Mühsamer Weg zur einheitlichen Kommunikation

Ethernet im Ex-Bereich

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27.03.2015 Bis es beim Ethernet in the Field „übermorgen“ wird, können noch Jahre vergehen. So war das zumindest auf der PI-Konferenz der Profibus-Nutzer-Organisation im März in Speyer zu hören. Dort wurde ein möglicher Migrationspfad auf dem Weg von Profibus PA hin zu einem eigensicheren, ex-geschützten 2-Leiter-Ethernet auf Basis des Protokolls Profinet skizziert. Doch hinter den Kulissen ringen die Hersteller zäh um die Physik für die künfige Netzwerk-Lösung für Feldgeräte.

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Entscheider-Facts Für Betreiber und Ausrüster

 

  • Das Interesse der Anwender an einer durchgängigen Ethernet-Lösung für Prozessanlagen ist groß.
  • Groß sind allerdings auch noch die Herausforderungen, die erfüllt sein müssen, um „Ethernet in the Field" real werden zu lassen.
  • In der APL-Gruppe treffen sich Hersteller, um mögliche Konzepte zu diskutieren. Eine Einigung ist allerdings noch nicht in Sicht. top31505

Und das hatten sich viele Anwender anders vorgestellt: So verblüfften die Teilnehmer einer CT-Umfrage zum Thema Durchflussmessgeräte – allesamt Anwender aus der Chemie- und Pharmaindustrie – die Redaktion im vergangenen Herbst dadurch, dass sie sich schon heute für Neuanlagen sehr konkret Ethernet-Kommunikation wünschen. Auf die Frage „Welche Kommunikationskonzepte sind für Sie bei der Beschaffung von Durchflussmessgeräten wichtig?“ antworteten 58 Prozent der Befragten mit der Aussage „Ethernet“. Nur fünf Prozent mehr fordern Profibus PA, und der Wunsch nach Ethernet-Kommunikation liegt sogar deutlich (11 Prozent) über dem nach einem Foundation-Fieldbus-Anschluss.

Sowohl PA als auch FF halten viele Anwender aufgrund der niedrigen Bandbreite nicht mehr für zeitgemäß. Denn nicht nur der Wunsch nach Einbindung von Analysengeräten mit ihrem hohen Datenvolumen, sondern auch die wachsende Datenflut an Geräteparametern oder aber Konzepte, bei denen die Gerätebeschreibung eines Feldgeräts von diesem oder in diese geladen wird (z. B. künftige FDI-DTMs), verursachen aufgrund der niedrigen Bandbreite unerwünschte Wartezeiten. Dieses Problem soll eine „Ethernet in the Field“-Lösung beheben. Doch bis das Realität wird, werden noch Jahre vergehen.

Die Knackpunkte sind einerseits die Restriktionen der explosionsfähigen Umgebung und andererseits – wie so oft in der Prozessautomatisierung – die Forderung der Anwender nach einem einheitlichen Standard. Denn schließlich gibt es mehrere Möglichkeiten für die Physik des Ethernets (z. B. Anzahl der Drähte), außerdem auch für die Art und Weise der Datenübertragung: In der Industrie werden bereits heute mehr als 30 Ethernet-Protokolle genutzt. Zumindest für Letztere ist der Weg aus Sicht der Profibus-Nutzerorganisation klar: Auch das Netzwerk für die Prozessindustrie soll künftig das Protokoll „Profinet“ nutzen. Der Schritt scheint logisch, immerhin hat Profinet in der Industrie weltweit einen Marktanteil von 30 Prozent – schätzen die Marktforscher von IMS-Research. Aber eben auch „nur“ 30 Prozent. Gleichauf liegt die Kommunikation via Ethernet-IP und immerhin 17 Prozent verbucht auch noch Modbus TCP/IP.

Zähes Ringen
um den „Advanced Physical Layer“

Doch während die Einigung auf ein oder zwei Protokolle für einen Prozess-Feldbus noch vergleichsweise einfach erscheint, ringen die Automatisierungsanbieter hinter den Kulissen um die Drähte. Die Wichtigsten treffen sich regelmäßig in der sogenannten APL-Gruppe. Das Kürzel steht für „Advanced Physical Layer“. In wechselnder und wachsender Besetzung werden aktuell zwei 2-Leiter-Konzepte diskutiert: einerseits eine auf Basis der zur Namur-Hauptsitzung 2013 gezeigten Konzeptstudie, die mit Mikroprozessoren des Prozessorherstellers Broadcom arbeitet, deren Backbone bei 10 Mbit/s bis zu 1.000 m weit reicht (Spur: 400 m bis 100 Mbit/s) und die bereits für den Nicht-Ex-Bereich vermarktet wird. Außerdem eine durchgängig mit 10 Mbit/s arbeitende Lösung, die neben der Anbindung von Feldgeräten mit großem Parameterumfang (z. B. Coriolisgeräten) auch den preisgünstigen Anschluss von Druck- und Temperatursensoren erlaubt. Letztere verzichtet außerdem auf proprietäre Mikroprozessoren und wird erstmals auf der kommenden Hannover Messe im Rahmen einer Multivendor-Demonstrator-Installation in Halle 9, D76 zu sehen sein.

Heftausgabe: April 2015
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Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion
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