Feldgeräte Zeitgemäße Parametrierung von Feldgeräten

Mit Einzug der Feldbustechnik wurden mehr und mehr Funktionen von den Leitsystemen zu den Feldgeräten und dort insbesondere zu den Aktoren verlagert.

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Dec Deutschland GmbH

Damit stieg die Anzahl der einzustellenden Parameter einerseits und andererseits die Anzahl der verfügbaren Anzeigen am Gerät. Es reicht folglich nicht aus, die Funktionalität der Feldgeräte auszubauen, der Bediener muss gleichermaßen in die Lage versetzt werden, mit dem um ein Vielfaches erweiterten Informationsgehalt umzugehen. Grundsätzlich ist es wünschenswert, dass Parameter ohne weitere Hilfsmittel an einem Feldgerät eingestellt werden können. Dazu muss das Gerät mit einer Anzeigeeinheit ausgestattet sein, z.B. einem Display. Darüber hinaus sind Bedienelemente erforderlich, z.B. Drucktaster. Im Wesentlichen entspricht diese Vorgehensweise der altbekannten Methode, die Einstellungen über Programmierschalter direkt am Gerät vorzunehmen, allerdings mit den Unterschieden, dass bei modernen Geräten das Gehäuse nicht geöffnet werden muss und die Anzahl der Parameter wesentlich größer ist.

Die große Anzahl der Parameter kann den Bediener überfordern. Dies lässt sich durch folgende Maßnahmen abfedern:

die Parameter werden in einem Programmiermenü möglichst intuitiv strukturiert;

die Parameter werden in Klartext in der Landessprache dargestellt;

die für den sicheren Betrieb des Gerätes relevanten Parameter werden in der Menüstruktur an exponierter Stelle platziert;

die Bedienungsanleitung muss einen gleichermaßen logischen Aufbau wie die Menüstruktur haben.

Häufig erweist es sich als sinnvoll, die Betriebsanleitung in zwei Teile zu splitten: zum einen in eine Inbetriebnahmeanleitung, die alle Informationen über Installation und das Setzen der Parameter enthält, die für den sicheren Betrieb des Geräts notwendig sind, zum anderen in ein Handbuch, das die Beschreibung aller Geräteparameter enthält. Das zweite Dokument ist für Personen, die für die Geräteintegration des Feldgeräts verantwortlich sind, z.B. Programmierer der SPS, gedacht.

Die Hersteller solcher Feldgeräte stellen in der Regel auf ihrer Homepage Parametriersoftware zum freien Download zur Verfügung, die z.B. auf einem Laptop installiert werden kann. Diese Programme erlauben es, die Geräteparameter übersichtlicher darzustellen, als dies am Gerätedisplay möglich ist. Integrierte Online-Hilfen liefern umfassende Erläuterungen zu den Parametern und ersparen dadurch häufig den Griff zum Handbuch.

Oft verfügen die Programme über eine Datenbank, d.h. die Programmierung des Geräteverhaltens muss zunächst nicht direkt am Feldgerät erfolgen, sondern es können vorab Parametersätze für die zu programmierenden Geräte erstellt und in der Datenbank abgelegt werden. Lediglich zum Übertragen der Datensätze ist Präsenz am Feldgerät erforderlich.

Mit oder ohne Kabel

Die Verbindung zwischen dem Programmiergerät, meist ein Laptop, und dem Feldgerät kann mit einem Kabel oder drahtlos z.B. per Bluetooth erfolgen. Auf den ersten Blick erscheint die drahtlose Verbindung als die ideale Lösung, es sind aber einige Punkte zu beachten:

Zum einen gibt es in einer Anlage häufig mehrere Feldgeräte vom selben Typ in Reichweite des Programmiergeräts. Während die Verbindung bei den kabelgebundenen Lösungen eindeutig ist, muss man bei der drahtlosen Verbindung die Kennung des Gerätes wissen, um direkt mit ihm Verbindung aufnehmen zu können. Das Gerät, mit dem Verbindung aufgenommen wurde, muss die Kontaktaufnahme signalisieren, ansonsten besteht die Gefahr, dass die Geräteparameter am falschen Gerät verändert werden. Vermieden wird dies auch dadurch, wenn das Gerät mit einer sprechenden Kennung versehen wird, beispielsweise. „Speisewasser 1“. Dann meldet sich dieses Gerät mit dieser Kennung im Parametrierprogramm an.

Zum anderen ist es bei drahtlosen Lösungen je nach Reichweite möglich, von außerhalb der Anlage Verbindung zu den Feldgeräten in der Anlage aufzunehmen. Um unautorisierten Zugriff auf die Gerätedaten zu vermeiden, muss diese Verbindung passwortgeschützt sein.

Parametrierung über Feldbus

Es gibt bereits umgesetzte Konzepte, welche die Parametrierung der Geräte über den Feldbus von der Leitwarte aus erlauben. Eines davon ist das EDD/PDM-System, das von Siemens verfolgt wird, das andere das herstellerunabhängige FDT/DTM-Konzept.

FDT ist ein Schnittstellenstandard, der die Verbindung von Feldbus mit von den Geräteherstellern zur Verfügung gestellter Parametriersoftware zum Ziel hat. Prinzipiell ist das FDT/DTM-Konzept nicht an ein bestimmtes Feldbus-System gekoppelt. Derzeit braucht man zur Umsetzung dieser Technik lediglich:

einen Profibus DP-V1-Feldbus,

Feldgeräte, die die DP-V1-Dienste unterstützen und

DTMs (Device Type Managers) für die Feldgeräte.

Ein DTM ist ein Gerätetreiber, vergleichbar beispielsweise mit einem Druckertreiber, der auf einem Rechner in der Leitwarte installiert werden kann. Dann sind von diesem Rechner aus die Parameter aller Geräte zugänglich, die diesen DTM unterstützen, sowohl lesend als auch schreibend. Der DTM ist eine Programm-Datei (exe), welche die Parametriersoftware installiert. Es steht den Herstellern der Feldgeräte aber frei, weitere Funktionen hinein-zupacken, beispielsweise Online-Hilfen, elektronische Betriebsanleitungen oder Serviceinformationen.

Diagnose

Mithilfe von Diagnosefunktionen soll im Störungsfall die Störungsursache schnell identifiziert werden können. Auch hier gilt es, dem Bediener die Möglichkeit zu geben, ohne weitere Hilfsmittel die Diagnoseanzeigen interpretieren zu können.

Klartextanzeigen in der Landessprache des Bedieners sind hierfür Voraussetzung. Selbst wenn der Bediener nicht in der Lage ist, die Störung zu beseitigen, kann er im Dialog mit dem Gerätehersteller wertvolle Hinweise geben, sodass der angeforderte Servicetechniker die richtigen Ersatzteile dabei hat.

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