Asset Management Neues Gateway ebnet Weg zwischen Gerätediagnose im Feld und Ethernet

Autor / Redakteur: Stefan Gampp / Dr. Jörg Kempf

Viele Anwender kennen das Szenario: Die verbauten Assets – speziell die Komponenten auf der Feldinstrumentierungsseite – erfüllen ihren Zweck lange Zeit tadellos. Doch wehe, es kommt zum ungünstigsten Zeitpunkt zu einem unvorhergesehenen Problem! Jetzt sind ein zentraler Gerätezugriff und zentrales Condition Monitoring das Gebot der Stunde. Lesen Sie, wie Sie Ihre Assets sicher im Griff haben.

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Die geeignete Betriebsart des SFG500 wird durch das Speicherkartenmodul SFM500 bestimmt.
Die geeignete Betriebsart des SFG500 wird durch das Speicherkartenmodul SFM500 bestimmt.
(Bild: Endress+Hauser)

Jeder Betreiber weiß: Falls auf Aktor- oder Sensorseite ein wichtiges Feldgerät einen für den Prozess nicht tolerierbaren Fehler erzeugt, kann dies mitunter weitreichende Konsequenzen für die Anlagenverfügbarkeit haben. Im Extremfall droht sogar ein längerer Anlagenstillstand.

In der Regel gibt es für genau solche Fälle entsprechende Handlungsempfehlungen, die vom Operator oder auch von modernen Prozessleitsystemen direkt an die auszuführenden Personen in der Instandhaltung weitergeleitet werden. Häufig kann jedoch die daraus resultierende Aktivität nicht schnell und effektiv genug eingeleitet werden, weil vorhandene Automatisierungsinfrastrukturen meistens einen zentralen und übergeordneten Zugriff auf die fehlermeldende Komponente nicht zulassen.

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Der Gang vor Ort an die zu diagnostizierende Messstelle ist in den meisten Fällen somit unausweichlich. Je nach den Umgebungsbedingungen sowie nach der entsprechenden Zoneneinteilung kann dies auch bedeuten, dass ein Instandhalter, bevor er das Feldgerät mit einem Laptop erlektrisch verbindet, eine erforderliche „Feuerfreigabe“ beantragen muss.

Einfache Nutzeroberflächen sind Pflicht

Jetzt könnte man zwar anprangern, dass ein Laptop vor Ort in der Anlage sowieso nichts verloren hat, und auch, dass die zu überprüfende Komponente über das Display vor Ort oder evtl. über einen Zugriffspunkt im Schaltschrank diagnostiziert werden könnte. Die Variante mit dem Display mag bei dem einen oder anderen Fehlerbild noch zum Erfolg führen. Doch spätestens wenn via Display auf komplexere Bedienebenen zugegriffen werden soll oder vielleicht die Komponente neu in Betrieb genommen werden muss, ist eine einfachere und übersichtlichere Nutzeroberfläche Pflicht.

Alleine aufgrund dieser Fragestellung haben viele Endanwender, die für den reibungslosen Betrieb einer Prozessanlage verantwortlich sind, Technologien standardisiert, die ihnen folgende Möglichkeiten bieten:

  • Feldgeräte herstellerübergreifend performant zu bedienen,
  • dies über alle etablierten Kommunikationsprotokolle hinweg,
  • mit dem Ziel, alle relevanten Daten sauber zu protokollieren und zu dokumentieren.

Windows-basierte Softwaretools, die diese Anforderungen aus Sicht der geplanten, aber auch der ungeplanten Instandhaltung erfüllen, gibt es bereits seit etwa zehn Jahren.

Gateway-Komponenten für Asset Management

Um das Beispiel mit dem Feldgerät aus der Prozessindustrie aufzugreifen: Es lassen sich heute alle analogen Geräte der Feldinstrumentierung, die das Hart-Protokoll unterstützen, mit FDT/DTM-basierten Softwaretools bedienen. Sowohl Anwender im Anlagen- und Maschinenbau als auch die Betreiber direkt profitieren von diesen Standards – vor allem im regelmäßigen Umgang mit den Feldgeräten. Die Vernetzung von Assets über Bussysteme und Ethernet-basierte IT-Infrastrukturen werden auch zukünftig weiter wachsen – sicher auch beschleunigt durch Themen wie Big Data und Industrial Internet of Things (IIoT).

