Umsetzung des NOA-Konzepts mit einem HART-Gateway

Vom Datenschatz der Sensoren profitieren

Sensoren beinhalten zahlreiche zusätzliche Informationen, die zur Optimierung von Prozessen einsetzbar wären, aber nicht ausgelesen werden. Auf Basis des NOA-Konzepts lassen sich diese Daten via HART-Protokoll an ein HART-Gateway mit integriertem OPC-UA-Server weiterleiten, aus denen sich überlagerte Systeme dann per OPC UA bedienen. Phoenix Contact hat sein Portfolio um ein entsprechendes Gerät erweitert.
 An das modulare HART-Gateway GW-PL-ETH/BASIC-BUS können bis zu 40 Sensoren angekoppelt werden.
An das modulare HART-Gateway GW-PL-ETH/BASIC-BUS können bis zu 40 Sensoren angekoppelt werden. Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Flexible Erweiterung um bis zu fünf Eingangsmodule

Als fehlendes Bindeglied, das zur praktischen Umsetzung des beschriebenen Szenarios erforderlich ist, fungiert ein HART-Gateway. Das Gerät baut die Verbindung zu den im Feld installierten HART-fähigen Sensoren auf und stellt die erfassten Daten den überlagerten Systemen auf einem OPC-UA-Server bereit. Phoenix Contact hat sein bewährtes HART-Gateway daher um einen OPC-UA-Server erweitert. Das Gateway lässt sich durch maximal fünf Eingangsmodule ergänzen, sodass bis zu 40 Sensoren angekoppelt werden können. Jeder Kanal ist dabei galvanisch vom HART-Signal getrennt. Informationen wie Identifier, die Werte sämtlicher Prozessdaten oder die vom Wartungspersonal auf dem Sensor hinterlegten Nachrichten werden zyklisch ausgelesen. Aus einem normalen Drucksensor können so bis zu 40 zusätzliche Informationen entnommen werden – und das ohne Konfigurationsaufwand. Eine Device Description (DD) oder ein Device Type Manager (DTM) mit herstellerspezifischen Schnittstellen-Beschreibungen sind nicht notwendig. Die Kommunikation beschränkt sich auf die Standardkommandos des HART-Protokolls. Da das Gateway auch den HART-IP-Standard unterstützt, lässt es sich in Verbindung mit der FDT-Rahmenapplikation PACTware oder dem M&M-Container als Kommunikationsgerät nutzen, um die Sensoren im Feld zu parametrieren.

Bei NOA (Namur Open Architecture) handelt es sich um ein Konzept im Sinne von Industrie 4.0, das es erlaubt, die bislang ungenutzten Daten einer prozesstechnischen Anlage zur Analyse und Optimierung zu verwenden. NOA soll speziell bei bestehenden Anlagen zum Einsatz kommen, um die Daten sicher und rückwirkungsfrei aus der Anlage zu führen – und das ohne größeren Eingriff in die Anwendung. Doch welche technischen Mittel werden dazu benötigt? Stellen Anlagenbetreiber diese Frage, erhalten sie oftmals die gleiche Antwort: OPC UA. OPC UA ist eine neue Schnittstelle in der industriellen Kommunikation, die die Datenübertragung flexibel, skalierbar und sicher macht. Die Entwicklungen haben mittlerweile ein Stadium erreicht, in dem die Miniaturisierung so weit vorangeschritten ist, dass ein OPC-UA-Server in ein HART-Gateway integriert werden kann. Das eröffnet neue Möglichkeiten, wie das entsprechende Gerät von Phoenix Contact zeigt.

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