Feldgeräte-Integration Anwender fordern neutrale Systemschnittstelle zur Integration von FDI-Packages im Leitsystem

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Sabine Mühlenkamp / Dr. Jörg Kempf

Bei dem Gedanken an die Geräteintegration werden viele Anwender nervös. Umso größer war die Erleichterung, als sich Hersteller und Anwender auf FDI als gemeinsame Lösung verständigten. Doch die nächste Baustelle ist bereits geöffnet. Die Anwender möchten nun – quasi auf der anderen Seite – eine neutrale Systemschnittstelle. PROCESS hat die Leitsystem-Hersteller um ihre Einschätzung gebeten.

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(Bild: PROCESS)

Es war ein langer Weg, aber das Ziel – die Einigung auf eine gemeinsame FDI-Schnittstelle – hat sich gelohnt. „Bisher musste für ein bestimmtes Gerät sowohl eine EDD als auch ein DTM erstellt werden und zur Verfügung stehen. Das Host-System des Endanwenders entscheidet dann, welches benutzt wird, um die Informationen zu integrieren“, erklärt Ernst Jäger, Country Marketing Manager Germany bei Emerson Process Management, die Situation. „Das Ziel des FDI-Projektes ist, dass ein bestimmtes Gerät ein einziges FDI Device Package besitzt, das von allen Host-Systemen unterstützt wird.“

Aktuell wird zur Integration der Feldgeräte in die Automatisierungstechnik auf die DTM/FDT und EDD-Methodik zurückgegriffen. Beide Methodiken haben unterschiedliche Ansätze und Stärken. „Die FDI-Methodik wird die Vorteile von DTM/FDT und EDD zusammenführen und Anwendern und Herstellern alleine schon durch die breite Unterstützung durch alle Leitsystemhersteller einen signifikanten Nutzen bringen“, ist Hans-Georg Kumpfmüller, CEO Sensors and Communication der Siemens Industry Automation Division, überzeugt.

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Sind wirklich schon alle Probleme gelöst?

Soweit die Ist-Situation: Doch sind damit wirklich schon alle Probleme gelöst? So wird von Anwendern und selbst von Geräteherstellern bemängelt, dass die derzeit existierenden Integrationsmethoden nicht die Unabhängigkeit vom Automatisierungssystem erfüllen. Zwar ist der Informationsfluss aus den Geräten inzwischen standardisiert, aber nicht die Weiterleitung ins Leitsystem.

„Uns fehlt eine standardisierte Schnittstelle, mit der die Diagnoseinformationen unabhängig vom Gerätehersteller an das Asset Management- oder Leitsystem weitergeleitet werden können“, bedauert etwa Stefan Erben vom Stellventilhersteller Samson. Anwender und Gerätehersteller hoffen daher, dass die vorausgegangene Diskussion und Einigung bei der FDI-Standardisierung auch in diesem Aspekt weiter geführt wird.

So hat ABB die heutigen Geräteintegrationstechnologien vollständig in die Leitsysteme integriert. Damit lassen sich Funktionalitäten implementieren, die von völlig unabhängigen Gerätemanagementwerkzeugen nicht oder nur schwer zu realisieren sind, z.B. die systemkontext- und nutzerabhängige Bereitstellung von Informationen.

„Technologiebedingt sind der Flexibilität jedoch Grenzen gesetzt, und die Sicherstellung, dass nicht nur Geräte(-treiber) aus dem eigenen Haus in vollem Umfang genutzt werden können, erfordert hohen Aufwand von dem Systemlieferanten“, gibt Stefan Bollmeyer, Product Line Manager Fieldbus System 800xA bei ABB Automation, Minden, zu, ist aber zuversichtlich, dass FDI die Voraussetzungen mitbringt, die heutigen Herausforderungen Geschichte werden zu lassen.

