Die Standardisierung des NAMUR MTP im Überblick
Standardisierte Datenmodelle, servicebasierte Orchestrierung, neue Verbände und Unternehmen an Bord, Pilotprojekte und viele neue Ideen, die noch weiter gehen können – keine Frage, die NAMUR-MTP-Arbeitsgruppen waren im letzten Jahr beschäftigt und ein Update ist längst überfällig.
Export und Import von HMI (Human Machine Interface)-Grafiken in Form von MTP (Modul Type Package)-Dateien zwischen mehreren Anbietern haben sich in den vergangenen zwei Jahren bereits mehrfach als möglich und effizient erwiesen. HMI-Daten waren eine AML (Automation Markup Language)-Darstellung von Grafiken und können als bloße Beschreibung von Objekten, Formen und deren Koordinaten auf Maschinenebene betrachtet werden.
Die eigentliche Herausforderung bestand jedoch darin, die Informationen in einer bestimmten Form zu standardisieren, die für alle Beteiligten sinnvoll ist, d.h. für den Modulanbieter, der die Informationen zur Verfügung stellt, das Prozessorchestrierungssystem, das diese Informationen importieren und aus ihnen einen Sinn machen muss.
Mindestanforderungen
Reicht es zum Beispiel aus, nur zu wissen, dass sich ein Ventil in Position XY befindet? Welche Informationen sollte das Modul bereitstellen? Was ist die Mindestanforderung, um diese Informationen zu verstehen? Als Antwort hierauf hat der NAMUR-Arbeitskreis die VDI-Richtlinie VDI/VDE/NAMUR 2658 Blatt 3 (Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie – Bibliothek für Datenobjekte) offiziell freigegeben.
Blatt 3 der Richtlinie beschreibt die Strukturen des Bibliothekskonzepts und definiert im Detail die Daten, die jede Struktur als Mindestsatz bereitstellen sollte. Diese Daten werden vom Modul als OPC UA (Unified Architecture)-Variable dargestellt und können vom Client als OPC UA-Variable gelesen werden. Zu diesem Zeitpunkt bestehen keine Restriktionen bei der eigentlichen Darstellung in OPC UA (z.B. OPC UA- Objekt oder Strukturen etc.), aber es gibt einen Standardsatz von Informationen von allen Anbietern.
Folglich sind folgende Informationen notwendig, um ein Ventil im MTP darzustellen:
- Welcher Typ? Analog oder digital (obligatorisch)
Für HMI
- Standort X, Y, Z Index
- Rotation
- eClass Nummer für das Symbol (optional)
Datenbibliothek – ca. 20 verschiedene Parameter als Minimum wie z.B.
- Sollwert mit jeweiligem Bereich
- Rückmeldung zum Istwert der Ventilposition
- Betriebsart, etc.
Sinnvolle Nutzung der Parameter
Die Richtlinie beschreibt auch, wie diese Parameter sinnvoll genutzt werden, d.h.:
- Gemeinsame Daten wie z.B. Qualitätscode der Daten, Sicherheitsstufe, etc.
- Analoge Basisfunktionen wie z.B. Analogeingang/-ausgang, Bereichseinstellungen, Einheiten, etc.
- Analoge Basisoperationen
- Binäre Basisfunktionen wie z.B. Zustandstext, Binärein-/ausgabe, etc.
- Digitale Basisoperationen
- Betriebsarten wie z.B. Offline, Manuell, Offline
- Ausgabewerte wie z.B. Verarbeitung von Manipulationswerten
Nähere Informationen zur Richtlinie selbst finden Sie auf der Website des VDI.
Ausblick
Derzeit wird „Blatt 4“ der Richtlinie (Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie; Modellierung von Moduldiensten) zur serviceorientierten Prozesssteuerung erarbeitet und steht kurz vor der Freigabe. Obwohl NAMUR MTP mit Blick auf komplett modulare Anlagen entwickelt wurde, schaffen Anwendungsfälle zusätzlichen Nutzen auch für bestehende Anlagen. Bereits mit dem derzeitigen Standardisierungsgrad der HMI und der Datenbibliotheken kommen Anwendungsfälle und Ideen für den Einsatz von NAMUR MTP bei vielen Anwendungen zum Tragen. Ein solcher Anwendungsfall ist z.B. die Integration von Package Units in Brownfield-Anlagen. Die Package Units wurden gekauft, über Ethernet mit der bestehenden Anlage verbunden, die MTP-Datei aus den Package Units exportiert, das MTP in das PLS importiert und die Produktion gestartet. So einfach kann es sein, wenn die richtigen Technologien eingesetzt werden.
Andere Verbände und zukünftige Technologieinitiativen wie ISPE oder The Open Group haben ebenfalls die Vorteile von MTP erkannt und sich zum Informationsaustausch bereit erklärt. Die überwältigende Unterstützung aller Beteiligten – Systemanbieter, Anbieter von Package Units, Auftragnehmer, Endverbraucher und andere Verbände und zukünftige Technologieinitiativen wie ISPE, The Open Group für NAMUR MTP – zeigt, dass es tatsächlich eine Lücke in der Standardisierung, aber nicht in der Technologie selbst gibt.
Fast alle Anbieter engagieren sich gemeinsam mit ihren Kunden bei Pilotprojekten, um die Praxistauglichkeit von MTP zu testen. Wir freuen uns schon darauf, beim nächsten Update über Erfahrungen mit einem solchen Pilotprojekt berichten zu können.
