Explorer für Profibus

Dipl.- Ing. Jürgen Lange

Gerade in größeren Anlagen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Gerätetypen verschiedener Hersteller stellt die Inbetriebnahme von Profibus-Anlagen eine erhebliche Herausforderung dar. Die Geräteeigenschaften werden zwar einheitlich in den GSD-Dateien (Gerätestammdaten) definiert, die Bestimmung der Geräteadresse und eine manuelle Zuordnung der GSD-Inhalte zu den Geräten nimmt jedoch viel Zeit in Anspruch. Der Konfigurator von Softing leistet hier wertvolle Unterstützung: Als Profibus Explorer scannt er auf Knopfdruck das gesamte Profibus-Netzwerk ab und erfasst alle angeschlossenen Geräte mit der zugehörigen Geräteidentifikation. Die Installation des Konfigurators enthält einen GSD-Pool mit Dateien einer Vielzahl am Markt verbreiteter Geräte. Automatisch werden die entsprechenden GSD-Dateien den beim Scannen erfassten Geräten zugeordnet und die Beschreibungen in die Datenbasis des Konfigurators übernommen. Gerätedaten stehen somit ohne manuellen Konfigurationsschritt zur Verfügung und werden übersichtlich in einer Baumstruktur dargestellt. Einziger Konfigurationsschritt ist das Anlegen projektspezifischer Variablen. Diese projektspezifischen Variablen können als OPC-Items bei Verwendung des OPC-Servers deklariert werden. Sämtliche Konfigurationsdaten werden in einer XML-Datei gespeichert und können so von anderen Anwendungen bequem importiert werden.

Als ein weiteres Plus bietet der Konfigurator Diagnosefähigkeiten: Über alle Softing- Interface-Karten können online Werte aus den Geräten ausgelesen werden. Kommunikationsfehler zeigt der Profibus-Konfigurator im Klartext an. Dies ermöglicht in einer frühen Inbetriebnahmephase das Eliminieren von Kommunikations- oder Parametrierfehlern.

Profibus-Konfigurator und OPC-Server unterstützen sowohl den zyklischen Datenverkehr gemäß DP-V0 als auch die asynchrone Kommunikation entsprechend der DP-V1-Erweiterung. Für den Einsatz in explosionsgeschützten Bereichen erfolgt die Kommunikation über Ex-Barrieren wie z. B. Segmentkoppler oder PA-Link. Die Adressierung der Gerätedaten im Ex-Bereich erfolgt über eine Slot/Index-Adressierung, Datentypen gemäß dem PA-Profil werden unterstützt. Über die standardisierte OPC-Schnittstelle ermöglicht der Profibus-OPC-Server von Softing beliebige Anwendungen zur Visualisierung, Datenerfassung oder Steuerung den bequemen Zugriff auf DP-, DP-V1- oder PA-Geräte. Dabei kann der OPC-Namensraum, also sämtliche Daten, auf die der OPC-Server lesend und schreibend zugreifen soll, auf drei verschiedene Arten festgelegt werden:

• Projektierung des OPC-Namensraums mit dem Konfigurator und Import in den OPC-Server aus der Konfigurations-XML-Datei

• Projektierung des OPC-Namensraums mit einem übergeordneten Werkzeug, das die Konfiguration in XML-Format exportiert und Import in den OPC-Server

• zur Laufzeit über die OPC-Itembezeichnungen, die in einer festgelegten Semantik Angaben über Geräteadresse, Bereich im Gerät und Beschaffenheit der Datenpunkte vom OPC-Client an den OPC-Server übergeben. Hierbei spricht man vom dynamischen Namensraum, wie er auch vom Profidrive-Arbeitskreis der PNO in dem Profibus-Profil der Antriebstechnik definiert wird.

Das Profidrive-Profil V3.0 der Antriebshersteller definiert einen so genannten Parameterkanal. Dieser definiert, wie unter einer festgelegten Slot-/Index-Adresse große Datenströme über den Profibus übertragen werden können. Beim Einsatz intelligenter Antriebe wird diese Profilerweiterung für das Up- und Download der zum Teil riesigen Parametersätze verwendet. Die Parametersätze für die Konfiguration sind ebenso wie Kommandos für Start und Stopp, Anlaufverhalten etc. abhängig vom Typ und Hersteller eines Antriebs. Diese antriebs- und herstellerabhängigen Informationen werden in einer eigenen OPC-Komponente, dem Profilserver gehalten, der wie bei einem Sandwich den Profibus-OPC-Server (eine Hälfte) mit der OPC-Client-Anwendung (andere Hälfte) verbindet. Somit sind sowohl Profibus-OPC-Server als auch die OPC-Client-Anwendung frei von jeglichen Antriebs- und Herstellerinformationen. Diese konsequente Form der Informationskapselung bringt dem Anwender eine geldwerte Vereinfachung bei der Inbetriebnahme und Bedienung von Antrieben.

Einfache Konfigurierbarkeit, Unterstützung des Profidrive-Profils, dynamischer Namensraum und andere Vorzüge des Profibus-OPC-Servers stehen dem Anwender nicht nur lokal auf einem PC mit direktem Anschluss an den Profibus zur Verfügung. Unter Einsatz von FieldGate Profibus können Konfigurator und OPC-Server von einem entfernten PC über Ethernet auf die Profibus-DP- oder -PA-Geräte zugreifen. Dies erlaubt ganz neue Systemstrukturen und Konzepte für Fernwartung und Fernbedienung. Zusätzliche Kosteneinsparung bringt die Fähigkeit, eine Vielzahl von Profibus-Segmenten parallel von einem OPC-Server aus ansteuern zu können. Dabei können zum einen mehrere Profibus-Kanäle an ein FieldGate Profibus angeschlossen werden und zum anderen mehrere mehrkanalige FieldGate Profibus-Geräte gleichzeitig über ihre verschiedenen IP-Adressen angesprochen werden.

Der Kommunikations-Device-Type-Manager (CommDTM) für Profibus ProfiDTM ergänzt nicht nur das Spektrum der neuen Softing-Profibus-Produktfamilie. ProfiDTM bietet die Möglichkeit der einfachen Parametrierung auch von komplexen Feldgeräten gemäß der aktuellen FDT-Spezifikation. Mit ProfiDTM lassen sich Profibus-Netzwerke sowohl über PC-Interface-Karten als auch über FieldGate zeitsparend in Betrieb nehmen. Der Einsatz von ProfiDTM kann auch parallel zum OPC-Server erfolgen, zum Beispiel über die beiden Kanäle der zweikanaligen Profibus-PCI-Karte oder zwei Kanäle in einem FieldGate Profibus. Diese Konstellation ermöglicht die Parametrierung einzelner Geräte von einer FDT-Rahmenapplikation aus (ein Kanal) und die zeitgleiche Aufzeichnung und Visualisierung von Prozessdaten in Betrieb genommener Geräte (anderer Kanal).