Prozessgeräteprofile hinzugefügt
EtherNet/IP dringt in die Prozesstechnik vor
Die ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) hat die EtherNet/IP-Spezifikation um Prozessgeräteprofile erweitert, um Prozessautomatisierern ein zusätzliches Werkzeug zur Optimierung des Anlagenbetriebs an die Hand zu geben.
Prozessgeräteprofile bieten ein Standardformat für Prozessvariablen und Diagnosen über eine Reihe von Geräten hinweg, für eine reibungslosere Interoperabilität zwischen Anbietern und eine einfachere Integration von DCS- und SPS-Daten EtherNet/IP-fähiger Feldgeräte. Geräteprofile sind für Coriolis-, magnetisch-induktive und Wirbelfrequenz-Durchflussmessgeräte sowie Standarddruck- und skalierte Druckmessgeräte verfügbar. Prozessendanwender können nun die Vorteile von EtherNet/IP-Geräten nutzen, die eine bessere Kommunikation kritischer Diagnosen, etwa von NAMUR-NE-107-Statussignalen, und eine verbesserte Anpassung an das Process Automation Device Information Model (PA-DIM) ermöglichen.
EtherNet/IP-Prozessgeräteprofile bestehen aus Process Measurement Value Objects für Variablen wie aktueller Druck, Füllstand und Durchfluss, aus Process Totalized Value Objects, die kumulative Data Totals wie den Gesamtdurchfluss enthalten, und aus Process Device Diagnostics Objects, die Anlagenbetreibern und Wartungspersonal einen einfacheren Zugriff auf zusätzliche Geräte- und Prozessstatus-Informationen bieten.
Prozessgeräteprofile helfen bei der Umwandlung von Sensorsignalen und Aktorpositionen in Informationen, die es ermöglichen, Maßnahmen zur Verbesserung der Produktqualität und der operativen Effizienz zu ergreifen. Darüber hinaus können Prozessgeräteprofile dazu beitragen, die Zuverlässigkeit des Messsignals zu bewerten und Anlagenabschaltungen zu verhindern, indem vorzeitige Geräteausfälle erkannt werden. So kann beispielsweise das Objekt Process Totalized Value die gesamte Gerätenutzung verfolgen, und aus den Objekten Process Measurement Value und Process Device Diagnostics lässt sich der Gerätezustand ableiten. Auf diese Weise können Benutzer statt der zeitbasierten Wartung eine zustandsorientierte Wartung durchführen, wodurch der unnötige Austausch von Geräten bei Anlagenstillständen vermieden und zugleich andere Geräte identifiziert werden können, die vorzeitig ausfallen, was sowohl unnötige Wartungskosten als auch potenzielle Ausfallzeiten reduzieren kann.
Die EtherNet/IP-Profile für Prozessgeräte wurden mit zusätzlichen Parametern und geänderten Datentypen entwickelt, um eine bessere Übereinstimmung mit PA-DIM zu erreichen. PA-DIM ist ein gemeinsamer Standard von FieldComm Group, ISA100 WCI, NAMUR, ODVA, OPC Foundation, PI, VDMA und ZVEI. PA-DIM stellt Informationen von Prozessgeräten in einer standardisierten Weise dar, um den Zugriff zu vereinfachen. Neben der Darstellung von Messwerten und deren Qualität oder Status können EtherNet/IP-Prozessgeräteprofile die Messwerte auch simulieren. So lassen sich sicherheitskritische Funktionen wie etwa Teilhubtests bei Ventilen ohne Beeinträchtigung der Prozessdaten durchführen. Die Standardformatierung von Live-Prozessvariablen, Datensummen und Diagnosen, die Prozessgeräteprofile bieten, wird auch die Interoperabilität zwischen den Anbietern für die Endnutzer erhöhen, weil die Informationen für alle EtherNet/IP-Geräte gleich sind, unabhängig vom Anbieter.
Indem sie Prozessgeräteprofile hinzugefügt hat, hat die ODVA die Prozessautomatisierungsfähigkeit von EtherNet/IP erweitert und die Chance eröffnet, den Physical Layer Ethernet-APL zu verwenden. Ethernet-APL bietet die Vorteile kommerzieller industrieller Steuerungshardware, eine objektorientierte Grundlage und die Kompatibilität mit Standard-Internetprotokollen wie TCP/IP, HTTP, FTP, SNMP und DHCP in Prozessanlagen. Ethernet-APL ist eine Kombination aus Single Pair Ethernet (IEEE 802.3cg-2019, 10BASE-T1L), Spannungsversorgung über die Datenleitung, Eigensicherheit (IEC 60079, 2-WISE) und Typ-A-Feldbuskabel (IEC 61158-2, für Eigensicherheit). Es erreicht Entfernungen von 1000 m und Geschwindigkeiten von 10 Mbit/s. Darüber hinaus unterstützt EtherNet/IP die Prozessautomatisierung durch NE-107-Diagnose, HART-Integration und IO-Link-Integration. Zudem erweitert ODVA das EtherNet/IP-Ecosystem mit der nächsten Generation digitalisierter Gerätebeschreibungsdateien, einschließlich FDT, FDI und xDS, um die Integration in Prozessanlagen-Management-Tools zu vereinfachen. Schließlich hat ODVA die Verfügbarkeit gleichzeitiger Verbindungen (availability of concurrent connections) freigegeben, die eine ausfallsichere Controller-Redundanz für die kritischsten Prozessanwendungen ermöglichen.
»Die Einführung von Prozessgeräteprofilen in EtherNet/IP ist ein weiterer entscheidender Schritt, um alle Anforderungen der Prozessindustrie zu erfüllen«, sagt Dr. Al Beydoun, President and Executive Director der ODVA. »EtherNet/IP-Profile für Prozessgeräte werden den Endanwendern helfen, ihre Anlagen mit höheren Erträgen, minimalen Ausfallzeiten und geringeren Kosten zu betreiben. Zudem wird eine bessere Integration mit PA-DIM den Prozessautomatisierern ermöglichen, die wertvollsten Diagnosen und Prozessvariablen sowohl in der Leitwarte als auch in der Cloud zur Verfügung zu haben. So sind verbesserte Einblicke und rechtzeitige Interventionsmaßnahmen zur Optimierung des Betriebs problemlos möglich.«
EtherNet/IP-Profile für Prozessgeräte sorgen für eine verbesserte Interoperabilität zwischen Anbietern, einen einfacheren Zugriff auf Prozessvariablen und kritische Diagnosen wie NAMUR-NE-107-Statussignale sowie eine nahtlosere Integration mit PA-DIM. Darüber hinaus ermöglichen Prozessfeldgeräteprofile eine einfachere Inbetriebnahme sowie eine verbesserte Anlagenüberwachung und Integration in übergeordnete SPS-, DCS- und Cloud-basierte Systeme. Die neueste Version der EtherNet/IP-Spezifikation einschließlich der Prozessgeräteprofile für EtherNet/IP steht auf www.odva.org bereit.
