Der Feldkommunikator und seine Verwendung mit IIoT-Services
Feldkommunikatoren sind bereits entscheidende Werkzeuge, um Zugriff auf alle Informationen Ihrer Feldgeräte zu haben, aber wie können Sie sie zusammen mit einem IIoT-Service einsetzen?
Damals, als Geräte nur über 4-20-mA-Signale verfügten, war das Multimeter wenn nicht für alle, dann doch zumindest für viele von Ihnen ein unerlässliches Werkzeug für die täglichen Aufgaben, richtig? Ich wette, heute ist ein Feldkommunikator das primäre Werkzeug, mit dem Sie Ihre Aufgaben erledigen.
Mit den Jahren hat sich der Feldkommunikator verändert, auch wenn der Name gleich geblieben ist. Heute handelt es sich nicht mehr um ein normales Handbediengerät, sondern um einen Tablet-PC mit eine Vielzahl von Funktionalitäten, die Sie bei vielen Aufgaben im Arbeitsalltag unterstützen können.
Ich weiß auch, dass Sie aufgrund der täglichen routinemäßigen Aufgaben, manchmal einfach keine Zeit finden, um das gesamten Potenzial dieser intelligenten Werkzeuge zu entdecken. Als ich so darüber nachdachte, entschied ich, diesem Thema einen Artikel zu widmen, damit Sie sich ein Bild davon machen können, wie sich das gesamte Potenzial dieses leistungsstarken neuen Werkzeugs in Ihrer Anlage erschließen lässt.
Werfen wir zunächst einen Blick auf die Ursprünge des Handbediengerätes und seine Evolution im Verlauf der Jahre. Danach werde ich Ihnen zeigen, wie es Ihnen in Kombination mit IIoT-Services (Industrial Internet of Things) heute dabei helfen kann, Ihre Arbeit zu optimieren.
Holen Sie sich etwas zu trinken und zu knabbern, machen Sie es sich bequem, und lassen Sie uns in das heutige Thema einsteigen.
Die erste Erfahrung mit einem Feldkommunikator.
An einem Montag im Jahr 2007 um 18:00 h abends: Ein junger Student flitzt im Dauerlauf eine Straße entlang, Richtung technische Hochschule.
"Ich komme zu spät! Nach einem langen Arbeitstag muss ich jetzt zu meiner ersten praktischen Unterrichtsstunde rennen. Oh Mann, dabei kann ich es kaum erwarten! Ich habe eine ganze Menge Feldbusgeräte in unserer Pilotanlage gesehen, und ich möchte wirklich damit anfangen, alles genau zu erkunden.", dachte der Student während seines Dauerlaufs zur technischen Hochschule.
"Endlich geschafft! Fünf Minuten zu spät – wow, für einen Brasilianer ist das ja eher noch zu früh! Ach, der Dozent wird mich nicht mal bemerken, schätze ich …"
"Ich freue mich, Sie in meinem Unterricht zu begrüßen.", sagte der Dozent zu ihm, nachdem der Student seinen Platz gefunden hatte.
"Mein Fehler, dass ich zu spät bin!", erwiderte er, was seine Mitstudenten mit einem Lachen quittierten.
Nach weiteren fünf Minuten begann der Dozent mit der Unterrichtsstunde. "Nachdem jetzt auch der Letzte eingetrudelt ist, ist der Moment gekommen, mehr über Instrumentierung zu erfahren. In der letzten Woche haben wir darüber gesprochen, was Instrumentierung und Automatisierung sind – die Geräte und Systeme – und haben uns auch eingehender mit ISA 5.1 beschäftigt.
Heute kommen wir nun zu unserer ersten praktischen Stunde. Wir werden einen Drucktransmitter parametrieren, Druck anwenden und den Ausgabewert nach der Konfiguration messen. Das wird uns helfen, gegenzuprüfen, ob die Parametrierung korrekt vorgenommen wurde."
