Grundlagen zu FOUNDATION^TM fieldbus

FOUNDATION fieldbus H1

Im Umfeld der Prozesstechnik gewinnt der FOUNDATION fieldbus H1 zunehmend an Bedeutung. Gründe hierfür sind u.a. die umfangreichen Möglichkeiten zur Geräteparametrierung und -diagnose über das Bussystem. Eine spezielle Parametrierschnittstelle am Sensor kann damit ebenso entfallen, wie der möglicherweise lange und je nach Einbauort auch beschwerliche Weg hin zum Sensor.

H1 verwendet die gleiche Busphysik wie PROFIBUS PA gemäß IEC 61158-2 mit einer Übertragungsrate von 31,25 kBit/s. Mit dieser Technik lassen sich eigensichere, busgespeiste Geräte vernetzen. Dabei wird die von der Busspeisung zur Versorgung der Geräte bereit gestellte Spannung von dem jeweils sendenden Gerät durch ein Informationssignal überlagert. Dieses wir über eine Modulation des Strombezugs erzeugt.

In der Praxis kann man bei H1 zwei Geräteklassen unterscheiden: Basic Field Devices haben die typische Feldgerätefunktionalität. Sie enthalten eine Funktionsblockapplikation, fungieren als Publisher und Subscriber für Prozessvariable, können Alarme und Trends absetzen und bieten darüber hinaus Server-Funkionalität für Host-Zugriffe und Management-Funktionen. Link Master Devices sind darüber hinaus in der Lage, als Link Active Scheduler und als Time Master zu fungieren. Eingesetzt werden Link Master für Busanschaltungen in Prozessleitsystemen oder in Linking Devices. Sie sind in der Lage, eine große Anzahl von Verbindungen zu mehreren Geräten gleichzeitig zu betreiben. Dabei unterstützen sie sowohl Client- als auch Server-Anwendungen.

FOUNDATION fieldbus HSE

Nachdem H1 technisch bedingt nur über eine sehr geringe Übertragungsrate verfügt, ist für die Kommunikation auf Leitsystemebene eine schnelle Lösung notwendig. Überlegungen, H1 durch eine schnellere Variante H2 zu ergänzen, wurden zugunsten der Ethernet-Technologie fallen gelassen. Damit steht nun eine breite Palette an FOUNDATION fieldbus-Lösungen zur Verfügung. Bei FOUNDATION fieldbus HSE sind vier verschiedene Geräteklassen spezifiziert.

• Durchgängige Lösung für die Prozessautomatisierung
• Einbindung von Standardgeräten über FOUNDATION fieldbus H1
• Schnelle Ethernet-Lösung über FOUNDATION fieldbus HSE

Host Devices sind PCs oder Leitsysteme mit Ethernet-Anschluss, die selbst keine Funktionsblöcke oder Managementobjekte enthalten, aber über Ethernet mit HSE-Geräten kommunizieren.

Ein Linking Device wird an einem Ethernet-Netzwerk angeschlossen und bedient mehrere FOUNDATION fieldbus H1-Segmente. Es fungiert sowohl als Bridge zwischen den angeschlossenen H1-Segmenten wie auch als Gateway zwischen den H1-Geräten und den am Ethernet betriebenen Geräten. Zusätzlich kann es eine eigene Funktionsblockapplikation enthalten. Foreign I/O Gateways sind Integrationskomponenten zu fremden Feldbussen, wie beispielsweise PROFIBUS DP. Dazu werden die Objekte des fremden Feldbusses als "Multiple I/O Function Blocks" in die FF-Architektur integriert. Die letzte Klasse stellen Ethernet Devices dar. Die Integration dieser Feldgeräte erfolgt direkt am Ethernet.