Anlagen in der Prozessindustrie bestehen häufig aus mehreren hundert oder sogar mehr als tausend Feldgeräten. Diese stammen oft von verschiedenen Herstellern und setzen auf unterschiedlichen Protokollen für den Datenaustausch auf. In modernen Anlagen sind dabei HART, Foundation Fieldbus und Profibus PA die wichtigsten verwendeten Protokolle.
Das Ergebnis ist eine sehr heterogene Infrastruktur, die nochmals komplexer wird, wenn man auch noch die für die Konfiguration der jeweiligen Feldgeräte und die Weiterverarbeitung von Daten unterstützten Schnittstellen betrachtet. Da hier die Notwendigkeit für eine Standardisierung frühzeitig erkannt wurde, haben verschiedene Organisationen und Institutionen aus der Prozessindustrie Integrationstechnologien und Schnittstellen zur Datenbereitstellung auf der Basis von offenen, protokoll- und herstellerunabhängigen Architekturen entwickelt, die eine nahtlose Interoperabilität mit einer großen Flexibilität bei der Integration kombinieren.
Allerdings war am Ende keine industrieübergreifende Einigung möglich, und das Ziel einer umfassenden und allgemein gültigen Lösung blieb bis heute Utopie. So müssen Anwender aktuell entweder elektronische Gerätebeschreibungen (Electronic Device Description, EDD), Gerätetreiber mit einer integrierten Bedienoberfläche (Field Device Tool/Device Type Manager, FDT/DTM) oder eine Kombination daraus (Field Device Integration, FDI) als Integrationstechnologie verwenden.
Die Wahl des passenden Werkzeugs
Für Anlagenbetreiber stellt die Installation, der Betrieb und die Wartung dieser heterogenen Feldgeräte-, Protokoll- und Werkzeugumgebung eine große Herausforderung dar. Sie vergrößert sich noch weiter, wenn man bedenkt, dass die heute eingesetzten intelligenten Feldgeräte über unzählige konfigurierbare Parameter verfügen, die individuell für die Anwendung konfiguriert werden müssen.
Entsprechend schwer ist es, den Überblick zu behalten. Je nach Einsatzfall, den verfügbaren Schnittstellen und den unterstützten Technologien sind dafür unterschiedliche Werkzeuge notwendig. Neben der Investition in eine Vielzahl von Werkzeugen stellen auch der Aufbau und die Pflege eines umfassenden Know-hows über den Einsatz dieser Werkzeuge oft eine große Hürde für die Durchführung der individuellen Aufgaben dar. Deshalb ist es nicht weiter überraschend, wenn das verantwortliche Personal in den Anlagen nach Wegen sucht, wie sich der Inbetriebnahme-, Parametrierungs-, Betrieb- und Wartungsaufwand reduzieren lässt.
Als Spezialist für die Implementierung des digitalen Datenaustauschs und für die Verbesserung der Datenkommunikation insbesondere in der Prozessautomatisierung hat Softing für diese Anwendungsfälle die mobile Schnittstellenfamilie mobiLink auf den Markt gebracht. Diese erlaubt die Anbindung an intelligente Feldgeräte und laufende Anlagen wahlweise über die Protokolle HART, Foundation Fieldbus und Profibus PA und bietet eine Schnittstelle zur Bereitstellung von Daten und zur Integration in eine Gesamtlösung und Anbindung über die Standards EDD, FDT/DTM und FDI.
Bis hinein in die explosionsgeschützte Umgebung
Das leistungsfähige Modem mobiLink weist eine umfassende Funktionalität für eine mobile Feldgerätekommunikation auf. Dafür stehen in einem Gerät die Funktionalität eines HART-Masters, Foundation-Fieldbus-Hosts und Profibus-PA-Masters zur Verfügung. Diese erlaubt die einfache Durchführung von Konfigurations-, Verwaltungs- oder Fehlerbehebungsaufgaben in HART-, Foundation-Fieldbus- oder Profibus-PA-Feldgeräten.
In einer HART-Umgebung liest mobiLink über eine 4-20-mA-Stromschleife die primären Prozesswerte der angeschlossenen HART-Geräte. Dabei erfolgt die Stromversorgung der Feldgeräte über eine gespeiste HART-Schleife.
Bei der Kommunikation über die Protokolle Foundation Fieldbus und Profibus PA kommt eine identische physikalische Schicht zum Einsatz. In diesem Fall stellt ein gespeistes Feldbussegment die Stromversorgung sicher. Während der Verbindungsaufnahme prüft mobiLink die Feldbusspannung und die Polarität; falls diese nicht korrekt sind, kommt keine Verbindung zustande.