Nachdem der Dozent fertig war, meldete sich ein ahnungsloser Student und fragte:
"Werden wir für die Konfiguration ein Handbediengerät verwenden?"
"Selbstverständlich werden wir ein Handbediengerät verwenden", entgegnete der Dozent. "Allerdings ein etwas anderes Gerät als Sie kennen."
Einen Moment lang war es mucksmäuschenstill im Unterrichtsraum, während sich jeder vorzustellen versuchte, welches Werkzeug sie wohl in ihrer ersten praktischen Stunde verwenden würden. Dann nahm der Dozent schnell einen kleinen Schraubendreher aus seiner T-Shirt-Jacke und sagte: "Bevor wir zu den neuen Handbediengeräten kommen, möchte ich Ihnen zeigen, wie alles begann. Heute werden Sie lernen, einen pneumatischen Drucktransmitter für 3-15 psi zu konfigurieren."
Alle waren gespannt, mehr über den neuen Trend zu erfahren, den man im Jahr 2007 als Feldbusse bezeichnete, aber niemand hatte ein pneumatisches Gerät erwartet.
"Nichts ist besser, als am Anfang zu beginnen.," erklärte der Dozent.
Mit einem großen Fragezeichen auf ihrem Gesicht meldete sich nun eine andere ahnungslose Studentin und fragte: "Gibt es denn immer noch 3-15-psi-Geräte? Echt jetzt. Wir sind im Jahr 2007, wie kann so etwas möglich sein?"
Der Dozent antwortete einfach nur mit einem Lächeln.
Was ist ein Feldkommunikator?
Ich habe Jahre gebraucht, um es zu verstehen, aber selbst heute kann man noch immer einige von diesen pneumatischen Geräten dort draußen finden, die genauso arbeiten wie eh und je. Und, ja, der Schraubendreher war auch dann noch immer das Konfigurationswerkzeug, als nach den pneumatischen Geräten die ersten 4-20-mA-Geräte auf den Markt kamen.
Als die ersten HART- und proprietären Protokolle (wie z. B. DE von Honeywell oder Intensor von Endress+Hauser) aufkamen, erschienen auch einige Feldkommunikatoren auf dem Markt. Gleichzeitig gab es die ersten Geräte, die mit lokalen Displays ausgestattet waren, doch die Benutzererfahrung mit dem Feldkommunikator war besser.
Nach einer Weile wurde der Feldkommunikator bzw. das Handbediengerät, auch als HART-Konfigurator bekannt, zunehmend beliebter. Zu dieser Zeit war HART das einzige offene Protokoll, weshalb es auch den Namen erhielt. Es sollte noch einige Jahre dauern, bis schließlich auch andere offene Protokolle auf den Markt kamen.
Spätere Versionen des Feldkommunikators boten sowohl HART- als auch Foundation Fieldbus-Konnektivität. Kurz gesagt: Die Idee hinter diesem Werkzeug war, Zugriff auf den Menübaum der Feldgeräte zu erhalten. Dazu waren, je nach Modell, DD/EDD (Device Description/Electronic Device Description)- oder DTM-Dateien erforderlich.
Diese Dateien ermöglichten im Wesentlichen den Zugriff auf das gesamte Menü des Gerätes. Zudem konnten Sie damit die komplette Parametrierung vornehmen und auch andere Informationen überprüfen. Allerdings trat sehr häufig eine bestimmte Situation ein – die übrigens von Zeit zu Zeit auch heute noch eintritt.
Sie ist als generischer Zugriff auf das Gerät bekannt. Wenn Sie den generischen Zugriff nutzen müssen, stehen Ihnen zahlreiche Funktionen nicht zur Verfügung, weil Sie keinen Zugriff auf den gesamten Menübaum haben.
