Verwaltung intelligenter Feldgeräte in der Prozessautomatisierung Herstellerübergreifende Bedienung und Dokumentation

In der Praxis lässt sich jedoch immer wieder beobachten, dass Anlagenbauer und ebenso Endkunden zusätzliche Informationen, die ihnen die Feldgeräte zur Verfügung stellen, nur eingeschränkt bzw. überhaupt nicht nutzen. Hart als Grundlage für modernes Feldgerätemanagement Highway Adressable Remote Transducer (Hart) ist ein intelligentes Kommunikationsprotokoll, das schon seit nunmehr über 20 Jahren fast durchgängig im Zusammenhang mit klassischen analogen 4 bis 20mA Feldgeräten (Sensoren und Aktoren) angeboten wird. Der zusätzliche Nutzen, nämlich der Zugriff auf weitere Detailinformationen aus dem jeweiligen Feldgerät, kommend über Hart, blieb den meisten Anwendern in der Vergangenheit jedoch verwehrt. Nicht selten liegt der Grund in einer Systeminfrastruktur, welche die Integration des Hart-Signals bis hoch in die zentrale Leitsystem- und Instandhaltungsebene schon von Beginn an technisch überhaupt nicht unterstützt. Häufiger waren aber eher softwarelastige Aspekte der Grund für die mangelnde Akzeptanz zur Integration dieser Zusatzinformationen in übergeordnete Automatisierungssysteme. Viele Hersteller haben zwar für ihre Komponenten den offenen Hart-Standard un­terstützt, dies aber leider nur mit ihrer herstellerspezifischen Bedien­software. Der Aufwand für den Endanwender und Betreiber zur Softwarehaltung und -aktualisierung für die unterschiedlichsten Tools zur Bedienung der Feldgeräte hat in den letzten Jahren fast schon \’verheerende\‘ Ausmaße angenommen. Spätestens beim Einsatz von mehreren Bedientools in einem Arbeitsumfeld, wie z.B. in der Instandhaltung in verfahrenstechnischen Anlagen, kommt der Wunsch auf, diese auf ein Minimum zu reduzieren. Im Idealfall heißt das: ein Softwaretool zur Bedienung aller intelligenten Feldgeräte. Nur noch eine Software zur herstellerübergreifenden Bedienung Genau an diesem Punkt setzt die Verwendung intelligenter Softwaretools im Bereich des sogenannten anlagennahen Asset Managements an. Vor allem Anlagenbauer beschäftigen sich zusehends mit dem Gedanken, Inbetriebnahmeabläufe durch Verwendung durchgängiger Gerätemanagement-Tools wie FieldCare kostenreduzierend zu verbessern und fertige Instandhaltungskonzepte für ihre Endkunden mit anzubieten. So steigt z.B. die Nachfrage nach standardisierten Lösungsansätzen für solche Anforderungen, speziell wenn es um einen Neubau oder eine Erweiterung einer bestehenden Anlage durch zusätzliche Feldgerätetechnik und der damit verbundenen Geräteintegration geht. Viele Hersteller in der Welt der Automatisierungstechnik unterstützen bereits standardisierte, offene Treibertechnologien zur Integration der Sensorik und Aktorik in übergeordnete Gerätemanagement-Tools. So legt z.B. die Firma Endress+Hauser bei den meisten intelligenten Feldgeräten, die über Hart, Profibus DP/PA oder FF kommunizieren, ein herstelleroffenes Parametriertool aus der FieldCare Familie bei – das FieldCare Device Set­up. Anwender haben mit dieser Bedien­software die Möglichkeit, neben der klassischen Gerätebedienung direkt am Feldgerät – z.B. über das Display – das Gerät mithilfe eines Windows-basierten Rechners (Laptop, PC) vollumfänglich zu parametrieren. Für höhere Anforderungen im Bereich moderner vernetzter Anlagenstrukturen setzen bereits heute viele Betreiber und auch Dienstleister das Endress+Hauser Softwaretool FieldCare Standard ein. Hierbei handelt es sich um ein vollwertiges Bedienwerkzeug für anlagennahes Plant Asset Management (PAM). Die FieldCare Familie basiert dabei auf dem offenen Feldgeräteintegrationsstandard Field Device Tool (FDT), der mittlerweile von über 69 Herstellern in der Welt der Automatisierungstechnik unterstützt wird. FieldCare Standard beinhaltet neben allen Endress+Hauser Gerätetreibern zusätzlich über 700 registrierte Treiber für Hart-Feldgeräte unterschiedlicher Hersteller. Damit sind dann sogar herstellerübergreifend Geräte mit ihrem vollen Parameterumfang bedienbar, die bislang nur über jeweilige herstellerspezifische Software angesprochen werden konnten. Eine Software macht das Leben leichter Auch heute noch greifen Mitarbeiter in der Instandhaltung und MSR-Technik häufig auf veraltete Arbeitsabläufe und Methoden zurück, wenn es um die Verwaltung und Pflege der