Es war einmal in den 1960-ern: Drei Fernsehprogramme in Schwarz-Weiß sind begehrter Luxus. Lautstärke und Helligkeit sind über jeweils einen Knopf am Gerät komfortabel bedienbar. Die Auflösung beträgt 30 Zeilen – immerhin etwa 1280 Pixel – mit einer Bildwiederholfrequenz von 12,5 Hz.
Es war einmal in den 1960-ern: Die Elektronik hält Einzug in die Prozessindustrie. Statt Druckluft wird jetzt eine dünne Zweidrahtleitung zur Speisung und Steuerung der Instrumentierung eingesetzt. Der Widerstand ist groß. Die Techniker sind gezwungen, ständig ein Gerät mit sich zu führen: das Multimeter. Das Gegenargument: „Bei Druckluft höre ich, ob es geht, wenn ich den Schlauch abziehe.“ Der Planer sagt: „Da muss ich ja alles auf die neue Technik umstellen und kann nicht einfach eine Blaupause von der letzten Anlage erstellen. (Der Fotokopierer ist noch nicht allgemein eingeführt.)
Wir schreiben 2015! Und ersparen uns an dieser Stelle die Wiederholung der Vorteile digitaler Kommunikation mit Profibus PA oder Foundation Fieldbus H1. Die können Sie in verschiedenen Artikeln im P&A-Webmagazin nachlesen (siehe www.industr.com/PuA). Wie auch bei der Umstellung von Druckluft auf elektrische Signale erschließen sich die Vorteile erst, wenn alle Aufgaben von der Planung über die Inbetriebnahme bis zur Instandhaltung angepasst werden. Der praktische Nutzen liegt im richtigen Umgang mit der Technik und wie man sich diese Vorteile erschließt. Sein Geld verdient der Feldbus bereits bei der Inbetriebnahme.
Feldbus verdient bereits bei der Inbetriebnahme
Der Feldbus ist die notwendige Basis für alle diejenigen, die ernsthaft über das Internet der Dinge und Big Data nachdenken. Insofern gelten folgende Hinweise analog für alle digitalen Übertragungssysteme, einschließlich Hart und WirelessHart. 250 Automatisierungsfachleute nahmen an der PI-Konferenz 2015 in Speyer teil. Diese Konferenz wird alle zwei Jahre von Profibus und Profinet International ausgerichtet. Im Rahmen von Workshops haben Fachleute dort lebendig dargestellt, wie Feldbus für effektive Prozessführung sorgt.
Der Workshop über Planung und Explosionsschutz zeigte am Beispiel von Profibus PA, wie die Planung angepasst werden muss, damit die Inbetriebnahme bereits den ersten Gewinn durch eine hohe Effizienz und insgesamt verkürzte Projektlaufzeit abwerfen kann.
Typicals, Vorlagen und Templates verwenden!
Das PA-Profil für Profibus beschreibt Standardvariablen für jeden Instrumententyp, die Geräte und Leittechnik beherrschen. Praktisch heißt das: Adresse einstellen, anschließen, läuft. Mit dem Gerätetausch verhält es sich ähnlich problemlos. Der Instandhalter muss nun nicht mehr auf die Kompatibilität zwischen Gerät und Leittechnik achten. Das neue Instrument verhält sich automatisch kompatibel: Adresse einstellen, Gerät austauschen, läuft. Frei nach Pareto lassen sich etwa 80 Prozent der Loops effizient im Vorfeld planen, testen und die Parametrierung optimieren. Der Einkauf bestellt die Geräte mit den optimierten Parametern, die vom Hersteller werkseitig eingestellt werden. So sollte die Mehrheit der Messungen realisiert werden.
Mehrwert von Geräten nutzen!
