Softing

Integration in der Prozessindustrie

Der Weg in die Industrie 4.0 führt über Gateways - und nutzt die Stärken von Ethernet.

Bei PROFIBUS-Anwendungen ist in der Regel nach 125 Geräten Schluss. Mit dem entsprechenden Gateway und der Umstellung auf PROFINET ist ein Vielfaches davon möglich.

Auch in der Prozessindustrie ist Ethernet im Vormarsch. Den Umstieg ermöglichen spezielle
Gateways, mit denen die Voraussetzungen für einen durchgängigen, schnellen und sicheren Informationsfluss auf horizontaler und vertikaler Ebene geschaffen wird. Diese horizontale und vertikale Integration ist ein Kerngedanke des Konzepts von Industrie 4.0. Gefragt sind daher standardisierte Kommunikations-Schnittstellen, über die das Zusammenwirken unterschiedlichster Komponenten sowie ein konsistenter Datenfluss sichergestellt sind. Entsprechend hoch sind die Vorgaben hinsichtlich Verfügbarkeit, vereinfachter Handhabung, Zuverlässigkeit, Robustheit und Redundanz.

Auf Profibus DP basierende Anwendungen werden diesen Anforderungen nur mit Einschränkungen gerecht. Auch die Anzahl der Geräte ist begrenzt – ein weiteres Limit, dass durch Profinet, dem Ethernet-Standard im Bereich der Automatisierung, aufgehoben wird.

Sukzessive Umsetzung für Planungssicherheit

Um den Wechsel so einfach wie möglich zu gestalten, hat Softing Industrial Automation das pnGate PA entwickelt, über das sich eine direkte Profibus PA-Segment-Integration in Profinet-Steuerungssysteme realisieren lässt. Das Gateway fungiert als Schnittstelle zwischen Host-Ebene und den Feldgeräten und übernimmt Profinet Device- und Profibus PA Master-Aufgaben. Zudem unterstützt das pnGate PA bekannte Werkzeuge für die Gerätekonfiguration, Parametrierung und Zustandsüberwachung. Dazu zählen zum Beispiel Siemens PDM, Profibus Engineering-Systeme und DTM-Anwendungen.

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Das Technologie-Upgrade kann auch schrittweise erfolgen. Von Relevanz ist das insbesondere bei komplexen, vernetzten Fertigungsanlagen in der Prozessindustrie, wo die Betriebssicherheit trotz des Umbaus unvermindert gewährleistet sein muss.

Flexibilität und Leistungssteigerung

Das Ziel der Umstellung mithilfe von pnGate PA auf Profinet ist es, auf Steuerungsebene flexibler agieren zu können und die Vielzahl proprietärer Kommunikationsprotokolle zu reduzieren. Deutlich erhöhte Übertragungsgeschwindigkeiten sowie vereinfachte Parametrierungsmöglichkeiten, etwa beim Condition Monitoring, sind weitere positive Effekte. Das Gateway von Softing unterstützt auch Profinet-Engineering-Werkzeuge, wie etwa TIA Portal, Step 7 und PC WORXS. Vorbereitet ist das pnGate PA zudem für die Integration in Standard-Engineering- und Plant Asset Management-Tools. Damit können bekannte Tools weiter genutzt werden, sodass der Wechsel von Profibus DP-Mastern auf Profinet-Controller für die Bediener nicht ad hoc mit einer Vielzahl gravierender Neuerungen verbunden ist.

Vertraute Arbeitsumgebung

Es werden keine zusätzlichen Geräte benötigt, und auch der Verkabelungsaufwand hält
sich in Grenzen. Ist eine Ethernet-basierte Elektroverkabelung bereits vorhanden, müssen nur serielle Teile ersetzt werden. Sämtliche Anlagenkomponenten sind somit über nur ein Profibus-Kabel vernetzt, über das sämtliche Prozess- und Diagnosedaten übertragen werden. Beim Engineering kommen vertraute Werkzeuge zum Einsatz. Infolge ist kein spezialisiertes Know-how erforderlich, sodass sich auch der Schulungsaufwand in Grenzen hält.

Technologie-Upgrade für die digitale Transformation

Die Folge so einer Umstellung ist eine vereinheitlichte Systemlandschaft, in der die Anzahl der Teilnehmer bei Bedarf jederzeit erhöht werden kann. Ein konsistenter Datenfluss ist ebenso gewährleistet wie eine verbesserte Übertragungsgeschwindigkeit. Auch können heute verlässlichere Diagnosen hinsichtlich der Anlagenperformance respektive einzelner Komponenten getroffen werden. Der Aufwand ist minimal: In der Regel müssen einfach nur die alten Koppler demontiert, das neue Gateway installiert und an das Kabel angeschlossen werden. Das Gateway pnGate PA ist somit ein wichtiger Baustein im Rahmen der Transformation in Richtung einer Industrie 4.0-affinen Prozessgestaltung.

Für die damit verbundenen Anforderungen hat Softing Industrial Automation, in Österreich durch Buxbaum Automation vertrieben, weitere Digitalisierungslösungen parat, die ebenfalls aus eigener Entwicklung stammen: das Modbus zu Profibus PA Gateway für TCP-Steuerungssysteme sowie das Modbus TCP zu Foundation Fieldbus H1-Gateway für die Integration von FF-Geräten in Modbus-Netzwerke zwecks Prozesssteuerung und Plant Asset Management. Mit dem mobiLink Interface wird außerdem eine mobil nutzbare Anwendung angeboten, die die Inbetriebnahme und Wartung von Feldgeräten erleichtert. Das Interface bedient die wichtigsten Protokolle im Rahmen der Prozessautomatisierung (Hart, Foundation Fieldbus, Profibus PA), ist kompatibel mit FDT-Rahmenapplikationen und verfügt über die in explosionsgefährdeten Arbeitsumgebungen vorgeschriebene ATEX-Zulassung für Zone 1.