Nach fast vier Jahren enger Zusammenarbeit zwischen den Standardisierungsorganisationen FieldComm Group, ODVA, OPC Foundation und Profibus & Profinet International (PI), in Verbindung mit der Unterstützung von zwölf Projektpartnern aus der Industrie, freuten sich alle beteiligten, den erfolgreichen Abschluss des APL-Projekts bekannt zu geben.
Ethernet-APL-Projekt erfolgreich abgeschlossen
Das Ergebnis ist Ethernet-APL, eine verfügbare 10MBit-Technologie für einen neuen eigensicheren für 2-adrige Kabel ausgelegten Physical Layer. Für die am APL-Projekt beteiligten Experten war es wichtig, dass die Spezifikationen von IEEE802.3cg (10BASE-T1L) für den Einsatz in der Prozessautomatisierung geeignet sind. Außerdem war eine Voraussetzung, dass die Technologie auf einem IEEE-Standard basiert, um eine ideale Grundlage für die Ethernet-APL-Technologie zu bilden. Daher haben die Experten des APL-Projekts die IEEE-Standardisierungsaktivitäten intensiv unterstützt. Um eine Lösung für die Eigensicherheit bereitzustellen, die alle Anforderungen der Prozessindustrie erfüllt, wurde eng mit der Zertifizierungsstelle für Eigensicherheit des TÜV zusammengearbeitet, um die entwickelten Konzepte für den Explosionsschutz zu validieren und die Standardisierung von Ethernet-APL in der IEC vorzubereiten. Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts sind Spezifikationen von Portprofilen zur Unterstützung von Ethernet-APL-Lösungen für mehrere Leistungsstufen mit und ohne Explosionsschutz, Engineering-Richtlinien und Best Practices für Planung und Installation sowie Testspezifikationen und -werkzeuge für die Sicherstellung der Konformität.
Erste Geräte mit Profinet over APL
Mit Profinet over APL stellt PI International ein Ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll für die Feldebene der Prozessautomatisierung zur Verfügung, welches auf Basis des neuen Advanced Physical Layers alle Anforderungen an Robustheit und Einfachheit erfüllt. Nun geht es darum, weitere Bausteine in die neue Technologie zu integrieren. So bewähren sich in der Prozessautomation seit langem PA-Geräteprofile, in welchen wichtige Parameter und Funktionen herstellerübergreifend einheitlich spezifiziert sind. Diese Geräteprofile führen zu identischen Bedienabläufen und gleichartigem Verhalten der PA-Geräte beim Engineering und im Betrieb, unabhängig von Typ und Hersteller. Auch standardisierte herstellerübergreifende Fehlermeldungen entsprechend der Namur-Empfehlung NE107, wie sie nun im PA-Profil 4 berücksichtigt wurden, vereinfachen das Handling von Feldgeräten. Somit lassen sich Arbeitsabläufe für einen automatischen Gerätetausch – selbst zwischen unterschiedlichen Herstellern – realisieren.
Kooperation für OPC UA Field Exchange
Die OPC Foundation und die FieldComm Group wollen bei der OPC-UA-Erweiterung für Instrumentierungsgeräte in der Feldebene, genannt OPC UA FX (Field Exchange), zusammenarbeiten. Ziel ist es, eine einheitliche, interoperable Schnittstelle zwischen SPS und Instrumentierungsgeräten, wie Transmitter, Messinstrumente und Aktoren, bereitzustellen. Die neue Spezifikation wird PubSub verwenden und kann mit verschiedenen unterlagerten Protokollen (z.B. UDP/IP) und Übertragungsphysiken (z.B. Ethernet-APL) kombiniert werden. So soll der Standard alle relevanten Anwendungsfälle in der diskreten Fertigung und der Prozessfertigung unterstützen, einschließlich funktionaler Sicherheit auf der Grundlage von OPC UA Safety und des deterministischen Datenaustauschs auf der Grundlage von Ethernet TSN.
Eine Weltsprache der Produktion
Auf der Achema zeigte der VDMA, wie sich die unterschiedlichen Spezifikationen von zahlreichen Branchen auf die Prozessindustrie auswirken und warum die Harmonisierung in der sogenannten OPC UA for Machinery-Spezifikation eine wichtige Rolle spielt. „Produkte des Maschinen- und Anlagenbaus werden auch in der Prozessindustrie genutzt. Unser Ziel ist es nicht nur im Maschinenbau, sondern auch Industrieübergreifend Interoperabilität zu schaffen, aus diesem Grund sind wir auf der Achema und seit kurzem auch an der PA-DIM Initiative der Prozessindustrie beteiligt“, sagte Andreas Faath, Abteilungsleiter Machine Information Interoperability im VDMA. So erarbeitet der VDMA gemeinsam mit Industrievertretern aus aller Welt und seinen Partnern branchenspezifische OPC UA Companion Specifications. Mehr als 600 Unternehmen sind hier in ca. 40 Arbeitskreisen aktiv.
Profisafe goes Ethernet-APL
Die chemische Industrie betreibt seit Jahrzehnten einen extrem hohen Aufwand, um Sicherheit für Mensch und Umwelt zu garantieren. Die Infrastrukturen für die Prozess- /Betriebsführung und die Safety-Anwendungen werden strikt getrennt. Technologisch waren diese beiden Welten ebenfalls unterschiedlich, da für Safety nur 4 bis 20mA zur Verfügung stand. Nun steht mit der Einführung der flexiblen Ethernet-APL-Technologie eine einheitliche technologische Basis für Safety- und Non-Safety-Systeme zur Verfügung. Gleichzeitig steht mit Profisafe ein TÜV-geprüftes SIL3-Sicherheitsprotokoll bereit, das sich seit vielen Jahren in der Fertigungsautomatisierung bewährt. Dieses beruht auf dem Black-Channel-Prinzip und sorgt für maximale Anlagenverfügbarkeit. Auf der Achema zeigten erstmals Endress+Hauser, Pepperl+Fuchs und Hima am PI-Gemeinschaftsstand wie die vollständig funktionsfähige Lösung mit Profisafe funktioniert.
