Viele Anwender setzen auf Profibus PA, um digitale Kommunikation zu ermöglichen. Für prozesstechnische Anlagen bietet der Markt für diesen Standard breit gefächerte Messtechnik und Aktorik. Über den Anschluss wird Kommunikation und Energieversorgung gemeinsam übertragen. Profibus PA ermöglicht lange Kabelwege bis zu 1900 m und lässt sich einfach auch in explosionsgefährdeten Bereichen realisieren. Auf der Leittechnikebene hält die Profinettechnologie Einzug und ersetzt mehr und mehr Profibus DP.
Während die Ähnlichkeit der Protokolle von Profibus DP und PA eine transparente, also für den Betreiber und das Engineering nicht wahrnehmbare Kopplung ermöglicht, bietet Profinet durch die Proxy-Technologie eine standardisierte Integration für beliebige Protokolle. Diese Schlüsseltechnologie definiert und standardisiert die Übergabe von Steuer- und Messdaten einerseits und Status, Konfiguration und Diagnose andererseits. Das Profinet-Gateway für die neue Generation der Power-Hub-Baureihe von Pepperl+Fuchs stellt diesen Proxy zur Verfügung und rüstet Anwender damit optimal auf die Zukunft aus. Es unterstützt Linienredundanz und die S2-Systemredundanz von Profinet. Linienredundanz bezieht sich auf die Installation und ermöglicht separate, redundante Kabelführung. S2-Redundanz verbindet ein Gateway über getrennte Kommunikationswege mit zwei separaten Mastern und erlaubt damit die Verwirklichung eines hochverfügbaren Systems. Eine raumsparende Bauweise der einzelnen Komponenten mit extrem kompakter Feldbus-Stromversorgung zeichnet die Power-Hub-Baureihe aus. So kann die Zahl der benötigten Schaltschränke deutlich reduziert werden. Darüber hinaus ist die Wärmeleistung sehr gering. Die Power Hubs können auch in einer vorhandenen Systemumgebung mit Profibus DP betrieben werden. Ein Umstieg auf Profinet lässt sich später durch einen Modultausch ganz einfach realisieren.
Engineering mit Treiber-Bibliothek
Beim aktuellen Stand der Entwicklung gibt es noch Funktionen, die Profinet nicht bietet und die bei Profibus DP und PA längst selbstverständlich sind. Wichtig für den sicheren und komfortablen Betrieb einer Anlage ist beispielsweise die Signal Ampel nach Namur-Empfehlung NE 107. Darüber hinaus ist auch der „Fail Safe Status“ entscheidend. Er stellt sicher, dass Feldgeräte wie Ventile einen bestimmten, zuvor festgelegten Zustand anfahren, sollte die Kommunikation doch einmal abreißen.
Wollten Betreiber Profinet einsetzen, wären diese Funktionen bislang aufwendig manuell auszuprogrammieren. Pepperl+Fuchs hat daher in Kooperation mit Siemens eine Treiber-Bibliothek entwickelt, mit deren Hilfe diese wichtigen Funktionen automatisch bereitgestellt werden. Außerdem wird eine einfache Anbindung von Gateway und Power Hub an das Leitsystem PCS7 über Profinet ermöglicht.
Automatisch ordnet die Treiber-Bibliothek alle Prozess-, Status- und Diagnosedaten der Profibus-PA-Instrumente in PCS7. Auch die Konfiguration und Diagnose des Gateways selbst wird deutlich vereinfacht. Manuelle Konfiguration ist dank dieser Entwicklung nicht mehr nötig.
Vorteile bei hybriden Applikationen
Mit Profibus und Profinet verwenden diskrete Sensorik und Aktorik beispielsweise der Abfüllanlage mit Fließbändern oder Robotik die gleiche Infrastruktur wie die prozesstechnischen Komponenten. Hier spielt diese clevere Kombination ihren großen Vorteil aus, denn auf diese Weise können die Fertigungs- und Prozesssignale über ein gemeinsames, integriertes System an die Leittechnik übertragen werden. Für den Betreiber wird die Handhabung so deutlich einfacher.
Auch bei Anlagenerweiterungen oder Modernisierungen ist der Einsatz der Technologie insbesondere bei Auftraggebern aus dem Mittelstand reizvoll. Wird an anderer Stelle in der Anlage bereits Profinet für Fertigungsprozesse eingesetzt, können die nötigen Prozessvariablen problemlos über Profibus PA und den Power Hub angebunden werden. So nutzt man die gleiche digitale Kommunikation und kann sich beispielsweise ein zusätzliches Remote-I/O-System sparen. Zudem kann dem Anlagenbauer/Systemintegrator etwa per Fernzugriff oder künftig via Industrie-4.0-Applikationen Zugang zu detaillierten Diagnosedaten ermöglicht werden, die eine vorrausschauende, bedarfsorientierte Instandhaltung bei optimierten Aufwänden ermöglichen. Der Betreiber profitiert durch ruhigen und hoch verfügbaren Anlagenlauf.
Hinzu kommt, dass schon heute in Konzepte zur vorausschauenden Instandhaltung mehr einfließt als Diagnosedaten, die Rückschlüsse auf die Feldgeräte selbst zulassen. Wird zum Beispiel der Druck vor und hinter einem Wärmetauscher erfasst, lässt das auch Rückschlüsse auf die Arbeit und den Zustand dieses Gerätes zu, obwohl es selbst keine Diagnosedaten liefern kann.
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Autor : Andreas Hennecke
Produktmarketingmanager,
Pepperl+Fuchs
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