Der Grund dafür ist, dass die Bibliothek des Feldkommunikators nicht über die notwendigen DD/EDD- oder DTM-Dateien für das Gerät verfügt, das eingerichtet wird. Vielleicht handelt es sich um einen neuen Gerätetyp, oder das Gerät hat eine neue Firmware-Version. Der Benutzer merkt das allerdings erst dann, wenn die Situation tatsächlich eintritt. Ich erzählen Ihnen das, denn der technische Support gehörte lange Zeit zu meinen täglichen Aufgaben und dabei hatte ich sehr häufig mit dieser Art von Problem zu tun.
Heutzutage hat sich vieles verändert! Der Vorgang, um Ihren Feldkommunikator auf dem neuesten Stand zu halten, ist mittlerweile weitaus komfortabler als früher. Zudem bieten Feldkommunikatoren mittlerweile umfassende Verbindungsmöglichkeiten.
Sie können mit zahlreichen Protokollen arbeiten und eine hohe Zahl von Tools auf Ihrem Feldkommunikator ausführen, wodurch Ihr Arbeitsalltag deutlich einfacher wird. Das ist doch wirklich viel besser, als diese ganzen Kram immer quer durch die Anlage mitzuschleppen, oder?
Wie wird der Feldkommunikator verwendet?
Falls Sie noch nicht mit Feldkommunikatoren vertraut sein sollten, wird es Sie freuen, zu hören, dass sie Ihnen in der Regel sehr viele Möglichkeiten bieten. Lassen Sie mich Ihnen an dieser Stelle einen einfachen Überblick über die grundlegenden Funktionalitäten eines Feldkommunikators geben! Später komme ich dann noch zu den neuen Optionen, als aus diesem Werkzeug ein Tablet wurde.
Konfiguration: Die Basisfunktion eines Feldkommunikators besteht darin, Ihnen den Zugriff auf das Menü des Gerätes zu ermöglichen. Ich schätze, wenn er diese wesentliche Funktion nicht erfüllt, dann haben Sie wahrscheinlich gar kein Handbediengerät! Wie ich schon sagte, können Sie, je nach Gerät, verschiedene Dateien in der Bibliothek verwenden, das können die DD/EDD- oder die DTM-Dateien sein. Heutzutage hält mit FDI etwas Neues Einzug, aber so richtig "Wirklichkeit" ist es noch nicht geworden.
Diagnose: Eine weitere wichtige Funktion Ihres Feldkommunikators ist die Überprüfung der Diagnoseinformationen von Ihrem Feldgerät! Die neuen Dateien bieten eine enorme Menge an relevanten Daten zum Zustand Ihrer Feldgeräte! Die schlechte Nachricht ist, dass Sie in den meisten Fällen eine Verbindung zum Loop herstellen oder zumindest vor dem Gerät stehen müssen. Die gute Nachricht ist aber, dass Sie jetzt einen IIoT-Service, wie z. B. Netilion Health, verwenden können, um diese Informationen remote abzufragen.
Hüllkurve: Wenn Sie radargeführte Transmitter zur Füllstandsmessung einsetzen, dann kann es ab und zu erforderlich sein, einen Blick auf die Hüllkurve zu werfen! Die neuen Feldkommunikatoren – industrielle Tablets wie das Field Xpert SMT70/SMT77 – bieten Ihnen eine exzellente Benutzererfahrung und ermöglichen es, diese Informationen direkt auf dem Bildschirm zu überprüfen, ohne dass ein Laptop erforderlich ist.
Heartbeat Technology: Einige Feldgeräte sind bereits mit einer erweiterten Technologie für die Überwachung des Zustandes Ihrer Feldinstrumentierung ausgestattet! So bietet Ihnen ein großer Teil der Endress+Hauser Produktpalette die Option der Heartbeat Technology, mit der Sie erweiterte Informationen über den Zustand Ihrer Feldinstrumentierung erfassen können.
Und dies waren jetzt nur einige wenige Beispiele für die Basisfunktionen eines Feldkommunikators. Können Sie sich vorstellen, wie viel mehr Sie dann noch mit IIoT-Services machen können? Lassen Sie es uns herausfinden.
Wie wird ein Feldkommunikator aktualisiert?