Messgeräte mit mehreren Variablen eliminieren zusätzliche Berechnungen für Kompensation oder liefern in einem Telegramm Energie-, Dichte- und Massezählwerte. Die Hersteller zeigen gerne die Funktion und wie die digitale Technik für eine erhöhte Genauigkeit bei der Verrechnungszählung hilft.
Die Installation vorplanen!
Die Trunk-und-Spur-Topologie ist der Quasi-Standard für die Installation. Diese Topologie ist übersichtlich und entspricht gedanklich dem alten Rangierverteiler. Jedes Feldgerät ist einzeln zugängig. Im Vorfeld werden die Grenzwerte in Bezug auf Kabellängen und Spannungsabfall überprüft, etwa mit dem kostenlosen Werkzeug Segment Checker (www.segmentchecker.com).
Den Nachweis der Eigensicherheit nach FISCO führt man mit der Dokumentation ohne Mehraufwand gleich mit. Über 1.000 m Kabelweg sind mit dem High-Power Trunk auch in explosionsgefährdeten Bereichen bis in die Zone 0 kein Problem.
Im Rahmen der Planungsaktivitäten sollte man das Schirmungs- und Erdungskonzept prüfen und festlegen lassen. Hierzu gibt es keine Standardaussagen. Ein Fachspezialist erarbeitet das passende Konzept in Abhängigkeit von Randbedingungen wie der elektrischen Installation, den geografischen Bedingungen und so weiter.
Ist Blitzschutz notwendig?
Schließlich ist es ratsam, frühzeitig auch über die Notwendigkeit von Blitzschutz zu entscheiden. Der passt nachträglich weder in die Leittechnikschränke noch in die Feldverteiler hinein. Moderner Blitzschutz ist selbstüberwachend und kann das Ende seiner Funktion automatisch an das Plant Asset Management System melden. Ein weiteres Einsparpotenzial für die Instandhaltungsmannschaft, deren Anlagen von Überspannungen oder Blitzschlägen betroffen sind.
Bei der Schirmung ist besondere Sorgfalt geboten. Das ist neu. Deswegen sollte das Installationspersonal in einer eintägigen Schulung über die kleinen Unterschiede informiert werden. Ein Feldbusgerät schließt sich ansonsten genau so einfach an wie eines mit 4…20 mA-Anschluss.
Belohnt wird die durchdachte Planung mit einer deutlichen Kürzung der Zeit für die Inbetriebnahme – auch und besonders im Vergleich zu konventioneller 4...20-mA-Technik. Eine Kürzung um mehrere Wochen ist bei einer größeren Anlage, zum Beispiel mit 1.200 Instrumenten, drin. Da wird sich die Produktionsleitung sicher freuen. Mit einer automatisch nachgeführten Dokumentation im Leitsystem entfallen auch viele der sonst händisch nachzuführenden Korrekturen.
Zeit gespart, Nerven geschont
Ein technisches White Paper von Pepperl+Fuchs geht auf die durch Diagnose effizient gestaltbare Inbetriebnahme von Feldbusanlagen ein und stellt im Rahmen eines Fallbeispiels die mögliche Effizienzsteigerung und Zeiteinsparung dar. Das White Paper ist kostenlos herunterladbar unter www.pepperl-fuchs.de/fdh1.
Projektkopie in der Cloud
So oder so: Die übernächste Anlage sollte aus Blaupausen von Projekten, die mit Digitaltechnik geplant wurden, erzeugt werden. Pardon: Sie werden sicher eine Projektkopie in Ihrer Cloud anlegen und auf die Daten über Ihr Smartphone zugreifen. Genauso wie Sie dann auf die Daten in ihrem Feldgerät zugreifen können. – Ihr Feldbus macht das möglich. Sie nehmen doch heute zum Dienst auch kein kompaktes Röhrenradio mehr mit, oder?
%20in%20the%20style%20of%20pointillism,%20filled%20with%20various%20industrial%20connectors%20and%20cables.jpg "Wird SPE die Vielfalt in der Feldebene reduzieren?")