Die Anbindung von mobiLink an Host-Rechner oder Tablets erfolgt über die Bluetooth- oder USB-Schnittstelle. Über diese Schnittstellen können zum Beispiel alle gängigen FDT-Rahmenanwendungen und Konfigurationswerkzeuge (darunter Communication Configuration Tool von Softing) integriert werden.
Die Anbindung von Anwendungen ist auch über die Technologien EDD und FDI möglich. Darüber hinaus unterstützt mobiLink über einen speziellen Treiber auch den Einsatz des Field-Device-Management-Tools FieldMate von Yokogawa. Auch die Konfiguration und Kommunikation mit HART-Feldgeräten über Android- und iOS-Tablets wird unterstützt.
Bei der Verwendung der Bluetooth-Schnittstelle verfügt mobiLink über eine Ex-Zulassung für den Anschluss an eigensichere Netze. Zusammen mit dem robusten Gehäuse eignet es sich für den Einsatz im laufenden Betrieb, auch in rauen Umgebungen.
Schneller Versuchsaufbau
Das neue Schwesterprodukt mobiLink Power verfügt ebenfalls über die Funktionalität zum Zugriff auf HART-, Foundation-Fieldbus- oder Profibus-PA-Feldgeräte. Es stellt allerdings einem angeschlossenen Feldgerät eine Stromversorgung zur Verfügung, die für den Betrieb der meisten Geräte ausreicht. Entsprechend sind dann für die Inbetriebnahme und Wartung der Feldgeräte keine externe Stromversorgung und keine Abschlusswiderstände notwendig.
Auf diese Weise unterstützt mobiLink Power einen einfachen und schnellen Versuchsaufbau, wie er etwa für Tests, Produktdemonstrationen oder Schulungen erforderlich ist. Damit eignet es sich ideal für den Einsatz in Büros oder Laboren.
Ein typischer Anwendungsfall ist die Versorgung eines einzelnen Ersatzgeräts, das im Prüfstandbetrieb konfiguriert und parametriert werden soll. Nach der Vorkonfiguration auf der Werkbank kann das Feldgerät dann im Rahmen einer vorausschauenden Instandhaltungsstrategie einfach und schnell durch das Wartungspersonal mit einer geringen Stillstandzeit der Anlage ausgetauscht werden.
Da die Stromversorgung für die angeschlossenen Feldgeräte über einen externen Rechner und die USB-Schnittstelle erfolgt, unterstützt mobiLink Power keine Bluetooth-Schnittstelle. Als Folge davon besitzt es keine Ex-Zulassung und kann deshalb auch nicht in eigensicheren Netzen eingesetzt werden. Solange es sich aber nicht um Ex-Zonen handelt, erlaubt mobiLink Power auch die Verwendung im laufenden Betrieb.
Leistungsfähige Funktionalität
Die mobiLink-Leistungsfähigkeit zeigt sich in einer Reihe von Rückmeldungen von Kunden. So bestätigt Dr. Rolf Birkhofer, Managing Director bei Endress+Hauser Process Solution: „mobiLink ließ sich nahtlos in den Endress+Hauser Field Xpert integrieren.“
Ein anderer Anwender berichtet über den Einsatz von mobiLink in seinem Unternehmen: „Für die Inbetriebnahme unserer Anlage musste ich 60 verschiedene HART-Feldgeräte konfigurieren. Dabei hat mich mobiLink sehr gut unterstützt. Ich würde sagen, dass es meine Erwartungen sogar übertroffen hat. Es gab keine Konnektivitäts- oder Kompatibilitätsprobleme.“
Und der Instandhaltungsleiter einer Zellstoff- und Papierindustrieanlage lobt die Produktidee ebenfalls: „mobiLink hilft uns bei unserer täglichen Arbeit sehr. So können wir mit nur einer mobilen Schnittstelle auf alle unsere Feldgeräte mit ihren unterschiedlichen Protokollen zugreifen. Wir reduzieren damit unseren Aufwand und schonen gleichzeitig unser Budget, weil wir nur ein Modem anschaffen müssen. Außerdem ist mobiLink sehr praktisch, weil es in die Hosentasche passt. Das Schwesterprodukt mobiLink Power erlaubt uns außerdem die effiziente Durchführung unserer internen Schulungen. Weil wir keine externe Stromversorgung für unsere Feldgeräte mehr benötigen, ist der Demoaufbau sehr schnell erledigt.“
