cav_2024-001_144cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 01-2024
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
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<strong>cav</strong><br />
MSR-TECHNIK, AUTOMATION, DIGITALISIERUNG<br />
nix Contact. Yokogawa nahm dabei <strong>die</strong> Rolle<br />
des Systemintegrators ein. In <strong>die</strong>ser Konstellation<br />
designten und entwickelten <strong>die</strong> drei<br />
Unternehmen eine erste Version einer Test -<br />
applikation, <strong>die</strong> eine O-PAS IO Service Engine<br />
und eine Functionblock Execution Engine<br />
auf einem Gerät als Distributed Control<br />
Node (DCN) ausprägten. Dazu wurde eine<br />
PLCnext-Steuerung AXC F 3152 von Phoenix<br />
Contact verwendet. Dies war eine erste<br />
Kooperation unterschiedlicher in der Prozessindustrie<br />
tätiger Unternehmen mit jeweils<br />
verschiedenen Schwerpunkten, <strong>die</strong> ihre<br />
individuellen Stärken in einer Applikation<br />
bündelten.<br />
Flexibel und leistungsfähig<br />
Für den AXC F 3152 als offene PLCnext-<br />
Steuerungsplattform sprachen seine vielseitige<br />
Einsetzbarkeit und Leistungsfähigkeit<br />
sowie <strong>die</strong> Möglichkeit, unterschiedliche<br />
Technologien in einer SPS zu vereinen. Zum<br />
Aufbau des DCN <strong>für</strong> den beschriebenen Praxistest<br />
wurden drei Teile der einzelnen Hersteller<br />
kombiniert. Zunächst erfolgte <strong>die</strong> Installation<br />
der ersten Teilkomponente, der IO<br />
Service Engine. Sie fungiert als Interface <strong>für</strong><br />
alle Teilnehmer innerhalb eines O-PAS-Systems.<br />
Die IO Service Engine interagiert direkt<br />
mit dem lokal angeschlossenen Bussystem,<br />
an das verschiedene Sensoren und Aktoren<br />
angebunden werden, deren Ein- und<br />
Ausgangsprozessdaten sich lesen oder<br />
schreiben lassen. Die Repräsentation der<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATISIERUNG:<br />
ÖKOSYSTEM<br />
Bei PLCnext Technology handelt<br />
es sich um ein Ökosystem <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> industrielle Automatisierung,<br />
bestehend aus offener<br />
Hardware, modularer Engineering-Software<br />
sowie einer globalen<br />
Community und einem<br />
digitalen Softwaremarktplatz.<br />
Digitalisierung und Globalisierung<br />
stellen neue Anforderungen<br />
an <strong>die</strong> industrielle Automatisierung.<br />
Ein passgenaues Design<br />
des offenen Automatisierungssystems<br />
erweist sich dabei<br />
als genauso wichtig wie eine<br />
flexible, modulare Erweiterung.<br />
Neben der SPS-Standardprogrammierung<br />
nach IEC<br />
61131-3 erlaubt PLCnext Technology<br />
auch <strong>die</strong> parallele Programmierung<br />
sowie <strong>die</strong> Kombination<br />
von Programmiersprachen<br />
wie C/C++, C# oder Matlab<br />
Simulink in Echtzeit. Durch<br />
<strong>die</strong> einfache Cloudintegration,<br />
<strong>die</strong> Möglichkeit der Nutzung<br />
von Open-Source-Software und<br />
das ständig wachsende Knowhow<br />
der PLCnext Community<br />
profitieren Anwender von neuen<br />
Formen der Zusammenarbeit.<br />
Die daraus resultierenden Solutions-Apps,<br />
Softwarebausteine,<br />
Runtime-Systeme und Funktionserweiterungen<br />
sind im<br />
PLCnext Store verfügbar und<br />
sorgen <strong>für</strong> eine deutliche Zeitund<br />
Kostenersparnis bei der Applikationserstellung.<br />
Das offene Ecosystem PLCnext Technology setzt sich aus der offenen Hardware PLCnext<br />
Control, der modularen Engineering-Umgebung PLCnext Engineer sowie einer globalen<br />
Community PLCnext Community und dem digitalen Softwaremarktplatz PLCnext Store<br />
zusammen<br />
Eingangs- und Ausgangsprozessdaten wird<br />
über ein eigenes OPC-UA-Informationsmodell<br />
abgebildet, das gemäß O-PAS standardisierte<br />
Knoten und Datentypen nutzt.<br />
Im zweiten Integrationsschritt sah <strong>die</strong> Testapplikation<br />
eine gemäß IEC 61499 entwickelte<br />
Functionblock Execution Engine vor.<br />
Sie <strong>die</strong>nt als Kalkulationslogik <strong>für</strong> das gesamte<br />
System, <strong>die</strong> ihre Ergebnisse ebenfalls<br />
über ein OPC-UA-Informationsmodell propagiert.<br />
Als letzte Komponente findet ein<br />
Redfish-Server in der Testapplikation von<br />
Exxon Mobile Anwendung. Er wurde ursprünglich<br />
als Monitoringwerkzeug in Rechenzentren<br />
eingesetzt, um standardisierte<br />
Abfragen von Systemparametern wie CPU-<br />
Auslastung, Systemtemperatur oder IO-<br />
Durchfluss durchzuführen. Phoenix Contact<br />
hat den Standard adaptiert und auf <strong>die</strong><br />
Steuerungsplattform PLCnext Technology<br />
gebracht, wo er auch systemrelevante Informationen<br />
bereitstellt. Als Beispiel sei <strong>die</strong><br />
CPU und Speicherauslastung genannt. Über<br />
den Redfish-Server lassen sich ebenso Firmwarestände,<br />
Controllerfamilien und Hersteller<br />
sowie <strong>die</strong> Parametrierung der angekoppelten<br />
IO-Module auslesen. Sämtliche Informationen<br />
sind über eine REST-Schnittstelle<br />
abrufbar, sodass eine Orchestrierungssoftware<br />
oder andere Drittapplikationen <strong>die</strong> Informationen<br />
der Steuerung jederzeit verarbeiten<br />
können.<br />
Zusammenfassend gibt <strong>die</strong> Testapplikation<br />
von Exxon Mobile einen ersten Überblick<br />
über <strong>die</strong> Leistungsfähigkeit und Kombinierbarkeit<br />
von herstellerunabhängigen O-PAS-<br />
Komponenten, <strong>die</strong> sich innerhalb einer Applikation<br />
flexibel verwenden und verknüpfen<br />
lassen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: Phoenix Contact<br />
AUTOR:<br />
ANDREW<br />
VANDERPOOL<br />
Application Engineer im<br />
Industry Management<br />
Process,<br />
Phoenix Contact Electronics<br />
AUTOR:<br />
PEER MICHAEL GAUS<br />
Application Engineer im<br />
Industry Management<br />
Process,<br />
Phoenix Contact Electronics<br />
46 <strong>cav</strong> <strong>01</strong>-<strong>2024</strong>