Neue Komponenten und Standards in der Feldbus-Technologie

Intelligente Eigendiagnose

von Dipl.-Ing. Andreas Hennecke

Gegenüber konventioneller Verdrahtung bietet die Feldbus-Technologie für Betreiber von Prozessanlagen eine ganze Reihe von Vor­teilen. Die zuverlässige und robuste Kommunikation ist hierbei ­sicher ein ganz entscheidender. Im Gegensatz zur konventionellen, analogen Infrastruktur ermöglichen digitale Feldbus-Installationen eine Eigendiagnose durch das System. Das heißt: Die Feldgeräte ­senden neben den Messwerten auch Diagnosedaten, also sozusagen einen „Gesundheitsstatus“ an die Leitwarte.

Installationstechnik digital – der Baum symbolisiert die ­einzelne Stammleitung, die sich zu den Feldgeräten verzweigt.

Und Feldbus-Technologie geht sogar noch einen Schritt weiter, denn sie macht das Kabel selbst zu einem wirtschaftlich überwachbaren Anlagenteil. Störungen, her­vorgerufen durch die raue Umgebung des Prozessalltags, die schwierigen Umwelt­bedingungen oder Wartungsarbeiten können so erkannt werden, bevor sie zum ­Anlagenstillstand führen. Digitale Feldbus-Kommunikation ermöglicht daher maximale Transparenz für Prozessanlagen. Und dank der komfortablen Diagnosewerkzeuge können Feldbus-Installationen nicht nur ohne umfangreiches Fachwissen überprüft werden. Es ist auch weit schneller möglich als das konventionelle „Ausklingeln“ der einzelnen Verbindungen von Hand. Das „Plus“ an Transparenz ermöglicht außerdem eine kostensparende, vorausschauende Instandhaltung, bei der Wartungsteams frühzeitig und zielgerichtet eingreifen können.

Einfache, komfortable Handhabung

Der Feldbus stellt seit nunmehr 20 Jahren eine erprobte, zuverlässige Technologie dar, die auch hinsichtlich der Handhabung immer wieder entscheidend verbessert wurde. Insbesondere der Austausch von Feldgeräten ist inzwischen höchst komfortabel. So existiert heute für PROFIBUS ein PA-Profil, das definiert, wie sich ein neues Feldgerät bei einem Austausch automatisch rückwärtskompatibel verhält, wenn die Leittechnik noch keinen neuen Treiber bereitstellen kann. Darüber hinaus definiert dieses PA-Profil einen „neutralen Kanal“, mit der die Leittechnik ohne besondere Konfiguration einen Grundmesswert von einem beliebigen Gerät aufnehmen kann. Eine höhere Genauigkeit durch digitale Messwertübertragung ermöglicht eine genauere Prozessführung. Darüber hinaus lassen sich die Feldgeräte aus der Ferne parametrieren. Das spart erheblichen Aufwand, wenn zum Beispiel Rezepturen bei Batchprozessen umgestellt oder Produkte in kontinuierlichen Prozessen optimiert werden.

Darüber hinaus steht Feldbus-Technologie für hohe Effizienz. So ist anstelle des Multi­core-Kabels für den Feldbus lediglich eine einfache Zweidrahtleitung notwendig. Weiterhin ist die Anzahl der aufzulegenden Klemmen sehr viel geringer – was im Hinblick auf die Kosten und eine einfache Handhabung noch deutlich entscheidender ist. Eine Feldbus-Installation ist übersichtlicher, da der Anschluss aller Feldgeräte identisch ist – unabhängig von der Funk­tion. Unterscheidungen in den I/O-Karten sind somit nicht erforderlich. Feldgeräte und Leitsysteme nach aktuellen Feldbusstandards ermöglichen direkt und ohne besondere Konfiguration den Betrieb der Grundfunktionen über Profile für die Prozessautomation.

Diagnosefähige Installationstechnik für intelligenten Fehlerschutz

Über die allgemeinen Feldbus-Diagnosefunktionen hinaus sind intelligente Feldbus-Installationen heute sogar in der Lage, Fehler proaktiv zu erkennen und sicher zu beherrschen. Pepperl+Fuchs bietet hier eine neue Generation diagnosefähiger Feldgeräte an. Feldbus-Systeme laufen so zuverlässig, weil sie sich immun gegen eine Reihe von Fehlern verhalten. Moderne diag­nosefähige Installationstechnik schützt darüber hinaus auch vor den selteneren Ereignissen wie z.B. durch Blitzschlag ausgelösten Spannungsspitzen, die in der Praxis vorkommen können. Ein sicherer Weg, Fehlerszenarien zu beherrschen, ist eine vorausschauende und automatisierte Handhabung von Fehlern durch intelligente ­Installation. Wichtiger Bestandteil solch intelligenter Feldbusinstallationen sind zum Beispiel die diagnosefähigen Gerätekoppler der FieldConnex^®-Reihe von Pepperl+Fuchs. Deren neueste Generation, bestehend aus Segment-Protectoren und Feldbarrieren, wurde eigens dafür entwickelt, Fehler proaktiv zu erkennen und zu isolieren, bevor sie zu einem Ausfall führen können.