Zurzeit befindet sich die Prozess- und Verfahrenstechnik im Umbruch. Auch hierzulande beginnt man sich - wenn auch schweren Herzens - vom geliebten 4...20-mA-Signal zu verabschieden. Schließlich sind die Vorteile der Feldbustechnik mittlerweile bewiesen. Eines sollten Anlagenbetreiber allerdings von Anfang an beachten: auch ein Feldbus ist nicht „unsterblich", sondern altert und verschleißt.

Feldbussysteme machen dem Anlagenbetreiber auch in der Prozess- und Verfahrenstechnik das Leben leichter, gleichgültig ob Lackieranlage in der Automobilbranche, Kraftwerkstechnik, Gasspeicher, chemische oder biochemische Verfahren, Wasser- und Abwasseraufbereitung oder in der Papier- und Lebensmittelindustrie: Sie reduzieren den Installationsaufwand und bieten umfassende Kommunikations- sowie Diagnosemöglichkeiten in Hinblick auf die Prozessoptimierung. Die Menge der Informationen, die schnelle Übertragung sowie die komplexe Verarbeitung und Visualisierung wären ohne prozessnahe Netzwerktechnik nicht möglich.

Wer auf der zukunftssicheren Seite sein will, muss zwangsläufig diese Vorteile nutzen.
Gerade deshalb aber ist eine permanente Überwachung und kontinuierliche Zustandsanalyse der Kommunikationsqualität im Sinne eines Condition Monitoring sinnvoll - immerhin ist der Feldbus so etwas wie das Nervensystem der Anlage, über das alle Informationen laufen. Die frühzeitige Warnung vor einem drohenden Ausfall macht Wartungsmaßnahmen planbar und vermeidet kostenintensive Anlagenstillstände, die in der Prozess- und Verfahrenstechnik kaum tolerierbar sind.

Wie zuverlässig arbeitet die Netzwerktechnik?

Die langfristige Zuverlässigkeit der Feldbus-Netzwerke wird nach der Inbetriebnahme selten hinterfragt. Meist begnügt man sich mit der Aussage „funktioniert" oder „funktioniert nicht". Ein in der Praxis möglicher Zustand „funktioniert gerade noch so" wird bei der Beurteilung kaum in Betracht gezogen. Das ist fahrlässig, wie ein Zitat aus dem Vorwort der VGB-Richtlinie (Richtlinie zur Vermeidung und Beherrschung von Leittechnikausfällen, VGB-R 170 A1, 1. Ausgabe 2005, Herausgegeben von VGB PowerTech e.V) belegt: „In jüngster Zeit treten nun mit zunehmender Häufigkeit Teilausfälle in den Automatisierungssystemen, Totalausfälle des Bussystems und Totalausfälle des gesamten Leitsystems auf, deren Ursache in der zunehmenden Zentralisierung und dem Einsatz von Standardkomponenten aus der IT- und Kommunikationstechnik liegen. Im Hinblick auf die hochwertigen Produktionsanlagen ist es daher zwingend notwendig, bei der Konzeption von Leitsystemen Ausfälle von sensiblen zentralen Komponenten wieder verstärkt in Betracht zu ziehen und entsprechende Vorkehrungen zu treffen...."

Allerdings bringen Anlagenbetreiber Wartung im Feldbus noch oft mit Aufwand, Oszilloskop, Telegrammanalyse und einer großen Menge Expertenwissen in Zusammenhang. Das ist jedoch nicht zwangsläufig so, denn inzwischen gibt es Diagnose- und Instandhaltungstools, die ohne großen Aufwand einzurichten sind und sich obendrein auch noch einfach bedienen lassen. Diese helfen einen hohen Qualitätsstandard zu schaffen und zu sichern.

Gemischte Netzwerke überwachen

Die Zuverlässigkeit der Kommunikation ist der Garant für eine kontinuierliche Produktion. Deshalb hat sich Indu-Sol als herstellerneutrales, branchenübergreifendes Dienstleistungsunternehmen die objektive Bewertung der Qualität und Stabilität industrieller Datennetzwerke zur Aufgabe gemacht. Lösungen und Dienstleistungen von Indu-Sol unterstützen das sichere und störungsfreie Arbeiten von Maschinen und Anlagen. Die vor allem für die Prozess- und Verfahrenstechnik interessante Weiterentwicklung der mittlerweile in vielen Anwendungen bewährten Inspektor-Produktfamilie eignet sich sowohl für die permanente Überwachung eines Bussystems als auch für die temporäre Kurzeitanalyse.

Der neue modulare Feldbuswächter kann durch den modularen Aufbau mehrere Busstränge, auch aus einem Mix von Profibus DP und Profibus PA, gleichzeitig überwachen. Er besteht aus einem Kopfmodul und bis zu fünf anreihbaren Erweiterungsmodulen. Das Kopfmodul dient zum direkten Auslesen der Daten oder auch zur Anbindung an das vorhandene Ethernet zum Zweck der Fernabfrage. Damit ist es möglich, gleichzeitig bis zu fünf Erweiterungsmodule parallel unter einer IP-Adresse zu erreichen, was die Kommunikation mit der Leitebene vereinfacht.

Bei den Erweiterungsmodulen sind unterschiedliche Kombinationen von DP- und PA-Modulen möglich. Jedes dieser Module ist ein dezentraler „Telegrammwächter", der für den temporären und permanenten Einsatz zur Überwachung des logischen Datenverkehrs entwickelt wurde. Alle wichtigen Ereignisse, wie beispielsweise Fehlertelegramme, Telegrammwiederholungen, Modulausfälle, Diagnosedaten und Zykluszeiten werden erkannt, bewertet, zwischengespeichert und über eine Web-Oberfläche angezeigt. Zusätzlich wird jedes Ereignis als Telegramm-Snapshot abgespeichert.

Die PA-Module sind doppelt ausgeführt und können zwei PA-Segmente parallel überwachen. Mit der zentralen Monitoring Software PROmanage lassen sich bis zu 500 Busstränge mittels Inspektoren über die jeweiligen Kopfmodule von einer zentralen Stelle (separater Server) aus über das Standard Ethernet Protokoll SNMP abfragen, bewerten und speichern. Eine OPC-Schnittstelle ermöglicht die Integration der Meldungen aus den jeweiligen Netzwerkzuständen in das Leitsystem und somit in das bestehende Fehler-Managementsystem. Dank eines in der Hardware integrierten Webservers kann der Netzwerkzustand aber auch ohne weitere Software auf jedem PC mittels Internetbrowser teilnehmerbezogen als Matrix angezeigt werden. Die übersichtliche grafische Darstellung mit farblicher Hinterlegung der Teilnehmerzustände, ähnlich einer Ampelfunktion, macht die Analyse einfach und für Jedermann plausibel.

Die Zuverlässigkeit der Kommunikation ist der Garant für eine kontinuierliche Produktion. Mit dem modularen Inspektor für Profibus DP und PA steht eine praxisgerechte Überwachung für die Inbetriebnahme, Wartung und Instandhaltung von Kommunikationsbussen sowie Lösungen für permanente Netzwerküberwachung zur Verfügung.

Achema: Halle 11.V, Stand B29