Jenseits von Buzzwords: Warum Ethernet-APL allein die Herausforderungen unserer Branche nicht lösen wird
Eine Sache, die Sie wahrscheinlich oft lesen, ist, dass Ethernet-APL entwickelt wurde, um die Probleme der Industrie zu überwinden, insbesondere um die schlechten Erinnerungen an die Feldbuseinführung zu beseitigen (und dieser Artikel tut dies auch!). Dies ist jedoch nicht die ganze Wahrheit: Ethernet-APL allein wird nur kleinere Probleme lösen, wie z. B. Bandbreitenengpässe. Die anderen großen Herausforderungen, mit denen wir konfrontiert sind, werden damit aber nicht angegangen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass nur dann ein echter und dauerhafter Wert für die Endnutzer entsteht, wenn eine Reihe von Technologien zusammenkommen. Dieser Satz von Technologien wird als "Technologiestapel" bezeichnet.
Die gute Nachricht ist, dass der Technologiewechsel auf der Kommunikationsschicht von Anbietern und Endnutzern genutzt wurde, um auch diese ergänzenden Technologien vorzubereiten und sie
in einen Technologiestapel zu verpacken. Dieser Stack besteht aus:
- Ethernet-APL dient als Basisschicht, die eine Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten für eigensichere Anwendungen ermöglicht.
- Darauf aufbauenden Protokollen, die relevante Daten in Echtzeit übertragen. Im Moment sind dies PROFINET oder EtherNet/IP, in Zukunft möglicherweise OPC UA FX.
- Generische Geräteprofile nach NE 131, die NAMUR-Standardgeräte implementieren, z.B. das PA-Profil 4. Dies vereinfacht die Geräteintegration erheblich und ermöglicht die Verwendung eines einzigen Gerätetreibers für Messumformer verschiedener Hersteller und Versionen im Betrieb.
- FDI (Field Device Integration) gekoppelt mit PA-DIM zur interoperablen Geräteintegration in Asset Management Systeme zur Geräteparametrierung und zur Strukturierung von Diagnoseinformationen für NAMUR Open Architecture Anwendungen.
- Für künftige Anwendungen ist ein Sicherheitsprotokoll wie PROFIsafe, das die Verwendung des Technologiestapels innerhalb von Sicherheitsanwendungen ermöglicht, noch in weiter Ferne.
Obwohl dies in der Fachwelt bekannt ist, ist es für den normalen Endnutzer nicht selbstverständlich. Daher war eine der ersten Initiativen der APL Task Force die Aktualisierung der NE 168 als maßgebliches Anforderungsdokument, gemeinsam mit der zuständigen NAMUR-Arbeitsgruppe 2.6. Dieses Dokument bietet nicht nur eine Orientierungshilfe für Anbieter und Endanwender bezüglich des genannten Technologie-Stacks, sondern behandelt auch andere technische Fragen.
Evolution statt Revolution: Ein Gemeinschaftswerk
Eines muss jedem Endanwender klar sein: Bei der riesigen Basis an installierten Brownfield-Systemen können wir uns keine Revolution oder Störung innerhalb unserer Anlagen leisten. Stattdessen muss der Weg, den wir mit Ethernet-APL gehen, eher eine Evolution von Technologien und Anlagen darstellen. Dazu gehören Migrationspfade für die installierte Basis, aber auch Antworten auf andere relevante Fragen, wie z.B. die Sicherheit von Ethernet-basierten Feldinstallationen oder die Nutzung in Sicherheitsanwendungen. Darüber hinaus können wir als Endnutzer nicht alle diese Herausforderungen allein bewältigen: Es ist zwingend erforderlich, dass die Anbieter die Hindernisse verstehen, denen wir als kollektive Gemeinschaft begegnen.
All dies spiegelt die Hauptantriebskraft für die Aktivitäten der NAMUR APL Task Force wider: Sie konzentriert sich nicht nur auf die technischen Aspekte der Übernahme von Ethernet-APL durch die Industrie, sondern verfolgt stattdessen eine ganzheitliche, gemeinschaftsgetriebene und gemeinschaftliche Strategie.
Endnutzer, Sie sind nicht allein
Ein gutes Beispiel dafür ist das gemeinsame NAMUR-Positionspapier "Anforderungen an die nächste Generation von Ethernet-APL-Feldgeräten und -Komponenten" (siehe QR-Code am Ende), das in allen Arbeitsgruppen (AGs) des NAMUR-Arbeitsbereichs 3 "Elektro- und Leittechnik" sowie in den relevanten AGs für Ethernet-APL selbst (2.6), Security (4.18.3) und Safety (Sub-WG APL-Safety) abgestimmt wurde. Dieses Dokument spiegelt die erste konsolidierte Meinung der Endbenutzer darüber wider, was den Endbenutzern derzeit in Bezug auf Ethernet-APL fehlt, einschließlich eines speziellen Abschnitts über die Abwärtskompatibilität für "Brownfield"-Anwendungen.
Ein weiterer Beitrag der Task Force spiegelt sich in den bereits erwähnten Arbeitsgruppen wider: Obwohl Sicherheitsaspekte für Endanwender immer wichtiger werden, gab es innerhalb der NAMUR keine speziellen
WGs innerhalb der NAMUR, die sich mit diesen essentiellen Themen auf einer Ethernet-APL-spezifischen Basis befassten. Daher wurden auf Initiative der Task Force diese Arbeitsgruppen mit Unterstützung der zuständigen Arbeitsbereiche eingerichtet. In diesen arbeiten einerseits Experten aus verschiedenen Unternehmen gemeinsam an der Entwicklung prägnanter Sicherheitsanforderungen und -konzepte für Ethernet-APL-basierte Installationen. Andererseits treibt die NAMUR die Anwendung von Ethernet-APL im Sicherheitsbereich voran - hier in enger Zusammenarbeit mit der Herstellerseite, vertreten durch die entsprechenden Protokollorganisationen, wie PI für PROFIsafe und ODVA für CIP Safety.