Bei Honeywell sieht man erst einmal den positiven Aspekt. Durch die intensivere Zusammenarbeit von Geräte- und Systemlieferanten in den letzten Jahren konnten die Situation bezüglich der Qualität und Zuverlässigkeit der Geräteintegration verbessert und manche Problempunkte ausgeräumt werden, so die Erfahrung. „Die sicherlich noch vorhandenen Probleme in der Praxis beruhen vor allem auf der Handhabung von neuen Revisionen der verschiedenen Geräte. Dies dürfte auch in naher Zukunft die größte Herausforderung bleiben“, bestätigt John Yingst, Senior Product Marketing Manager bei Honeywell.

Invensys betont in diesem Zusammenhang die Bedeutung von internationalen Standards. „Internationale Standards helfen sehr, insbesondere, wenn es sich um gut und detailliert dokumentierte Standards handelt (z.B. Hart) oder wenn es weitreichende Definitionsdokumente und anerkannte Zertifizierungsmechanismen gibt, die es erlauben, die Interoperabilität von Geräten und Systemen explizit zu testen und die Ergebnisse zertifizieren zu lassen (wie bei FF)“, betont Marcel Sieling, Technical Sales Consultant Leitsysteme bei Invensys Operations Management.

Integration ohne Wenn und Aber

Die Anwender fordern, dass eine von der FDI-Corporation erarbeitete standardisierte Systemschnittstelle (Host Components) zur Integration der FDI-Packages im Leitsystem implementiert wird. Hier gibt es unterschiedliche Wege, etwa durch den Einsatz der FDI-Schnittstelle, aber auch eine eigene Entwicklung ist denkbar oder quasi ein Nachbau der Schnittstelle. Für Emerson ist die Angelegenheit eindeutig: „Unser Versprechen gilt: Emerson hat sich zur Offenheit bekannt und dies gilt auch für die Entwicklung der Host Components. Wir werden daher die FDI-Schnittstelle verwenden“, stellt Jäger klar.

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Honeywell plant die Unterstützung dieser Schnittstelle im Rahmen einer Produkterweiterung. „Allerdings wird das erst dann erfolgen, wenn die Standardisierung abgeschlossen ist und die entsprechenden Werkzeuge und Methoden sich als stabil genug erweisen. Zusätzlich sollten die FDI-Dateien der Geräte registriert und zugänglich sein“, so Yingst.

ABB wird die von der FDI Cooperation zur Verfügung gestellten Standard Host Software-Komponenten bei der Implementierung der FDI-Schnittstelle verwenden. „Nur durch die Verwendung derselben Host-Komponenten im Leitsystem und in den Zertifizierungswerkzeugen der Feldbusorganisationen lässt sich eine Interoperabilität ohne Wenn und Aber und damit die von den Anwendern gewünschte Unabhängigkeit zwischen Gerätetreibern und Automatisierungssystemen bzw. Gerätemanagementwerkzeugen erreichen“, ist sich Bollmeyer sicher.

Siemens arbeitet nicht nur aktiv an den Spezifikationen des FDI-Konsortiums mit, sondern engagiert sich auch an der Entwicklung der Host Components. „Parallel dazu haben wir die Entwicklung unseres Geräte-Management-Systems konsequent an den jeweils verfügbaren FDI-Spezifikationen ausgerichtet“, berichtet Kumpfmüller. „Selbstverständlich wird unser Geräte-Management-System weiterhin die hohe Anzahl installierter Feldgeräte unterstützen, um sowohl unseren Kunden einen möglichst aufwandsarmen Ein- und Umstieg auf die FDI-Technologie zu ermöglichen, als auch deren Investitionen zu schützen. Durch die Zertifizierung unseres Geräte-Management-Systems als FDI Host wird die Integration aller FDI-konformen Device Packages sichergestellt sein.“

Etwas vorsichtiger agiert Invensys: „Wir sind ein aufmerksamer Beobachter von Trends am Markt und reagieren entsprechend auf aktuelle Strömungen. Als weltweit aufgestelltes Unternehmen gilt unser Interesse aber auch dem Maß, in dem sich Standards über Landesgrenzen hinaus durchsetzen“, merkt Sieling an. Bisher hat Invensys Standards, die sich international etabliert haben, in generische Host-Anwendungen implementiert. „In welcher Form die FDI-Technologie in unsere Produkte implementiert wird, steht zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht fest“, so die Aussage von Sieling.

