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Klaus Erni war mit diesem Beitrag im P&A-Kompendium 2019 als einer von 100 Machern der Prozessindustrie vertreten. Alle Beiträge des P&A-Kompendiums finden Sie in unserer Rubrik Menschen .
Nichts ist so beständig wie die Veränderungen, die uns umgeben. Das trifft neuerdings auch auf die Prozessautomatisierung und ihre neuen, oder sagen wir veränderten, Anforderungen zu. Dass die Dinosaurier auch schon in der Prozessautomatisierung ausgestorben sind, steht ja schon seit der Geburt der ersten Distributed Control Systeme (DCS) Mitte der 1990er-Jahre fest. Nun scheint aber auch die verteilte Automatisierungsstruktur, die die monolithische Architektur abgelöst hat, durch die Modularisierungsansätze vom Aussterben bedroht zu sein. Aber stimmt das wirklich?
Verschiedene Ansätze für verschiedene Branchen
Schauen wir mal etwas genauer hin, im Industrie-4.0-Zeitalter sind zum Beispiel auch die Bestrebungen nach mehr Produktionsflexibilität in der Prozessindustrie gestiegen, was für die verschiedenen Branchen unter Umständen auch ganz verschiedene Ansätze bedeutet.
In der Pharma- und Biotechnologie sollen etwa die Produktionsstraßen und damit die Abläufe schnell veränderbar werden, während in der Chemie und Spezialchemie das Hinzufügen von Erweiterungskapazitäten einfacher gemacht werden soll. In der Petrochemie oder im Öl- und Gasbereich werden unter Umständen größere Teilanlagen am Stück vorgefertigt geliefert und dann nur noch nebeneinander aufgestellt und entsprechend verbunden.
Keiner dieser Ansätze war aber in der Vergangenheit leicht umzusetzen, da die Integration einer Steuerung in ein DCS zum Zwecke der übergreifenden Alarmierung, Bedienung sowie der Datenarchivierung immer viel Zeit und unter Umständen auch noch Personal vor Ort benötigte. Von Flexibilität oder dem Begriff „einfach“ war hier also bisher nur zu träumen.
Selbst wenn die Integration der Steuerung dann einmal fertig umgesetzt war, blieben immer noch zwei Schwachpunkte aus der Sicht des Anlagenbetreibers: Erweiterung und Fehlersuche sind nicht einfach, da die Steuerung ja nicht Bestandteil des DCS geworden ist und somit keine gemeinsame Datenbank oder Diagnosemöglichkeiten bestehen.
Automatisierungsaufgaben eigenständig ausführen
Als ich in den Jahren 2014 und 2015 als Produktmanager für Controller und IO Hardware bei Emerson Automation Solutions tätig war, fingen wir deshalb an, unser DeltaV DCS mit einem neuen Controllertyp zu versehen, der diesen neuen Ansprüchen gerecht werden und das DCS zu einem Modularen DCS machen sollte, dem PK Controller.
Der PK Controller zeichnet sich dadurch aus, dass er wie eine Steuerung eigenständig projektiert und betrieben werden kann. So ist er nach dem Modularisierungsgedanken in der Lage, seine Automatisierungsaufgabe, mit oder ohne Batch, für ein entsprechendes Teilanlagenstück oder Modul eigenständig durchzuführen.
Das neue Teilanlagenstück oder Modul kann dann später einfach Bestandteil von einem schon bestehenden oder erst durch das Zusammenfügen von mehreren PK Controllern entstehendes DeltaV-System werden. Die projektierte Anwendersoftware sowie die einzelnen Grafiken werden in eine übergeordnete Datenbank zusammengeführt. Somit ist dann neben einer einzigen Datenbank auch ein übergreifendes Batch-System entstanden.
