Industrial Ethernet

Nutzen von Ethernet auf Feldgerätebene im Brauprozess

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Erwartungen an Ethernet auf Feldgerätebene

Die Komplexitätsreduzierung innerhalb der Automatisierungspyramide erfordert eine einheitliche Datenübertragung innerhalb der gesamten Anlage und eine Informationstransparenz auf allen Ebenen. Eine Anbindung via Internet und der Zugriff via Standard-Webbrowser sind Features, die echtes „Plug&Play“ ermöglichen können. Um die Kosten der Netzwerkerstellung zu reduzieren müssen Standard-Komponenten verwendbar sein.

Sind mehr Informationen aus dem Prozess verfügbar, können Produzenten Anlagenleistungen optimieren. Beispielsweise können mittels der Methode der „Overall Equipment Effectiveness (OEE)“ Ursachen für Stillstände, Engpässe in der Lieferkette sowie Qualitätsschwankungen erfasst werden.

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Ferner sind kürzere Reaktionszeiten für das Anlagenmanagement und die Instandhaltung möglich, wenn Daten verfügbar sind, die einen Serviceeinsatz vorhersagen lassen. Ferner sollen Daten in Echtzeit in höher gelegenen Auswertungssystemen verfügbar sein. Intelligente Feldgeräte können diese Daten liefern und erlauben dem Betreiber einen tiefen Einblick in seine Prozesse. Mit Feldbussen wie Profibus bedeutet dieses aber einen hohen Aufwand an Konfiguration und Inbetriebnahme.

Praxiserfahrungen von Messgeräten mit Ethernet/IP

Auf der drinktec 2009 wurden Projekt-Ingenieure von Nestlé auf das Novum von Ethernet/IP für ein Durchflussmessgerät aufmerksam. Für ein Anlagenprojekt in Biessenhofen im Allgäu zur Herstellung hypoallergener Säuglingsnahrung suchten sie eine Lösung den komplexen Prozess rechnergestützt in engen Toleranzgrenzen zu führen. Da Rockwell Automation auf der Steuerungsseite gesetzt war, stand Ethernet/IP als Kommunikationsstandard fest. 26 Coriolis-Massedurchflussmessgeräte Promass 83F wurden mit Ethernet/IP installiert. Für Nestlé war die standardisierte Physik auschlaggebend, die schon bei der Planung und Installation der Prozessvisualisierung viele Vorteile bietet. Nach Anschluss des Geräts wird dieses selbstständig erkannt. Die Konfiguration und Integration in die Rockwell-Steuerung ist mit ein paar Mausklicks erledigt.

In einem weiteren Projekt kommt das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät Promag 53H mit Ethernet/IP-Anbindung zum Einsatz. Die Comac Group entwickelte eine Abfüllanlage für Bierfässer, dessen Steuerungssystem vollständig auf dem Ethernet/IP-Kommunikationsprotokoll beruht. Auch hier kam die strategische Allianz mit Rockwell Automation zum Tragen. Der Promag 53H liefert alle Alarme und die Füllmenge der Bierfässer. Über den integrierten Webserver können sowohl der Bediener als auch der Service per Fernzugriff auf Messwerte und Diagnosedaten zugreifen, von unterschiedlichsten Stellen und Ebenen über nur eine Kommunikationsstruktur.

Mehr Informationen durch Multiparametergeräte

Das Coriolis-Gerät Promass 83 misst nicht nur den Massestrom, sondern weitere Parameter wie Dichte, Konzentration, Viskosität und Temperatur. Diese Informationen lassen neben den Rückschlüssen auf Produkteigenschaften auch Aussagen zum Prozessverlauf zu. Dank Ethernet/IP können sogar Daten zum Erregerstrom und der Schwingfrequenz des Messsystems ausgelesen werden. Damit lassen sich Prozessabweichungen wie Lufteintrag in der Anlage erkennen.

Der Anfang mit Ethernet auf der Feldgerätebene ist gemacht. Besonders die einfache und schnelle Integration von Messgeräten in die Automatisierungstopologie sind die Pluspunkte dieser Kommunikationstechnologie. Durch Ethernet/IP beschränken sich Integrationskosten und -risiken auf ein Minimum. Die einfache Gerätebedienung stößt auf eine hohe Akzeptanz bei den Benutzern. Durch die Verfügbarkeit und Transparenz von Daten in Echtzeit sowie dem Zugriff über alle Ebenen der Prozessautomatisierung können Prozesse, Produktqualität und Chargenverfolgung weiter optimiert werden.

Endress+Hauser hat mit den Durchflussmessgeräten Promass und Promag den Grundstein gelegt und wird sukzessive sein Geräteportfolio mit Ethernet/IP-Anschluss ausbauen. (jv)

Hannover Messe 2014: Halle 11, Stand C39

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