Profibus-Nutzerorganisation (PNO) - Endress+Hauser Process Solutions Profibus PA optimiert Lebenszyklus der Feldgeräte

Autor / Redakteur: Dr. Jochen Müller, Endress+Hauser Process Solutions / Ines Stotz

Profibus PA ermöglicht im Vergleich zur 4-20mA-Technologie deutlich leistungsfähigere Lösungen für die zuverlässige Erfüllung von Aufgaben der Prozessleittechnik. Neben innovativen funktionalen Erweiterungen standardisiert das neue PA-Profil 3.02 jetzt auch eine neue Qualität zur Vereinfachung der Geräteintegration und die Standards für ein proaktives Lebenszyklusmanagement von Feldgeräten.

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Ziel ist es für Profibus eine Handhabung zu gewährleisten, die den gewohnten Komfort im Umgang mit der 4-20 mA-Technologie bietet – bei gleichzeitiger Bereitstellung der vielen zusätzlichen Nutzenaspekte der Feldbustechnologie. Hierbei ist die Umsetzung von Marktanforderungen zur Geräteintegration in standardisierter Form ein grundlegender Schlüssel zur Akzeptanz der Feldbustechnologie.

Profibus PA hat im Profil 3.02 hierfür die Standards geschaffen. Wesentliche neue Elemente des Profils standardisieren Funktionalitäten zur automatischen Übernahme der Aufgaben von älteren Gerätemodellen beim Gerätetausch, der Konsistenzcheck von Beschreibungsdateien (GSD, EDD und FDT/DTM) und Gerätevarianten, die verpflichtende Implementierung von Diagnose-Kategorien (NE107) sowie die drastische Reduzierung der Up/Downloadzeiten für Geräte. Dies wird insbesondere zu einer weiteren Vereinfachung des Gerätetauschs führen.

Marktanforderungen an die Geräteintegration

Ein grundlegender Anspruch an die Geräteintegration bei Profibus ist, dass sie die Funktionalität von Feldgeräten in leittechnischen Systemen optimal bereitstellt und keine Pflegeaufwendungen über den Lebenszyklus einer Anlage verursacht. Dieser Anspruch beruht auf einer geeigneten Versionspolitik von Geräten, Gerätedateien und Software-Plattformen, die eine Minimierung von Pflegeaufwendungen über den Lebenszyklus einer Produktionsanlage realisiert. Dies wird von Anwenderseite in der NAMUR Empfehlung NE105 beschrieben.

Zunehmend gewinnt die Qualitätssicherung und das Management industrieller Leittechnik über den Lebenszyklus der Produktionsanlage an Bedeutung (NAMUR Empfehlung NE121). Insbesondere bedeutet dies hier, dass bei einem Ersatz von Feldgeräten durch technisch weiterentwickelte Varianten (z.B. nach zehn Jahren) geeignete Standards zur Sicherstellung der bestehenden Geräteintegration verfügbar sind. Die heutige Planung des Gerätetauschs in zehn bis 20 Jahren ist daher der Ausdruck einer proaktiven Gestaltung und zukünftiger Sicherstellung der Geräteintegration über den Lebenszyklus einer Produktionsanlage.

PA-Profil 3.02: Vereinfachung der Geräteintegration

Die Vereinfachung der Geräteintegration im Profil 3.02 besteht aus einem Paket an Maßnahmen: herstellerübergreifende Regeln zur Überprüfung der Kompatibilität bei der Zertifizierung von Profibus-Geräten, verpflichtende Abbildung von Diagnoseinformationen auf Diagnosekategorien, der automatischen Anpassung des Geräts an Vorgängermodelle oder –varianten, der einheitlichen Kennzeichnung der Software-Version und der Beschreibungsdatei am Gerätegehäuse und der optimierten Übertragung von Parameterdaten.

Zu Entwicklungszeiten eines Profibus PA-Gerätetyps leiten herstellerübergreifende Richtlinien die Entwicklung der Gerätesoftware, welche Änderungen der Gerätesoftware und deren Auswirkung auf die Kompatibilität zu Vorgängermodellen beschreiben. Diese Richtlinien bilden eine Grundlage für die Zertifizierung von Geräten. Die konsequente Zertifizierung von Profibus PA-Geräten besteht zum einen aus der „Profibus-Zertifizierung“, die die Etablierung des zyklischen Verkehrs zwischen Gerät und einer Steuerung/Leitsystem sowie die Erfüllung der Profilfunktionalität eines Geräts sicherstellt. Des Weiteren werden zunehmend Gerätebeschreibungen (EDD, DTM) zertifiziert, so dass neben den Integrationstests von Herstellern auch unabhängige Qualitätssiegel für Gerätefunktionalität verfügbar sind. Im Betrieb sichern verschiedene Maßnahmen den einfachen Umgang von Beschreibungsdateien und Gerätevarianten. Zum einen sind klare Vorschriften zur Kennzeichnung der Software-Variante und kompatibler Beschreibungsdatei verfügbar, die einen automatischen Konsistenzcheck ermöglichen und somit Fehlbedienungen verhindern.

Beim Gerätetausch ist mit Profil 3.02 eine automatische Übernahme der Funktionen von Vorgängermodellen standardisiert. Der Standardmechanismus besteht einerseits in der automatischen Identifikation der erwarteten Vorgängerversion und andererseits die automatische Umschaltung auf dessen Funktionalitäten. Bei einem solchem Gerätetausch stellt sich das Ersatzgerät auf die gewünschte Variante um. Bei einem späteren geplanten Stillstand können bei Bedarf durch ein Update der Beschreibungsdatei die neuen Funktionalitäten des Ersatzgerätes integriert werden.

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