgeführt, um zu beweisen, dass Komponenten verschiedener Hersteller in einem zuverlässigen und robusten System auf Ethernet-APL-Basis kombiniert werden können“, sagt K. Büttner. Dabei definierte der globale Chemiekonzern BASF die Anforderungen aus Kundensicht. „Als Hardwarelieferanten gingen neben Endress+Hauser Pepperl+Fuchs, Honeywell, ABB und Siemens an den Start. Die Interoperabilität aller Komponenten wurde erfolgreich nachgewiesen: Die Testfälle wurden mit maximaler Netzauslegung durchgeführt und die Skalierbarkeit sowie Fehlertoleranz erfolgreich verifiziert. Alle relevanten Anforderungen, wie Gesamtnetzlast oder Redundanz-Umschaltzeiten, wurden erfüllt oder übertroffen“, freut sich K. Büttner. Parallel verweist er auf das Open Integration Partnerprogramm von Endress+Hauser, dem mittlerweile mehr als zwölf Hersteller angehören. „Diese testen und dokumentieren die Integration ihrer Angebote, vorwiegend im Industrial-Ethernet-basierten Systemumfeld. Damit zeigen sie, wie das volle Potenzial der Digitalisierung in typischen Anwendungen der Prozessautomatisierung genutzt werden kann“, nennt er den Nutzen des Partnerprogramms.
Im Testlabor bei BASF fanden zudem erfolgreiche Safety-Tests mit Profisafe statt. Welchen Nutzen der Kunde beim Thema Safety von Ethernet-APL hat, weiß K. Büttner ebenfalls zu berichten: „Ethernet-APL ermöglicht auch den Safety-Datenaustausch. Mit Profisafe existiert eine Lösung, die bereits weitverbreitet in der Fabrikautomation zum Einsatz kommt, jedoch in der Prozessautomation noch nicht wirklich Fuß gefasst hat. Die prototypische Implementierung von Profisafe auf Ethernet-APL eröffnet dem Anwender weitere Vorteile.“ Dazu zählen:
- Erfüllung aktueller Anforderungen gemäß IEC 61784-3 (Industrial Communication Networks) und für den Prozess ausreichende Reaktionszeiten, auch bei zusätzlichem azyklischem Datenaustausch,
- reduzierter Planungs- und Engineering-Aufwand,
- gleiche Gerätetypen bei „nicht Safety“ und bei „Safety“ einsetzbar sowie
- Selbstdiagnose und erweiterte Diagnose auch bei Safety-Geräten verfügbar.
„Momentan findet innerhalb des Namur-AK 4.5 – Funktionale Sicherheit und der Namur-Security-Gruppe gemeinsam mit den Industriepartnern eine enge Zusammenarbeit statt. Ziel ist die Implementierung der Safety-Protokolle, um auch mittelfristig Komponenten gemäß diesen Anforderungen anbieten zu können. Damit werden zukünftig auch die Teile der verfahrenstechnischen Anlagen digitalisiert, die heute wegen funktionaler Sicherheitsanforderungen noch analog instrumentiert werden müssen“, gibt K. Büttner einen Ausblick.