Der Turmbau zu Babel scheiterte an der Sprachverwirrung der Beteiligten. NAMUR Open Architecture ist ein ambitioniertes Konzept für die Überwindung dieses Hindernisses.
Ein Dialog
Anwender: Ich brauche die Diagnosedaten meiner Sensoren, damit ich dafür sorgen kann, dass sie möglichst verfügbar und ihre Messwerte valide sind. Und das ohne Redundanzen bei der (Wartungs-)Arbeit. Aber ich habe sie Signale nicht.
Prozessleittechniker: Wir erfassen alle Daten und bilden eine Historie. Es ist alles da.
Anwender: Ja, das ist sicher alles da, aber wo? Ich komme nicht dran. Haben Sie mal versucht, bestimmte Signale als HART-Signal zu identifizieren? Das ist sehr, sehr knifflig. Und wir brauchen nicht ein Signal, wir brauchen hunderte. Eigentlich wünsche ich mir ein Dashboard, auf dem ich alle relevanten Daten mit einem Blick erfassen kann.
Babylon eben.
NOA schafft hier Abhilfe. Mit einem einheitlichen Kommunikationsmodel (OPC UA) und einem einheitlichen NOA Informationsmodell. Der Anfang ist gemacht. Und bis alle Komponenten diese Lingua franca sprechen, werden Edge Devices dafür sorgen, dass die Daten der bestehenden Geräte, wie alt sie auch sind, im OPC UA-Protokoll für die Verarbeitung zur Verfügung stehen und zusammengeführt werden können. Wir müssen nicht warten.
NOA Bausteine und ihre Schnittstellen
M+O-Sensoren – Lauscher im Prozess
Je nach Alter der Komponenten bieten diese nicht unbedingt Diagnose-Daten. Oder die Daten sind gar nicht komponentenspezifisch. Ein Beispiel für Abhilfe im ersten Fall sind externe Schwingungssensoren, die zum Beispiel (Gehäuse-)Schwingungen an Pumpen überwachen, um verschleißlastige Betriebszustände zu erkennen und beispielsweise Lagerschäden und eine ungeplante Reparatur zu vermeiden. Im zweiten Fall könnte es zum Beispiel um eine akustische Überwachung der Geräusche in der menschenleeren Anlage gehen, um Abweichungen zu entdecken, beispielsweise die zischende, undichte Stelle.
Diese Sensoren müssen nicht höchste Ansprüche erfüllen, denn sie überwachen keine kritischen Prozessgrößen. Dagegen erwartet man von ihnen, dass sie preiswert sind, um auch mal redundant eingesetzt zu werden. Flexibel und ohne Kabel sollen sie einsetzbar sein, mit langem Betrieb über eine Batterie und durch drahtlose Netzwerke.
M+C-Sensoren – Das Navigationssystem durch den Prozess
M+C-Sensoren messen Eigenschaften des Prozessmediums. M+C steht für Measurement + Control. Sie sind sozusagen die Navigationssysteme durch den Prozesses. Sie messen Prozessbedingungen wie Druck, Temperatur oder Durchfluss, vor allem aber auch die Zusammensetzung des Mediums (analytische Sensoren). An diese Sensoren werden ungleich höhere Anforderungen gestellt. Unrichtige Messwerte können zu Qualitätsverlusten führen, aber auch zu wirtschaftlichen Schäden durch Produkt-bzw. Ausbeuteverluste, Anlagenschäden oder gar zu unsicheren Betriebszuständen.
M+O-Sensoren für M+C-Sensoren
Da stellt sich die Frage: Brauchen nicht gerade diese so wichtigen Prozesskomponenten eine Überwachung durch M+O-Sensoren? Ja, dass ist offensichtlich. Und deshalb bringen die meisten dieser Sensoren sozusagen bereits eingebaute M+O-Sensoren mit, die entsprechende Diagnosesignale liefern. Praktisch.
Allerdings sind sie damit Teil des Automatisierungssystems, das heißt Teil der Automatisierungspyramide. Und eigentlich ist das nicht nur eine Pyramide, sondern, aus Sicherheitsgründen, auch ein Tresor. Die Daten bleiben eingeschlossen. Auch die Diagnosedaten. Wie verträgt sich das mit NAMUR Open Architecture?
NOA stellt für genau diesen Zweck einen zweiten Informationskanal bereit. Über diesen Kanal können Diagnosedaten aus dem Leitsystem oder direkt aus den Sensoren in die Außenwelt gelangen, um dort analysiert und zur Optimierung verwendet zu werden. Da sind sie nun endlich in des Anwenders Hand.
Zu Sicherheit sieht NOA eine NOA-Diode = Daten-Diode vor. Dieses Element sorgt dafür, dass die Diagnosedaten die Pyramide verlassen können, aber über diesen Weg keine Daten in das System hinein gelangen können. Denn das wäre der Alptraum der Leittechniker. Und da die Erkenntnisse der Datenauswertung für die Regelung der Anlage bzw. für den Operator interessant sein können, stellt NOA den VoR bereit, den Verification of Request. Damit soll sichergestellt werden, dass nur verifizierte Sender Daten ins Leitsystem stellen können.
Mehr Details dazu? Die NAMUR-Empfehlung NE175 gibt einen guten Überblick.
Anwender: Und wie komme ich nun an mein Dashboard?
Das, lieber Anwender, soll uns einen zweiten Post wert sein.
Begleiten Sie uns hier auf diesem Blog mit weiteren Themen zur digitalen Transformation in der Prozessindustrie. Lesen Sie, wie sich der Unterschied zwischen Automatisierung und Autonomie darstellt sowie über Themen wie Reifegradmodelle, flexible Produktion und verschiedene Anwendungsfälle.
