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Lösungsvorschlag für Ethernet-Kommunikation im Feld

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08.06.2015 Es geht voran beim „Ethernet in the Field“. Auf der Hannover Messe im April zeigte Pepperl+Fuchs im Rahmen seiner Industrie-4.0-Arena eine Demonstrator-Installation, bei der Druck- und Füllstandsensoren verschiedener Hersteller via Ethernet kommunizierten. Die Lösung ist einer der beiden Vorschläge, die aktuell in der APL-Gruppe diskutiert werden, um den Weg zu einer einheitlichen Ethernet-Kommunikation für die Prozessautomatisierung zu schaffen.

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Entscheider-Facts Für Betreiber und Ausrüster

  • Namhafte Hersteller arbeiten an einer durchgängigen Ethernet-Lösung für den Einsatz in der Prozessindustrie.
  • Auf der Hannover Messe hat Pepperl+Fuchs im Rahmen einer Demonstrator-Installation einen Ansatz gezeigt, der neben einer anderen Lösung als Vorschlag in der sogenannten APL-Gruppe diskutiert wird.
  • Die Lösung erlaubt neben der Anbindung von Feldgeräten mit großem Parameterumfang auch den preisgünstigen Anschluss von einfachen Druck- und Temperatursensoren.

Die von dem Mannheimer Automatisierungsspezialisten in Hannover gezeigte Installation basiert auf einem eigens entwickelten Physical Layer, der zur Energie- und Datenübertragung ein geschirmtes 2-Leiter-Kabel nutzt. Die Idee: Alle Feldgeräte – auch einfache Druck- und Temperatursensoren – sollen direkt angeschlossen werden können und mit dem übergeordneten Automatisierungssystem digital Daten austauschen. Unter anderem sollen dadurch die bislang bestehenden Versionsprobleme bei der Geräteintegration gelöst werden, in dem Gerätebeschreibungen und Handbücher etc. in den Geräten abgelegt sind und von dort künftig via FDI-Beschreibung in das übergeordnete Leitsystem geladen werden.
Eine Vorgehensweise, die bislang aufgrund der begrenzten Bandbreite der existierenden Hart-, Profibus-PA- oder Foundation-Fieldbus-Kommunikation zu für Betreiber und Inbetriebnehmer kaum akzeptablen Wartezeiten führt.

Künftig soll dies über eine schnelle Ethernet-Kommunikation geschehen. In der von Pepperl+Fuchs in Hannover gezeigten Installation kommt an der Übergabestelle zwischen Standard-Ethernet und Feldverdrahtung ein eigens entwickelter Switch zum Einsatz, der Signale und Speisestrom in der Zündschutzart Ex e mit einer Bandbreite von maximal 10 Mbit/s auf eine bis zu 1.000 m lange Leitung bringt (2 Mbit/s bei 1.000 m, 10 Mbit/s bis 500 m). Am Ende dieser Leitung (Trunk) ist im Feld (Ex-Zone 1) ein Fieldswitch installiert,  der den Übergang zur eigensicheren Signalübertragung und Speisung der Feldgeräte in Zündschutzart Ex i übernimmt. Dieses „Spur“ genannte Leitungsstück kann bis zu 200 m lang sein und bietet eine Bandbreite von 10 Mbit/s.

Heftausgabe: Juni 2015
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Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion
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