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Nutzerorganisationen treiben die Geräteintegration mittels EDDL voran

25.04.2013 -

Vier Nutzerorganisationen treiben die Geräteintegration mittels EDDL voran. Bei der Geräteintegration scheiden sich derzeit die Geister. Dies gilt sowohl für die Hersteller als auch die Anwender. Die drei führenden Feldbusorganisationen Fieldbus Foundation, Hart Communication Foundation und Profibus Nutzerorganisation unterstützen alle Electronic Device Description Language (EDDL) und haben sich deshalb seit vier Jahren in dem EDDL Cooperations Team (ECT) zusammengeschlossen. Die ECT kümmert sich um die gemeinsame Weiterentwicklung der Electronic Device Description Language. Seit zwei Jahren ist auch die OPC Foundation mit an Bord. Erste Erweiterungen der IECNorm wurden eingereicht und verabschiedet, weitere werden folgen. Mit Verwendung der EDDL in der neuen, offenen Schnittstelle OPC Unified Architecture macht die betriebs- und leitsystemunabhängige Beschreibungstechnologie einen weiteren Schritt in Richtung einer breiten und offenen Anwendbarkeit.

Die vier großen Nutzerorganisationen Fieldbus Foundation, Hart Communication Foundation, Profibus Nutzerorganisation und OPC Foundation unterstützen bei der Geräteintegration Electronic Device Descriptions (EDDs) und sehen in der bereits langjährig bewährten beschreibenden Technologie noch großes Potential für die Zukunft. Mit EDDs basierend auf der Erstellungssprache EDDL lässt sich inzwischen die komplette Bandbreite an Geräten einheitlich in ein Leitsystem integrieren – vom einfachen Sensor bis zum komplexen Antrieb. Zusätzlich gibt die Gerätebeschreibung über die Wartungsund Diagnoseeigenschaften eines Feldgerätes Auskunft und dient als elektronisches Datenblatt. Neue Geräte-, Wartungs- oder Diagnoseeigenschaften können jederzeit mit sehr geringem Aufwand in die EDD eingebracht werden.

Die einzelnen Geräte-EDDs können von jedem Anbieter auf Basis des internationalen Standards IEC 61804-3 schnell und einfach implementiert werden. Nach der „Übersetzung“ der EDD durch einen Interpreter des Zielsystems, wie zum Beispiel Prozessleitsysteme oder Parametrierwerkzeuge, steht dort die vollständige Gerätebeschreibung zur Verfügung. Sie umfasst die Oberfläche zur Bedienung und Parametrierung, die Kommunikationsbeschreibung und die Bedeutung der internen Diagnose- und Statusdaten des Geräts (siehe auch Abb.1).

Durch Nutzung des offenen Standards EDD entstehen keinerlei Mehrkosten für den Anwender, etwa durch Lizenzgebühren.

EDDL trifft Anforderungen der Namur

Als beschreibende Einbindung ist EDDL per se nicht an ein bestimmtes Feldbusprotokoll gebunden und steht uneingeschränkt für Profibus-, Hartund FF-Geräte zur Verfügung. Die EDDs sind zudem unabhängig von einem spezifischen Betriebssystem oder dessen Versionen sowie Ausgabeständen. Damit erfüllen sie als einzige der heute diskutierten Methoden zur Geräteintegration diese Hauptforderungen der Namur.

Bei einer softwarebasierten Geräteintegration bedeutet jede Änderung am Betriebssystem, dass jeder einzelne Gerätetreiber auf den neuesten Stand gebracht, zumindest aber gestestet werden muss. Ein weiteres großes Plus der EDD ist ihre Rückwärtskompatibilität. Denn es gibt keinen Systembruch. Deshalb läuft die installierte Basis von geschätzten 15 Mio. Geräten, die durch EDDs beschrieben sind, auch weiterhin. Das ist angesichts der langen Anlagenlaufzeiten in der Prozessindustrie von 15 und mehr Jahren ein enormer Vorteil.

Weitere Forderungen der Namur betreffen die Offenheit und die Interoperabilität. Erstere wurde bei EDDL in der Vergangenheit dadurch verzerrt, dass nicht alle Leitsystemhersteller alle Funktionen abgebildet haben. Die unterschiedlichen Leitsystemhersteller ließen mit unterschiedlichen Interpretern unterschiedliche Funktionen zu. Emerson, Honeywell und Siemens arbeiten momentan mit Hochdruck daran, ihre Leitsysteme entsprechend anzupassen. Emerson entfernt in ihrer AMS Suite gerade den für die Darstellung verantwortlichen, spezifischen Ressource-File. Seine Funktionalität übernimmt künftig komplett die EDD. Die Zeiten, als jedes Leitsystem noch eine spezielle Integrationsbeschreibung brauchte, sind damit vorbei. Die AMS Suite wird ab Mitte 2007 EDDL-konform sein, das Parametriertool Process Device Manager (PDM) von Siemens ist bereits so weit (siehe auch Abb.2).

