Remote-Zugriff auf intelligente Feldgeräte

Remote-Zugriff auf intelligente Feldgeräte
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Fieldgate SFG500 - Intelligentes Ethernet/PROFIBUS-Gateway
22.11.2016 | Das Chemieunternehmen Archroma setzt in seinem Werk in Gendorf eine Vielzahl an Messgeräten von Endress+Hauser ein. Über ein Ethernet-Profibus-Gateway wird der unabhängige Zugriff auf das Profibus-Netzwerk und die Überwachung des Profibus- und Hart-Gerätestatus ermöglicht.

Archroma ist ein weltweit agierendes Unternehmen im Bereich der Farb- und Spezialchemie mit Hauptsitz in der Schweiz. Innerhalb seiner drei Kerngeschäfte Textile ­Specialties, Paper Solutions und Emulsion Products produziert es spezielle Leistungs- und Farbstofflösungen, die auf die Anforderungen der Kunden in deren lokalen Märkten abgestimmt sind.
 

Im Industriepark Werk Gendorf stellt die Archroma Germany GmbH spezielle Fluortelomere-Produkte her. Grundlage dieser bildet der Rohstoff Tetrafluorethylen, den das Unternehmen von der Firma Dyneon bezieht. Daraus entstehen massgeschneiderte Polyacrylate und Polyurethane, die unter anderem zur Beschichtung von Textilien, Papier oder Leder eingesetzt werden.
 

Für einen reibungslosen Anlagenbetrieb in Gendorf sorgen Udo Engl und sein Team im Bereich der EMSR-Technik. In ihren Tätigkeitsbereich fällt vor allem die Überwachung und Instandsetzung der verbauten Instrumentierung, die unter anspruchsvollen Prozessbedingungen zum Einsatz kommt.
„Die verbauten Assets – speziell die Feldinstrumente – verrichten ihren Dienst über einen langen Zeitraum reibungslos. Kommt es dennoch einmal zu einem unvorhergesehenen Problem, ist meist ein Einsatz vor Ort vonnöten, um die Situation näher zu bewerten oder entsprechende Massnahmen, wie den Gerätetausch, einzuleiten“, berichtet U. Engl aus seinem Alltag.

"Best Practice" aus der Vergangenheit macht Schule
Der Verantwortungsbereich in der Instandhaltung wurde in den letzten Jahren speziell in Anlagen der chemischen Industrie stetig erweitert. Dies hat mitunter sowohl auf geplante als auch auf ungeplante Maintenance-Aktivitäten Auswirkungen, die nicht selten einen direkten Zugriff auf die verbaute Instrumentierung erfordern.

„Der ,direkte‘ oder vielmehr ,zentrale‘ Zugriff auf alle verbauten Hart- und Profibus-Instrumente im Feld ist eine wichtige Voraussetzung, um Instandhaltungsaktivitäten zu vereinfachen“, sagt U. Engl.

Die Automatisierungsinfrastruktur im Werk Gendorf ist aus Maintenance-Gesichtspunkten nahezu „durchgängig“, was den Zugriff auf die Hart- und Profibus-Sensorik und -Aktorik anbelangt. Die Grundlage dafür wurde bereits vor fünf Jahren getroffen, als man sich entschloss, über eine bzw. mehrere zentrale Bedienstationen die einzelnen Feldgeräte über eine verschachtelte Profibus-Ethernet-Infrastruktur zu bedienen. Da bestehende Automatisierungstopologien bereits den Einsatz von Ethernet-Profibus-Gateways begünstigt hatten, fiel dieser Entschluss leichter. So wird beispielsweise das ­Gateway vom Typ SFG500 von Endress+Hauser in Kombination mit Fieldcare verwendet, um über Hart-fähige dezentrale Remote-IO-Baugruppen von Turck, zentral auf Feldgeräte zuzugreifen. Parallel kommt unter anderem auch eine DP/PA-Link-Infrastruktur von Siemens zum Einsatz, welche dieselben Idealvoraussetzungen erfüllt, um diesen zentralen Gerätezugriff über Fieldcare zu realisieren. Vor-Ort-Begehungen an die zu diagnostizierenden Messstellen in der Anlage sind somit aufgrund der genannten Topologien teils hinfällig. Das ist vor allem bei in explo­sionsgefährdeten Zonen verbauten Instrumenten, für die normalerweise eine „Feuerfreigabe“ Pflicht ist, um überhaupt eine elektrische Verbindung vor Ort aufbauen zu dürfen, ein entscheidender Vorteil.