Schon vor einigen Jahren haben diverse Gateway-Komponenten den Weg zum zentralen Asset Management für den „Normalanwender“ geebnet. Heute ist dessen Realisierung von einem zentralen rechnergestützten Zugriffspunkt auf Feldgeräte von Ethernet via Profibus DP auf die Feldebene ohne größeren Aufwand machbar. Das ist nicht nur den über Jahre etablierten Standards wie Profibus und Ethernet zu verdanken, sondern auch der höheren Anwenderakzeptanz. Diese liegt darin begründet, dass sich die Gateway-Zusatzkomponenten aus ihrer Funktion heraus sicher und ohne negative Rückwirkung auf die bestehende Steuerung und in ein Automatisierungsnetzwerk integrieren lassen.

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Der Schlüssel zu zentralem Asset Management

Das neue Ethernet-Profibus-Gateway SFG500 von Endress+Hauser ist in Kombination mit der so genannten Asset-Health-Funktion in der Lage, den Weg zwischen der Gerätediagnose im Feld und dem Ethernet zu ebnen. Das Gerät ist bestückt mit einer SD-Karte und der dazugehörigen, gespeicherten Asset Library. So kann sich der Anwender sämtliche Diagnosemeldungen der in der Anlage verbauten Feldgeräte auf einer Webseite visualisieren lassen. Damit ist die Diagnose-Visualisierungsseite auf der Browseroberfläche (z.B. Firefox, Chrome, IE) sozusagen der Spiegel des Gerätedisplays.

Die Vorteile für den Anwender sind:

  • Die Gerätezustandsinformationen können zentral auf einem separaten Asset-Management-System erfasst und sogar Namur NE107 konform visualisiert werden.
  • Völlig entkoppelt von einer vorhandenen Steuerung bzw. einem überlagerten PLS agiert das SFG500 am jeweiligen Profibus-Segment wie eine autarke Diagnose-Sammelstation.
  • Durch seine automatische Adaption an die vorhandenen Busparameter, die von der SPS vorgegeben werden, bleibt die bestehende Prozesssteuerung unbeeinflusst. Dieses Feature macht sich vor allem dann positiv bemerkbar, wenn eine bereits laufende Anlage mit den Gateways bestückt werden soll.

Das System eröffnet dabei weitere Optionen hinsichtlich Asset-Management-Szenarien: So ist das neue Gateway nicht nur ein Spiegel der Klartextmeldungen aus dem Vor-Ort-Gerätedisplay sondern auch der Schlüssel für zentrales Asset Management.

Speziell in chemischen Anlagen sind Feldgeräte in Zone 1 die Regel. In der Vergangenheit musste der Wartungstechniker im Vorfeld immer einen Freigabeschein für Tätigkeiten beantragen, die sich im explosionsgefährdeten Bereich abspielten – so natürlich auch die Vor-Ort-Verbindung mit einem intelligenten Sensor oder Aktor im Feld. Jetzt kann genau dieser hohe Aufwand entfallen, da es nun möglich ist, sich über einen zentralen Maintenance Rechner via Ethernet mit dem selektierten 4…20 mA- Hart-Feldgerät über das SFG500 und eine passende Remote I/O zu verbinden. Einem zentralen Feldgerätezugriff mit jeglichen damit verknüpften Tätigkeiten wie Geräteparameterbackup, Gerätetausch, Zustandsbewertung, mit z. B. einem Asset-Management-System wie Fieldcare PAM und W@M steht nichts mehr im Wege.

Ergänzendes zum Thema
Das Gateway für Asset Management: 7 Vorteile auf einen Streich
  • Gerätezustandsinformationen durchgängig visualisierbar
  • Klartextmeldungen der Ursache UND der Abhilfemaßnahme
  • nutzt einfachste Webservertechnologien
  • geringer Engineering-Aufwand
  • Namur NE 107-konform: ideal geeignet für Anforderungen aus der Chemie und Pharma
  • funktioniert herstellerübergreifend
  • Steuerung bzw. Leitsystem wird durch die im Beitrag beschriebene Lösung nicht beeinflusst

* Der Autor ist Marketing Manager Prozessautomatisierung, Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG, Weil am Rhein.

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