Fester Kern, innovative Schale

Mit der Entwicklung der Host Components ist aber längst noch nicht das Ende bei der Geräteentwicklung erreicht. So wurde auf der Namur-Hauptsitzung im vergangenen Jahr ein neuer Aspekt diskutiert. Dort hat der Arbeitskreis 2.6 das Informationsschalenmodell für zukünftige Geräteentwicklungen vorgestellt, aus dem das Wartungspersonal die Basisfunktionen eines Gerätes herauslesen, der Ingenieur auf herstellerübergreifende Funktionen zugreifen und der Geräteexperte wiederum die herstellerspezifischen Funktionen nutzen kann, um anlagenübergreifende Aspekte anzugehen.

Dieses Konzept stößt bei den Herstellern durchaus auf Interesse. „Nachdem mit FDI die Technologiefrage gelöst wurde, ist es der nächste logische Schritt, sich jetzt, wie von Herrn Seintsch und Herrn Pelz vorgeschlagen, auf die Inhalte zu konzentrieren“, ist Bollmeyer überzeugt. Für ihn bietet das Schalenmodell einen interessanten Ansatz, der sich jedoch nicht über Nacht umsetzen lassen wird. ABB erwartet daher einen schrittweisen Prozess in enger Zusammenarbeit mit den Anwendern.

„Zumal bei unterschiedlichen Anwendern bzw. in unterschiedlichen Industrien durchaus verschiedene Auffassungen anzutreffen sind, welches Detail in welche Schale gehört bzw. von welchem Anwender zugreifbar sein soll“, räumt Bollmeyer ein. Die aktuellen Aktivitäten für einen FDI-Usability-Styleguide sind ein erster Schritt in diese Richtung und nehmen das Schalenmodell auf.

Mehr Einfachheit gewünscht

Auch Invensys sieht den Ansatz positiv, warnt aber vor steigender Komplexität. „Wir erhalten Rückmeldungen aus dem Markt, dass die steigende Komplexität und wachsenden Anforderungen an eine techologische Anlagenumgebung nicht unproblematisch sind und daher mehr Einfachheit gewünscht wird“, so Sieling.

Ein anwenderbasiertes Zugriffs-Schema auf Feldgeräte müsste seiner Meinung nach bei einer sicheren Implementierung z.B. eine Anbindung der Feldgeräte-Verwaltung an eine Benutzerverwaltung und die damit verbundenen Aufwendungen beinhalten. „Interoperabilität und Kompatibilität sind unser Leitmotiv. Daher sind wir stets bemüht, unsere Produkte so einfach anwendbar und kompatibel wie möglich zu halten.“

Emerson gibt sich pragmatisch: „Wird dieses Schalenmodell von der FDI LLC angenommen, werden wir es unterstützen. Allerdings werden wir es nicht kundenspezifisch anpassen oder eigene Funktionen oder Merkmale implementieren", so Jäger.

Für Honeywell können schon heute aktuelle Spezifikationen der Gerätehersteller das jeweilige Produkt in der angegebenen Form präsentieren. „Tatsächlich ist dieses Schalenkonzept bei einigen DTM- und sogar EDDL-Gerätebeschreibungen erkennbar. Wenn zwar nicht ganz neu, so entspricht dieses Schalenkonzept sicher einer innovativen Vorgehensweise“, ergänzt Yingst.

Auch bei Siemens sieht man einen Teil des Ansatzes bereits umgesetzt, wie Kumpfmüller an dem neuen Coriolis-Durchflussmessumformer Sitrans FC430 erklärt: In diesem Gerät wurden die Bedienebenen ,Nur Lesen‘ (Es ist keine Konfiguration erlaubt – die Parameterwerte sind nur sichtbar), ,Benutzer‘ (Gestattet das Konfigurieren und Ändern aller Parameter, außer der Kalibrierung) sowie ,Experte‘ (Gestattet das Konfigurieren und Ändern aller Parameter, einschließlich der Durchfluss- und Dichtekalibrierung) realisiert. „Für weitere Bedienungen gibt es Spezialtools, die typischerweise in unseren Werken zum Einsatz kommen“, so Kumpfmüller abschließend.