Nur ein einziges Update notwendig

Eine Systemintegration eines Geräts über Softwaretreiber erfordert in der Regel für jedes Leitsystem eine eigene Geräteimplementierung, u. U. müssen sogar verschiedene Versionen für unterschiedliche Leitsysteme und deren Versionen bereitgestellt und getestet werden. Zusätzlich kann es bei der Installation eines neuen Softwaretreibers auch noch passieren, dass andere altbewährte installierte Treiber plötzlich ihren Dienst quittieren. Für Geräte- und Leitsystemlieferanten aber auch für Anwender ist das ein kosten- und zeitaufwändiger Vorgang. Diese gegenseitigen Abhängigkeiten treten bei der Einbindung per EDDL überhaupt nicht auf. Die einzige Software, die der Anwender heute bei der EDDL-Technologie aktualisieren muss, wenn es Änderungen beim Leit- bzw. Betriebssystem gibt, ist der Interpreter, und dies auch nur ein einziges Mal in einem einzigen Vorgang. Die EDDs werden davon nicht berührt. Und die Hersteller arbeiten bereits an einer weiteren Vereinfachung für die Anwender mit dem Ziel, einen kompatiblen Interpreter zu entwickeln, mit dem EDDs ohne zusätzliche Tests in jedem Leitsystem ablaufen können. Emerson und Siemens sind hierbei bereits seit einiger Zeit tätig, nun auch ABB, Honeywell und Yokogawa. Die von den Nutzern gefürchteten Software-Updates wird es dann hinsichtlich der Geräteintegration nicht mehr geben. So ermöglicht EDDL ein kontrolliertes, vom Betriebssystem unabhängiges Life Cycle Management. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern schont auch die Nerven.

Ein Argument, das oft contra EDDL angeführt wird, ist ihre eingeschränkte Funktionalität. Das wahrscheinlich prominenteste Beispiel dafür: die Darstellung und das Handling von Echoprofilen von Radarmessgeräten. Selbst dieses Argument zählt seit der Verabschiedung des internationalen Standards IEC 61804-3 nicht mehr, da dort die notwendigen Sprachmittel für EDDL definiert worden sind, um diesen Anforderungen vollständig zu genügen (Abb.3).

EDDL ist fit für komplexe Geräte (siehe Abb. 4) und mit dem entsprechenden Sprachumfang bereits genormt. Selbst komplexe Antriebe mit mehr als 2.000 Parametern können heute mit der Technologie beschrieben werden. Darüber hinaus eröffnet die Geräteintegration mittels EDD den Zugang zu hoch entwickelten Funktionen, beispielsweise für das Asset Management.

Die Zukunft spricht OPC UA

Die Phase 1 des „Enhancement Projects“ wurde mit Verabschiedung der IEC 61804-3 abgeschlossen. In dieser Entwicklungsphase konzentrierte sich das Cooperations Team darauf, die Visualisierung von Gerätefunktionen und deren Nutzung im laufenden Betrieb zu verbessern, zum Beispiel in Hinblick auf Diagnose und Wartung. Alle Geräte zeigen nun auf allen Bedienterminals eines Systems, über alle Feldbus- und Herstellergrenzen hinweg, ein einheitliches Erscheinungsbild. Damit sind die wichtigsten grafischen Bedienfunktionen geräte- und herstellerübergreifend vereinheitlicht. Davon profitieren die Anwender u. a. durch weniger Bedienfehler und niedrigere Trainingskosten.

Die vier Nutzerorganisationen arbeiten jetzt daran, EDDL noch komfortabler und universeller zu gestalten. Durch deren Integration in die offene Schnittstelle OPC UA (OPC Unified Architecture) werden die Kooperationspartner in Phase zwei des Projektes die Interoperabilität, sowohl auf Leitsystem- als auch auf Unternehmensleitebene, erheblich verbessern. Anstelle einer Software wird zukünftig EDDL den kompletten Datenverkehr zwischen OPC-Server- und OPCClient- Applikationen beschreiben und dadurch weiterhin vom jeweiligen Betriebssystem weitestgehend unabhängig sein. Der OPC UA Server fungiert dabei als eine Art „Datendrehschreibe“, auf der die Beschreibung der empfangenen und versendeten Daten hinterlegt ist und stellt damit sicher, dass alle Softwareapplikationen untereinander kommunizieren und die notwendigen Informationen austauschen können. Die deutlich erweiterte, herstellerneutrale Schnittstelle der OPC Foundation soll auch die komplexen Applikationen im oberen Teil der Automatisierungspyramide, d. h. die Unternehmensleitebene erschließen und mit den entsprechenden Daten versorgen. Darüber hinaus lassen sich über OPC UA beliebig viele Clients oder Softwareapplikationen deutlich einfacher ins Leitsystem integrieren. Die ersten OPC UA-basierten Leitsysteme sollen 2007/2008 auf den Markt kommen. Die Anwendung der EDDL bei OPC UA ist ein echter Beweis für deren Zukunfts- und Leistungsfähigkeit.

Die Nutzerorganisationen wollen in Phase 2 der Kooperation die Bereitstellung kritischer Gerätedaten und die Unterstützung in den Automationssystemen verbessern. Dies gilt vor allem für die Inbetriebnahmeprozeduren. Ein besonderes Augenmerk der vier Organisationen liegt auch auf der noch besseren Beschreibbarkeit von modularen Geräten wie z. B. multivariablen Messumformern (Abb.5).

Zusammenfassung

EDDL ist eine seit Jahren bewährte Beschreibungssprache für Automatisierungskomponenten. Dabei hat sie trotz zahlreicher Innovationen im Bereich der Betriebs- und Leitsysteme nichts an Aktualität und Bedeutung verloren. Im Gegenteil! Durch die neuen Möglichkeiten, die durch die Ergebnisse des EDDL Cooperations Teams (ECT) geschaffen wurden und in Zukunft noch geschaffen werden, gewinnt sie weiterhin an Bedeutung. Für die Hersteller und Anwender ist dies besonders unter dem Aspekt der immer kürzer werdenden Innovationszyklen im Bereich der Betriebssysteme, der industriellen Kommunikation und Office Automation ein äußerst wichtiger Faktor, baut die EDDL doch eine Brücke über den nicht in jedem Fall erwünschten Innovationsschritt.

Hans-Georg Kumpfmüller
Chairman of EDDL Cooperations Team (ECT),
c/o Siemens A&D
www.siemens.de/feldgeraete

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