Weg für durchgängiges Condition Monitoring geebnet

Weg für durchgängiges Condition Monitoring geebnet

Die hohe Anwenderakzeptanz auf Basis des SFG500-Lösungsansatzes, ist nicht nur den etablierten Standards Profibus und Ethernet zu verdanken, die dem „Normalanwender“ den Einstieg in den zentralen Gerätezugriff geebnet haben. Es sind eher die kleinen Zusatz-Features, die die entscheidenden Kriterien mitbringen:

  • Die Komponente lässt sich ohne Rückwirkung auf eine laufende SPS in ein bestehendes System integrieren.
  • Einfache Webvisualisierung;  Messwert- und Dia­gnose-Faceplates der detektierten Feldgeräte am Bus sind ohne Engineering-Aufwand enthalten.
  • Die Gateway-Module sind in ihrem IP-Bereich und über ihre DP-Adressierung kaskadierbar.

Die Gerätediagnose wird bereits in Richtung „Condition Monitoring“-Anforderungen hinsichtlich der Namur-Empfehlung NE107 herstellerübergreifend als Grafik und als Klartext visualisiert.

Das Ethernet-Profibus-Gateway SFG500 ebnet in Kombination mit der sogenannten Asset-Health-Funktion den Weg für die Feldgerätediagnose auf höherer Ebene. Das Gerät ist mit einer SD-Karte und der dazugehörigen, gespeicherten Asset Library bestückt. Dadurch wird das Instandhaltungs-Team in die Lage versetzt, sämtliche Dia­gnosemeldungen der in der Anlage verbauten Feldgeräte auf einer Webseite einzusehen. Damit ist die Diagnose-Visualisierungsseite auf der Browseroberfläche, zum Beispiel Firefox, Chrome oder IE, sozusagen der Spiegel des Gerätedisplays. Als Vorteile für die Nutzer ­resultieren daraus: Die Gerätezustandsinformationen können zen­tral auf einem separaten Asset Management System erfasst und NE107-konform visualisiert werden.

Gerätespezifische Informa­tionen immer zur Hand ...

Gerätespezifische Informa­tionen immer zur Hand ...
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Browser-kompatible Ansicht: Immer alle Werte im Blick und auch NE107-komform in der Darstellung
... und das genau zu dem Zeitpunkt, an dem sie benötigt werden. Diese Forderung war als Insellösung am Standort Gendorf in der Vergangenheit schon umgesetzt worden.

Im Zuge der Digitialisierung und der fortschreitenden Vernetzung der Ins­trumentierung in übergeordnete Systeme, greift der zentral vorhandene Maintenance-Server mit Fieldcare auf zusätzliche Datenbankinformationen in „W@M“ zu. „W@M“ (web enabled asset Management) ist ein Endress+Hauser-Portal, das kundenspezifisch alle relevanten Informationen zur verbauten Endress+Hauser-Messtechnik in der Anlage zur Verfügung stellt. In der aktuellen Fieldcare-Ausbaustufe, die in Kombina­tion mit „W@M“ auch bei der Archroma zum Einsatz kommt, profitiert der Anwender durch die Einfachheit, mit der die Informationen zu den verbauten Assets direkt einsehbar sind. So kann über die in Fieldcare vorhandene Anlagenansicht tagesspezifisch auf Betriebs- und Montageanleitungen, Sicherheitshinweise, Baumusterprüfungen, Ex- und Materialzertifikate sowie Kalibrierprotokolle zugegriffen werden. Ebenso ist es möglich, gerätespezifische Parametereinstellungen, die während der Inbetriebnahme stattgefunden haben, abzurufen.

„Das ist deshalb ein entscheidender Vorteil, weil die Feldgeräte mitunter einen spürbaren Einfluss auf das Instandsetzungsrisiko der Gesamtanlage haben“, erläutert U. Engl. „Da ist es wichtig, die passende Information direkt und schnell zur Hand zu haben, ohne grosse Umwege gehen zu müssen“.

Details zum Fieldgate SFG500

Beim intelligenten Ethernet-Profibus-Gateway Fieldgate SFG500 handelt es sich um eine Systemkomponente, die einen unabhängigen Zugang zu einem Profibus-Netzwerk bereitstellt. Das Gateway kann in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen, die durch entsprechende Betriebsarten unterstützt werden. Die geeignete Betriebsart wird durch eine optionale Speicherkarte bestimmt (Fieldgate Module SFM500).
 

Zu den Vorteilen des Gatways zählen:

  • Profibus-Listener und -Master-Klasse 2: Integriert sich automatisch in ein Profibus-Netzwerk und findet alle Profibus-Geräte.
  • Hart-Support über Profibus: Hart-Geräte-Unterstützung sowie Gerätediagnose.
  • Profibus-Beobachter: Überwacht den Netzwerkverkehr sowie Gerätediagnose.
  • Webserver: Stellt einen Überblick des Netzwerks und der Diagnoseinformationen über Webbrowser oder FDT/DTM-Rahmenapplikation dar.
  • SFG-Network-DTM: Findet alle vorhandenen Fieldgate SFG500 in einer Ethernet-Domain und zeigt deren Profibus-Verbindungen an.

>>> Weitere Informationen zum SFG500

Author: Stefan Gampp, Endress+Hauser

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