Benjamin Bruns, Jahrgang 1987, studierte Prozessautomatisierung an der Hochschule Hannover, wo er seit 2012 als Lehrbeauftragter für Mathematik, Informatik und Explosionsschutz tätig ist. Nach Stationen in der Öl- und Gasindustrie und der Technologieberatung übernahm er 2014 den Bereich Prozesstechnik bei Beckhoff Automation. Das familiengeführte Unternehmen entwickelt mit weltweit 4.300 Mitarbeitern PC-basierte Steuerungssysteme.

Bild: Beckhoff

Kommentar PC-basierte Steuerungstechnik für die Prozessautomatisierung

16.10.2019

Fortschritt basiert nicht auf der innovativen Kreation von Schlagwörtern. Auch die Bereitstellung abstrakter Technologien hat in der Vergangenheit nicht geholfen, die prozesstechnische Automation auf ein modernes Niveau zu heben. Die Frage lautet also, wie wir es schaffen, der Innovation ein geeignetes Fundament zu errichten, ohne die grundsätzlichen Anforderungen der Prozessindustrie hinsichtlich Anlagenverfügbarkeit und -bedienbarkeit zu verletzen.

Benjamin Bruns war mit diesem Beitrag im P&A-Kompendium 2019 als einer von 100 Machern der Prozessindustrie vertreten. Alle Beiträge des P&A-Kompendiums finden Sie in unserer Rubrik Menschen .

In meiner Zeit als Anwender erfuhr ich oft selbst, welche Vorurteile die Automatisierer mit ihrem Bestreben, konsequent neue Technologien zu adaptieren, gegenüber der Prozessindustrie hegen. Diese Sichtweise hat, insbesondere im Bereich Öl- und Gasförderung, sicherlich ihre Daseinsberechtigung. So wurde das Bestreben von Anlagenbetreibern, die Verfügbarkeit unter keinen Umständen zu gefährden und folglich neue Technologien lieber spät oder nicht zu implementieren, gern zynisch als race to be second betitelt.

Tatsächlich gibt es aus Anwendersicht gute Gründe für diese Haltung, Innovationen lieber nicht als Erster umzusetzen. Der Druck ist immens, der Markt erwartet die permanente Versorgung mit Rohstoffen. Das bedeutet, die Risiken, die die Implementierung neuer Technologien sowohl im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Sicherheit als auch Umweltschutz bergen könnte, sind teils nicht zu überblicken.

Erst moderne Technologien schaffen echte Innovationsfähigkeit

Prozessautomatisierer entwickelten eine gesunde Skepsis gegenüber neuen Technologien. Diese Zurückhaltung, basierend auf den existenziellen Anforderungen des Marktes, lässt sich nicht beiseiteschieben.

Aufgrund des sich verändernden Marktumfeldes nimmt der Innovationsdruck jedoch merklich zu. Wo Projektlaufzeiten gestern noch mehrheitlich in Jahren geplant wurden, sind wir heute vielerorts längst im Monatstakt oder kürzer unterwegs. In der Folge beobachten wir auf Anwenderseite ein stetig steigendes Interesse, sich mit neuen Technologien zu befassen.

Als Anbieter PC-basierter Steuerungstechnik ermöglicht Beckhoff seinen Partnern in der Prozesstechnik die nahtlose Verknüpfung der DCS- mit der IT-Ebene. Das Know-how der Anlagenbetreiber ist in vielen Fällen in proprietärer Software abgebildet, welche den Einsatz von IT-Komponenten erfordert. Heute sehe ich nach wie vor auf fast jeder Öl- und Gasplattform Desktop-PCs im Einsatz, auf denen die Software zur Berechnung der bohrprozessrelevanten Algorithmen läuft. Selbiges Bild stellt sich mir beim Blick auf Anlagenleitsysteme im Downstream-Bereich dar.

Da die besagte Software nicht auf den konventionellen Automatisierungssystemen installiert werden kann, verwendet der Betreiber für derartige Anwendungsfälle oftmals nicht ausgelegte Hardware und riskiert damit – in Ermangelung geeigneter Alternativen – die Anlagenverfügbarkeit. Eine integrierte Lösung bietet sich durch den Einsatz der leistungsfähigen und robusten Industrie-PCs von Beckhoff, welche sowohl die automatisierungsseitigen Aufgaben des DCS übernehmen als auch sämtliche Funktionen der IT-Ebene abbilden können. Dies erhöht zum einen die Anlagenverfügbarkeit und reduziert zum anderen den Engineering-Aufwand.

PC-basierte Steuerungssysteme als offene Automatisierungsplattform

Aus dem Einsatz PC-basierter Steuerungstechnik ergibt sich ein weiterer Vorteil: Die einfache Einbindung offener Schnittstellen, wie OPC UA, erleichtert den systemübergreifenden Austausch von Daten. Diese Offenheit ist wiederum die unverzichtbare Voraussetzung, um die erforderlichen Komponenten anhand ihrer technischen Eignung und nicht der reinen systemseitigen Kompatibilität auszuwählen. Aktuelle Bestrebungen der Prozessautomatisierung, Anlagen modular aufzubauen, lassen sich auf diese Weise ohne Schwierigkeiten umsetzen.

Diese Entwicklungen werden nachhaltig dazu beitragen, offene Automatisierungskonzepte in der Prozessindustrie zu etablieren. Zudem wird dies nicht zuletzt den Spezialisten im Mittelstand den Weg ebnen, ihre Best-in-Class-Produkte in prozesstechnische Anlagen zu bringen, da diese durch mehr Offenheit und die verstärkte Modularisierung nun nahtlos in bestehende Systeme integriert werden können.

Zudem adressieren PC-basierte Steuerungssysteme seit Jahren relevante Fragen zum Thema IT-Security. Sie stellen somit die optimale Basis für zukünftige Automatisierungssysteme dar und werden daher in der Prozessindustrie zukünftig den gleichen Siegeszug wie bereits vor zwei Jahrzehnten im diskreten Automatisierungsumfeld antreten beziehungsweise entsprechend fortsetzen. Somit werden die PC-basierten Steuerungssysteme die dringend notwendige offene Automatisierungsplattform für die Prozesstechnik darstellen.

Weiterhin wird die PC-basierte Steuerungstechnik eine Einbindung von Robotiklösungen deutlich vereinfachen, die im prozesstechnischen Umfeld zukünftig immer stärker an Bedeutung gewinnen werden. Durch ihren gezielten Einsatz lassen sich deutliche Effizienzgewinne erzielen sowie Gefahren am Arbeitsplatz minimieren. Die Neuausrichtung dieser wirtschaftlichen Stellschraube wird schließlich dabei helfen, die Wettbewerbsfähigkeit und damit Arbeitsplätze zu sichern.

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