Bevor wir uns mit der Kombination aus Feldkommunikator und IIoT-Services beschäftigen, würde ich gerne noch kurz darüber sprechen, wie der Feldkommunikator auf dem neuesten Stand gehalten wird. Das bedeutet in erster Linie natürlich, dass Sie über die neueste Software-Version und vielleicht auch einige neue Funktionen verfügen. Und zweitens haben Sie dadurch in Ihrer Bibliothek die neueste Version der DTM- oder DD/EDD-Dateien für die hohe Zahl von Geräten auf dem Markt.
Der Aktualisierungsvorgang war früher sehr kompliziert: So musste der Feldkommunikator mit einem Laptop verbunden sein und in manchen Fällen sogar Infrarot-Kommunikation verwenden. Immer wenn ich Infrarot verwenden musste, hatte ich Angst, dass die Dateien während der Übertragung vom Computer auf den Feldkommunikator beschädigt werden könnten.
Heute sieht die ganze Sache viel besser aus. Der Vorgang zur Aktualisierung Ihrer Bibliothek und Software ist sehr einfach, und der Feldkommunikator selbst kann mit dem Server kommunizieren, um die Daten herunterzuladen.
So bieten beispielsweise das Tablet Field Xpert SMT70 oder SMT77 einen ganz einfachen Vorgang, um sicherzustellen, dass Sie über die neuesten DTM-Dateien und Software verfügen, wodurch das Problem einer generischen Kommunikation vermieden wird.
Wie kann man mit einem Feldkommunikator und IIoT-Services effizienter arbeiten?
Heutzutage sind die Feldkommunikatoren industrielle Tablet-PCs und bieten eine Plattform, auf der Sie zahlreiche Anwendungen ausführen können. Das erinnert mich an eine Situation vor langer Zeit, als ich meine Kunden besuchte und mein Feldkommunikator nur eine begrenzte Bibliothek hatte.
Der Grund war, dass der Speicher voll war. So musste ich also auch noch meinen Laptop mit der HART-Schnittstelle und anderer Software überallhin mitnehmen – nur für den Fall, dass der Feldkommunikator nicht arbeiten würde.
Heute haben wir eine völlig andere Situation: Das industrielle Tablet bietet Ihnen die notwendige Flexibilität und Sicherheit, um in den gleichen Bereichen wie früher mit dem standardmäßigen Handbediengerät zu arbeiten, allerdings mit allen Funktionen, die Sie von Laptops kennen.
Das bedeutet, dass IIoT-Servicelösungen und die neuesten Feldkommunikatoren reibungslos miteinander arbeiten und Sie Zugriff auf eine Vielzahl von Anwendungen haben. Nehmen wir z. B. Netilion Library und Field Xpert SMT70.
Wenn Sie diese beiden Lösungen zusammen einsetzen, können Sie Ihre täglichen Arbeiten an Ihren Feldgeräten deutlich effizienter erledigen und dazu die gesamte zugehörige Dokumentation intelligent verwalten.
Statt jedesmal, wenn Sie ein Gerät einrichten oder eine Störung in einem Gerät beheben müssen, stundenlang zu versuchen, die notwendige Dokumentation online zu finden, haben Sie mit dieser Lösung alle relevanten Dateien und Dokumente in der Cloud und greifen mit dem Field Xpert darauf zu.
Darüber hinaus kann Ihr gesamtes Team zusammenarbeiten und die Dateien gemeinsam nutzen. Dadurch spart das Team Zeit, wenn ältere Dokumente zu Kalibrierung und Wartung oder andere Dateien, die zum Gerät gespeichert wurden, herangezogen werden müssen.
So, das wäre dann jetzt so ziemlich alles, was ich heute mitzuteilen hatte. Irgendwelche Fragen?
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Und bevor ich es vergesse: Falls Sie gerne einen Blick auf die Netilion Services werfen möchten, können Sie sich gerne anmelden und sie kostenlos ausprobieren.
