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WirelessHART®-Gateway mit neuen und aktualisierten Softwarefunktionen

WirelessHART-MODBUS-Gateway
In einem WirelessHART-Netzwerk kommunizieren WirelessHART-Adapter über WirelessHART-Gateways Messwerte der Feldgeräte an das Prozessleitsystem.

Drahtlose Netzwerke sorgen in der Prozesstechnik für Flexibilität und Kostenersparnisse. Hierfür ist WirelessHART-Technologie der Schlüssel: In einer WirelessHART-Netzwerkstruktur werden Feldgeräte mit WirelessHART-Adaptern verbunden, die über ein WirelessHART-Gateway mit dem Prozessleitsystem kommunizieren.

Pepperl+Fuchs liefert sein WirelessHART-Modbus-Gateway jetzt mit einer erweiterten Software aus, durch die Einrichtung, Inbetriebnahme und Diagnose dieser drahtlosen Netzwerke noch schneller und einfacher vonstattengehen.


Stale Value und Substitution Value für optimierte Diagnose


Individuell definierte Warn- bzw. Errorlevel lösen einen Alarm aus, sobald eine Burst-Nachricht ihren Update-Zyklus überschritten hat.

Schlüsselelemente der aktualisierten Software sind die integrierten Stale Values und Substitution Values. Die Werte tragen dazu bei, dass ein schnelles Eingreifen bei Fehlfunktionen sowie eine applikationsbezogene Fehlerdiagnose und -behandlung möglich ist.

Der Stale Value zeigt das Alter eines gesendeten Wertes an. Dieser kann sowohl eine dynamische Variable als auch eine Statusinformation des verbundenen Feldgeräts sein. Jeder letzten Burst-Nachricht, die das WirelessHART-Gateway aus dem Feld erhält, wird ein Zeitstempel zugeordnet. So kann zu jedem dieser zwischengespeicherten Werte eine Angabe in Prozent der konfigurierten Burst-Periode errechnet werden. Empfängt das WirelessHART-Gateway einen neuen Wert vom Feldgerät, beginnt die Zählung von vorne.

Über die vom Anwender selbst definierten Warnlevel (z. B. 150 % Burst-Periode) bzw. Error-Level (z. B. 300 % Burst-Periode) wird ein Alarm generiert, sobald eine Burst-Nachricht ihren festgelegten Update-Zyklus überschritten hat.

Für den Nutzer ist durch den farblich hinterlegten Messwert auf einen Blick klar erkennbar, ob der Messwert nicht älter als 100% ist (grün), vorübergehende Kommunikationsprobleme (orange) auftreten oder ein kompletter Kommunikationsausfall (rot) vorliegt.

Im Falle eines solchen Fehlers kann zusätzlich ein Ersatzwert (Substitution Value) für alle vier HART-Variablen angegeben werden. Diese Ersatzwerte lassen sich vom Anwender selbst bestimmen. Als Ersatzwert kann der letzte Messwert, „NaN“ („Not a number“), also eine bestimmte Bit-Kombination, oder „upscale = 0x7F7FFFFF“ bzw. „downscale = 0xFF7FFFFF“ festgelegt werden. Darüber hinaus ist auch die Definition eigener Ersatzwerte durch die Anwender möglich. Damit bietet die neue Kontrollfunktion dem Anlagenbetreiber eine situationsbezogene und schnelle Fehlerdiagnose.


Mehr Flexibilität beim Factory Acceptance Test


Durch das Senden eines benutzerdefinierten Wertes an das Leitsystem kann einfach und zuverlässig überprüft werden, ob die Feldgeräte wie gewünscht arbeiten.

Zusätzlich wurde das Gateway um den „Factory Acceptance Test“ (FAT) ergänzt, der bei der Inbetriebnahme zum Einsatz kommt. Dieser simuliert mit Hilfe der Substitution Values, ob ein WirelessHART-Gateway die korrekten Werte wie PV, SV, TV, QV und Schleifenstrom an das Leitsystem sendet.

Empfängt das Prozessleitsystem die im Gateway selbst definierten Werte, ist der Simulationstest bestanden und der Nachweis der Funktion bis in die Leitebene erbracht. Im Anschluss daran können die Feldgeräte inklusive WirelessHART-Adapter in das Netzwerk aufgenommen werden.


Verlässliche Mechanismen sichern WirelessHART-Netzwerke ab


Das Whitelist-Feature trägt zur sicheren Verwaltung von Zugangsrechten bei.

Verschiedene Benutzerrollen stellen sicher, dass Anlagenbediener lediglich Werte einsehen und aktualisieren können, während Administratoren über Schreib- und Leserechte verfügen. Unberechtigte Manipulationen des WirelessHART-Netzwerks sind somit ausgeschlossen. Bei möglichen Netzwerkerweiterungen sichert eine „Whitelist“ zusätzlich zu Join Key und Netzwerk-ID das Netzwerk ab und garantiert, dass nur Teilnehmer hinzugefügt werden können, wenn ihre Adresse auch in der Whitelist vermerkt ist. Die Whitelist ist vom Anlagenbetreiber erweiterbar, sodass Teilnehmer dem Netzwerk hinzugefügt werden können.

Wird ein externer Dienstleister damit beauftragt, das Netzwerk zu erweitern, ist die Vergabe eines temporären Join-Keys möglich, der nach einer individuell eingestellten Zeit inaktiv wird.

Darüber hinaus kann der Anlagenbetreiber den Join Key für alle im Netzwerk verbundenen Teilnehmern jederzeit dauerhaft ändern. Der Vorteil dabei besteht darin, dass die Adapter hierfür  nicht wieder per HART-Modem in das Netzwerk integriert werden müssen, sondern eine Zuweisung des neuen Join Keys im Betrieb erfolgen kann. Dies bietet vor allem dann eine höhere Sicherheit, wenn sich z. B. der Kreis zugriffsberechtigter Personen ändert, wie etwa nach der Inbetriebnahme oder nach Serviceleistungen durch Dienstleister usw.


Auf einen Blick

  • Unterstützt Factory Acceptance Test mit selbst definierbaren Ersatzwerten
  • Frei einstellbare Warn- und Errorlevel erlauben individuelle Diagnose
  • Ersatzwerte ermöglichen situationsbezogene und schnelle Fehlerdiagnose
  • Verschiedene Nutzerrollen für Anwender
  • Whitelist und Join Key sichern Zugang zum Netzwerk ab

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