Der offene Industrie-Standard Profinet (Process Field Network) ist in der Fertigungsautomatisierung als die leistungsfähige Industrial-Ethernet-Lösung zur Kommunikation in Maschinen und Anlagen eingeführt. Für diese Branche stellt Profinet die Technologie für eine besonders hohe Performance der Abläufe und die Durchgängigkeit des Datenfluss es zur Verfügung und erfüllt damit voll die aktuellen Markterwartungen.
Eine ähnliche Entwicklung zeichnet sich jetzt auch für die Prozessautomatisierung ab. Bei Profibus & Profinet International (PI) wird diesem Trend Rechnung getragen und an Standards gearbeitet, um die Profinet-Technologie zum Erfüllen auch der besonderen Anforderungen der Prozessautomation zu erweitern. Ziel der Arbeiten ist es, mit dem Standard die umfassende Lösungsplattform für die Prozessautomatisierung zu schaffen.
Anlagen der Prozesstechnik sind fast immer komplex aufgebaut und bestehen aus zahlreichen Gewerken mit Geräten und Systemen verschiedener Art, Hersteller und Technologien. Wunsch der Betreiber ist es, diese Vielschichtigkeit zu harmonisieren und einen durchgängigen horizontalen wie vertikalen Daten- beziehungsweise Informationsfluss zu schaffen. Ein speziell gebildeter PI-Arbeitskreis hat die besonderen Anforderungen der Prozessindustrie mit dem Leistungsprofil von Profinet abgeglichen, daraus die noch erforderlichen Erweiterungen der Spezifikationen identifiziert und sich deren Umsetzung angenommen.
Dabei ist es sehr hilfreich, dass der Funktionsumfang des Kommunikations-Standards skalierbar und in anwendungsorientierte Conformance Classes (CC) aufgeteilt ist. Um die Anforderungen der Prozessindustrie zu erfüllen, wurde die etablierte CC-B um PA-spezifische Funktionen zur CC-B(PA) erweitert, wodurch die Interoperabilität in einer umfassenden Applikation gewährleistet wird.
Der technologischen Entwicklung folgen
In die Anlagen der Prozesstechnik wird Profinet zeitlich abgestuft eingeführt; das geschieht unter Beachtung des technologisch Machbaren, des anwendungstechnisch Notwendigen und des wirtschaftlich Vertretbaren. Eine besondere Bedeutung haben dabei die langfristige Stabilität der Technologie und der Investitionsschutz.
Die heute genutzte Technik ist die Feldbuskombination „Profibus DP mit angekoppeltem Profibus PA“, die sich seit Jahren in vielen Installationen weltweit als leistungsfähige und stabile Lösung erweist. Spezifikationen und Guidelines wie das Geräteprofil PA 3.02 bieten die geforderte Standardisierung, während die vielen damit ausgestatteten Geräte verschiedener Hersteller dem Anwender Freiheit bei der Instrumentierung geben. Daneben gibt es auch bereits Applikationen mit Profinet für Bereiche, in denen bisher Profibus DP im Einsatz war, zum Beispiel die Anbindung von Remote I/Os oder Motor-Management-Systemen.
Heute für morgen bereits planbar, unter diesem Motto werden die zum Erfüllen der neuen Anforderungen erstellten Spezifikationen für den Einsatz einer Kombination aus Profibus PA und Profinet eine neue Phase der Feldinstrumentierung einleiten. Diese Spezifikationen bilden die Planungsgrundlage für künftige Geräte und Anlagen.
Speziell die Proxy-Spezifikation definiert die nahtlose Einbindung von Profibus PA in Profinet, was in gleicher Weise auch für andere Kommunikationstechnologien wie beispielsweise Hart gilt. Zusätzlich werden Feldgeräte mit der heute bereits definierten Profinet-Technologie und externer Stromversorgung eingesetzt. Für die Prozessautomatisierung vorliegende Spezifikationen betreffen:
Configuration in Run für Änderungen im laufenden Betrieb,
Systemredundanz für Anwendungen mit höchster Verfügbarkeit und
Proxy für Einbindung von Profibus PA und anderer Kommunikationstechnologien in Profinet.
Das Ziel für übermorgen ist die Gesamtlösung mit Profinet, mit Profinet-Geräten zum Einsatz auch in Ex-Bereichen und in Zweileiter-Technik zur Stromversorgung über die Leitung. Den besonderen Anforderungen der Prozesstechnik trägt PI durch Ergänzungen und Erweiterungen von Spezifikationen Rechnung. Das bereits bewährte PA-Profil wird für den Einsatz mit Profinet befähigt und um Funktionen erweitert.
Automatisierung für die Prozesstechnik
Profinet als Lösungsplattform für die Prozessautomatisierung bietet zeitlich gestuft alle Technologien und Tools, die die Prozesstechnik für die durchgängige Automatisierung ihrer Anlagen auf Basis von Industrial Ethernet benötigt. Dazu gehört neben den oben geschilderten Eigenschaften und Funktionen die gerade in Einführung befindliche FDI-Technologie (Flexible Display Interface), die die Geräteintegration entscheidend harmonisiert und vereinfacht und Profinet unterstützt.
Profinet als Lösungsplattform öffnet den Weg zu einer durchgängigen Automatisierungslösung für die Prozesstechnik. An Aufgaben für ihren Einsatz wird es nicht fehlen angesichts der vielen Szenarien, die sich im Gefolge von Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge herausbilden. Die hier vorgestellte Lösungsplattform bietet Technologien für kostengünstige und betriebssichere Lösungen.
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