Mit mehr Funktionen

Der erste Schritt zur Weiterentwicklung von Profibus erfolgte mit den Funktionserweiterungen für Profibus-DP (DPV1). Mit diesem Entwicklungsschritt erfüllt Profibus die Anforderungen intelligenter Feldgeräte, beispielsweise moderner Antriebsregler, Visualisierungssysteme und parametrierbare Meßumformer, und ermöglicht es, zusätzlich zum schnellen zyklischen Nutzdatenverkehr, auch spontan Parametrierungsdaten auszutauschen und Alarmmeldungen zu übertragen. Weitere Entwicklungsziele erläutern die folgenden Abschnitte. Ein Schlagwort hierbei ist Open Integration. Dabei handelt es sich eine Vereinbarung zwischen den in der Profibus-Nutzerorganisation zusammengeschlossenen Herstellern, die die Anbindung dezentraler Feldgeräte über Profibus an PC-basierende Automatisierungssysteme definiert.

PC-basierende Automatisierungssysteme kombinieren in idealer Weise die Funktionen Visualisieren, Datenverarbeitung, Kommunikation sowie Steuern und Regeln auf einem PC und sind oftmals funktionskompatibel zu den klassischen SPS-Systemen. Das Zusammenspiel der Hardware- und Software-Komponenten innerhalb eines PCs funktioniert jedoch nur dann problemlos, wenn entsprechende Treiber vorhanden sind. Open Integration setzt konsequent auf offene Standards: OPC (OLE for Process Control) für den Zugriff der PC-Anwendungsprogramme auf die Prozeßdaten und Profibus für die Datenkommunikation mit der dezentralen Peripherie. Open Integration ist kein neuer Schnittstellenstandard, sondern wie oben erwähnt ein Kommitment zu offenen, standardisierten Lösungen sowohl für die klassischen SPS-Systeme als auch für PC-basierende Automatisierungslösungen.

Für Anwendungen in hochverfügbaren Prozessen in der Kraftwerksleittechnik, Offshore-Industrie und in Raffinerien sind redundante Datenübertragungseinrichtungen erforderlich. In Zusammenarbeit mit den im ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie) zusammengeschlossenen Herstellern der Kraftwerksleittechnik wurden die Grundlagen redundanter RS-485-Übertragungsstrecken für Profibus ausgearbeitet. Hierbei übernehmen spezielle Koppelmodule die Umsetzung des standardmäßig (einfach) ausgeführten Geräteanschlusses auf die redundante Übertragungsstrecke. Besonderer Vorteil bei dieser Lösung ist es, daß keine Änderungen am Profibus-Protokoll erforderlich waren und daß jedes beliebige Gerät ohne Änderungen der Schnittstellen an die redundante Übertragungsstrecke angeschlossen werden kann. Die Koppelmodule werden in Kürze als Seriengeräte zur Verfügung stehen.

Der zunehmende Kostendruck zwingt die Hersteller, Lösungen anzubieten, die eine Reduzierung der Montagezeiten auch für Geräte in Schutzart IP 65/IP67 ermöglichen. Deshalb wird gemeinsam mit den im DESINA-Projekt vertretenen Werkzeugmaschinenherstellern an einer optimierten Elektromechanik gearbeitet.

Nach Analyse der Anforderungen hat sich gezeigt, daß eine Hybridlösung, bei der Lichtwellenleiter für die Datenübertragung und Kupferkabel für die Stromversorgung der Geräte verwendet werden, die erfolgversprechendste Alternative ist. Zum Einsatz kommt ein spezielles Hybridkabel mit Lichtwellenleitern und Kupferkabel in gemeinsamer Ummantelung. Besondere Bedeutung kommt den ausgewählten Steckverbindern zu. Die Profibus-Nutzerorganisation (PNO) hat sich für einen Konzeptvorschlag der Firma Harting entschieden, der flexible Anschlußmöglichkeiten, hohe Schutzart, T-Funktionalität und für die Lichtwellenleiter die HP-Snap-In-Technik miteinander kombiniert. Die Elektromechanik und das Steckbild der Steckverbinder sowie die optischen und elektrischen Daten des Übertragungsmediums werden in einer neuen Richtlinie festgelegt. Dadurch wird Anbietervielfalt ermöglicht und die Offenheit der Spezifikation gewährleistet.

Durch Abbildung der Profibus-Funktionen auf Ethernet und TCP/IP wird der Anwendungsbereich von Profibus bis in die Zellenebene der industriellen Kommunikation erweitert. Hierbei verfolgt die PNO nicht das Ziel, die RS-485-Übertragungstechnik abzulösen, sondern vielmehr durchgängig von der Feldebene bis in die Zellenebene ein einheitliches und transparentes Protokoll für den Zugriff auf die Prozeßdaten bereitzustellen.

Eine immer stärker werdende Forderung bei der Lösung von Automatisierungsaufgaben ist es, die Sicherheitsebene zum Schutz von Menschen, Maschinen und Umwelt nicht mehr isoliert von den zugehörigen Standardapplikationen zu betrachten, sondern vielmehr diese Sicherheitsebene mit dem Standardteil der Anlage zu einem transparenten und aufeinander abgestimmten Gesamtsystem zu kombinieren. Mit der Erarbeitung eines speziellen Sicherheitsprofils soll auch dieser Anwendungsbereich für Profibus erschlossen werden. Durch das Aufsetzen eines Sicherheitsprofils auf die Profibus-Kommunikationsfunktionen sind Anlagenprojekteure dann in der Lage, sowohl in der Standardtechnik als auch in der Sicherheitstechnik mit den gleichen Engineering-Werkzeugen und Methoden wirtschaftlicher zu arbeiten. Darüber hinaus bietet das Profibus-Protokoll mit seinen vielfältigen Funktionen optimale Datentransparenz. Ziel bei der Definition des Sicherheitsprofils ist es, keine Veränderungen am Protokoll selbst vorzunehmen, sondern vielmehr die Anforderungen durch die Definition eines Profils auf Anwendungsebene abzudecken.

Weitere Informationen cav-242

Profibus-PA kann seit Anfang diesen Jahres auch eine ansehnliche Zahl internationaler Projekte vorweisen. Im ersten Quartal 98 haben System- und Feldgerätehersteller 23 Anlagen in der Verfahrenstechnik in 14 Ländern installiert. Nahezu 3000 PA-Geräte wurden in Betrieb genommen. Die Installationen wurden mit 17 verschiedenen Leitsystemen von 11 Herstellern realisiert. Die Anlagen befinden sich unter anderem in den Branchen Bergbau, Chemie und Feinchemie, Lebensmittel, Abwasser sowie Farben- und Klebstoffherstellung. Zusammen mit den installierten FMS- und DP-Geräten hat Profibus im Juni 98 eine installierte Basis von 2 Millionen Geräten erreicht, die in 200 000 Anwendungen im Einsatz sind.