DIMA-Schemagrafik

Der DIMA-Ansatz (Dezentrale Intelligenz für modulare Anlagen) ist ein vielversprechendes Konzept für die Automatisierung von Prozessanlagen. Bild: Copa-Data

Der Automatisierungsspezialist Copa-Data arbeitet als erster Anbieter eines Prozessleitsystems an dem von WAGO initiierten Projekt ‚DIMA – Dezentrale Intelligenz für modulare Anlagen’ mit. Ziel ist es, einen De-facto-Standard für die dezentrale, modulare Automatisierung von Prozessanlagen und für effizientes Engineering zu schaffen. Dies gibt Industrieunternehmen die Möglichkeit, flexible prozesstechnische Anlagen aufzusetzen, Produktzyklen zu verkürzen und schneller auf neue Marktbedingungen zu reagieren, heißt es.

WAGO, Anbieter von elektrischer Verbindungs- und Automatisierungstechnik, hat das Projekt ‚DIMA – Dezentrale Intelligenz für modulare Anlagen’ ins Leben gerufen, um dem Wunsch nach der Individualisierung von verfahrenstechnischen Anlagen und einem hohen Grad an Modularität in der Automatisierung von Produktionsprozessen begegnen zu können, so Copa-Data. „Unser Ziel ist es, die Zeit zwischen Produktfreigabe und Marktverfügbarkeit erheblich zu verkürzen. Wir gehen heute davon aus, dass sich 60 % der Entwicklungszeit einer verfahrenstechnischen Anlage einsparen lassen. Möglich ist dies nur, wenn die Anlagen modular aufgebaut sind und wir Industrieunternehmen die Möglichkeit geben, schneller und flexibler zu agieren und zu reagieren“, sagt Ulrich Hempen, Leiter Market Management Industrie & Prozess der WAGO Kontakttechnik.

Die Gremien der NAMUR und des ZVEI haben den DIMA-Ansatz übernommen, um diesen weiter zu spezifizieren. Ziel der Zusammenarbeit ist es, langfristig einen internationalen Standard zu erarbeiten. Die Idee des DIMA-Konzepts ist es, eine Gesamtanlage aus mehreren autarken Anlagenmodulen zusammenzusetzen. Ein Anlagenmodul bildet dabei jeweils einen oder mehrere standardisierte Prozessschritte ab, führt Prozeduren, Operationen oder Funktionen aus und leistet damit einen sogenannten Dienst (Service). Ein Modul stellt dem übergeordneten Prozessleitsystem ‚zenon’ seine verfahrenstechnische Funktion als Dienst zur Verfügung. Es nimmt damit die Stellung eines Serviceanbieters ein. Das Prozessleitsystem kann die vom Modul angebotene Dienstleistung abrufen. Es fungiert somit als Servicenutzer.

DIMA bedient sich damit des Paradigmas der serviceorientierten Architektur (SOA). Im DIMA-Konzept verfügen die Module über eine eigene ‚Intelligenz’. Jedes Modul wird dazu mit einer eigenen WAGO-Steuerung ausgestattet, die dazu dient, die Dienste auszuführen und den Modulstatus ständig zu überwachen. Möchten Unternehmen ein Produktionsverfahren ändern, müssen sie lediglich ein oder mehrere Module austauschen, so das Unternehmen. Die Produktionsmenge könne durch ein Numbering-up, also das Hinzufügen gleichartiger Module, erhöht werden.

„Der große Vorteil der Modularisierung einer Anlage ist der geringere Engineering-Aufwand für den Betreiber sowohl bei der Inbetriebnahme als auch bei Änderungen an der Anlage. Er kann modulare Anlagen effizienter planen und bauen, da ein Großteil des Engineerings schon im Modul-Engineering stattgefunden hat. Die Module müssen dann nur noch in zenon integriert werden“, berichtet Philipp Schmidt, Branch Office Manager bei derCopa-Data.

Um die DIMA-Methodik technisch umzusetzen, ist eine neue Definition für die Beschreibung von verfahrenstechnischen Anlagenmodulen erforderlich: das ‚Module Type Package’ (MTP). In diesem MTP sind folgende Informationen hinterlegt: Kommunikationsparameter, damit das Modul einfach in die Anlage eingebunden werden kann, die Dienste, das heißt die Beschreibung dessen, was das Modul verfahrenstechnisch leisten kann, sowie die Informationen zum Bedienen und Beobachten, das heißt grafische Informationen. Hinzu kommen weitere Beschreibungen wie Informationen zu Status, Diagnose, Historie und Archivierung.

Um den gesamten Engineering- oder Re-Engineering-Prozess so effizient wie möglich zu gestalten, hat Copa-Data ein MTP-Handling- und Managementsystem entwickelt. Mit diesem System können Unternehmen die MTPs einlesen und alle benötigten Variablen und Bedienbilder sowie deren Verknüpfungen anlegen. Alle Informationen bezüglich Namen, Größe, Position und Variablenanbindung der Bildobjekte in den Bedienbildern entstammen dem MTP. Somit ist gewährleistet, dass Bedienbilder von Modulen unterschiedlicher Hersteller, die durch unterschiedliche MTPs eingelesen wurden, im Leitsystem dem kundenspezifischen ‚Look & Feel’ entsprechen, verpricht Copa-Data. Anwender können zudem zu jedem Zeitpunkt nachverfolgen, welche Artefakte in zenon durch welches MTP erzeugt wurden. Dies ermöglicht es, die verschiedenen, im Prozess erforderlichen Module auch im laufenden Betrieb der Anlage anzubinden. zenon bietet auch die Möglichkeit, kundenindividuelle Dienste und Bedienbilder auszuwählen und zu exportieren. So könnten Unternehmen ein Konzept der Wiederverwendung aufsetzen und die projektbezogenen Kosten verringern.

Zusätzlich zur Erstellung und Anbindung von Variablen und Bedienbildern werden die im MTP enthaltenen Dienste als Grundfunktionen im zenon-Modul ‚Batch Control’ angelegt. Die Grundfunktionen können nach Bedarf parametrisiert und in Form von Rezepten miteinander verknüpft werden. Nach diesem Schritt ist der Produktionsprozess der Anlage ablauffähig. Bei Bedarf können durch die angelegten Variablen noch modulübergreifende Verriegelungen in zenon implementiert sowie zusätzliche Meldungen angelegt werden.