installierten Feldgerätetechnik in einer verfahrenstechnischen Anlage geht. Dies hört sich vielleicht sehr hart an, genauer betrachtet sprechen wir hier aber von hochkomplexen Prozessabläufen während der Produktion, deren Verfügbarkeit 24 Stunden am Tag gewährleistet sein muss. Dabei steckt gerade hier ein enormes Einsparpotenzial. Was, wenn nur das Fehlen eines einzigen Dokumentes oder der Zugriff auf die richtige Messstellendokumentation darüber entscheidet, ob die Anlage zwei Stunden früher wieder anfährt oder nicht? Hier wird deutlich, wie wichtig moderne, anlagennahe Gerätemanagement-Tools sind. Empfehlungen zur Umsetzung dieser Anforderungen gibt es bereits von vielen Herstellern in der Automatisierungsbranche. Die Lösung liegt nahe: Die Nutzung einer Software, die in der Lage ist, auf Basis offener Kommunikationstechnologien und Schnittstellenstandards intelligente Sensoren und Aktoren vollumfänglich zu bedienen. Worüber sich die meisten Fachleute einig sind, welche sich mit dieser Thematik beschäftigen, ist die Tatsache, dass herstellerunabhängige Technologien und offene Bedienplattformen schon heute einen wertvollen Beitrag leisten, die Instandhaltungsprozesse im Bereich der MSR-Technik erheblich zu vereinfachen. FDT – Der Standard, standortunabhängig! Auf Basis der offenen Geräteintegrationstechnologie FDT existieren z.B. Gerätetreiber (sogenannte DTMs – Device Type Manager) für verschiedene Sensoren und Aktoren und dies auch noch von den unterschiedlichsten Herstellern. Herstellerübergreifende Gerätebedienung ist mit FDT-basierten Software-Werkzeugen wie Field­Care, ein Schlüssel, um effizienter und durchgängiger auf verschiedene Geräte im Feld zugreifen zu können. Ebenso für Systemkomponenten wie z.B. Remote I/Os oder Gateways gibt es konforme Treiberbausteine, die in der integrierten Treiberbibliothek im FDT Rahmenprogramm enthalten sind und die für einen übergeordneten Zugriff auf Feldgeräte genutzt werden können. FDT eröffnet für Anwender vor allem im Bereich der Prozessautomatisierung neue Möglichkeiten, was den Feldgerätezugriff während der Inbetriebnahmephase und während des Betriebs betrifft. Ein Software-Werkzeug wie FieldCare, das auf dieser offenen standardisierten Plattform basiert, stellt unterschiedliche Funktionen bereit, die darüber entscheiden, in welcher Art und Weise z.B. ein Servicetechniker oder Instandhalter sich mit dem entsprechenden Feldgerät verbinden kann. Selbstverständlich kann hier noch in gewohnter Manier, über die klassische Vor-Ort-Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Laptop und Gerät eine Inbetriebnahme durchgeführt werden. Bei schlecht zugänglichen Feldgeräten lernt ein Anwender die weitere Möglichkeit, die FieldCare bietet, nämlich den Zugriff von übergeordneter Stelle heraus, sehr schnell zu schätzen. Komplette Inbetriebnahmen von intelligenten Feldgeräten und Wartungsarbeiten werden bei vielen großen Anlagen durchgängig von zentraler Stelle – aus der Leitwarte heraus – vorgenommen. Die Zukunft steht schon fest Die Möglichkeiten zur Optimierung von Instandhaltungsprozessen sind mit diesem neuen herstellerübergreifenden Bedienansatz enorm. Es kann also ein direkter Datenaustausch aller Feldgeräteparameter nicht nur Punkt zu Punkt, sondern auch von übergeordneter Stelle durchgeführt werden. Einmal online mit dem Feldgerät (Sensor oder Aktor), sind auch alle vorhandenen Parameter elektronisch speicher- und portierbar. Moderne Instandhaltungskonzepte setzen oft das Vorhandensein aller Informationen zum bearbeitenden Objekt voraus. Betrachtet man z.B. ein Feldgerät in einer Chemieanlage, so sind für dieses Gerät zwar eine Vielzahl von Informationen ab Werk verfügbar (Bedienungsanleitung, technische Informationen etc.), jedoch meist nicht abgreifbar, wenn sie vor Ort zum bestimmten Zeitpunkt verlangt werden. Mit modernen PAM-Tools wie FieldCare ist es beispielsweise möglich, eine Direktverlinkung auf die Instandhaltungsdatenbank Web enabled Asset Management (W@M) von Endress+Hauser herzustellen. Dabei handelt es sich um eine offene Informationsplattform mit Dienstleistungen für Planung, Beschaffung, Installation und Inbetriebnahme. Zusammen mit W@M ist FieldCare ein komplettes Inbetriebnahme- und Instandhaltungspaket, das ein hohes Maß an Informationsverfügbarkeit an jedem Ort der Anlage zur geforderten Zeit sicherstellt.