TwinCAT MTP

Durch eine cyberphysikalische Modularisierung lassen sich prozesstechnische Anlagen mit geringem Aufwand flexibel realisieren und anpassen. Starre Automatisierungssysteme, die jahrelang unverändert betrieben werden, gehören damit zunehmend der Vergangenheit an: Individualität und Flexibilität sind die Zukunft der Prozessindustrie.

Eine der aufkommenden Herausforderungen für viele Branchen der Prozessindustrie, wie z. B. die Pharmaindustrie, sind zunehmende Schwankungen der Absatzmärkte. Damit einhergehend ergibt sich die Anforderung an eine kürzere Time-to-Market durch beschleunigte Entwicklungszyklen. Besonders die ebenso verkürzten Produktlebenszyklen erfordern eine wirtschaftlich rentable und gleichzeitig individuelle Produktion kleiner Chargen.

Ein vermehrt eingesetzter Lösungsansatz hierfür ist der modulare Aufbau von Anlagen und die dadurch entstehende Möglichkeit der Wiederverwendung. Dabei wird der Gesamtprozess der Anlage in einzelne Teilprozesse zerlegt und durch Module abgebildet. Mit einer separaten dezentralen Steuerung pro Modul wird eine vollständige Modularisierung der Anlage erreicht. Abschließend kann durch die Anbindung der einzelnen Module an eine übergeordnete Steuerung (z. B. ein DCS) wieder der Gesamtprozess abgebildet werden. Als Resultat verlagert sich der Entwicklungsaufwand vom Anlagen- zum Modul-Engineering, sodass die Anlage je nach aktuellen Anforderungen mit geringem Aufwand flexibel verändert werden kann. Dazu können der Anlage weitere Module hinzugefügt und die bereits integrierten neu angeordnet oder entfernt werden. Eine komplette Neuprogrammierung ist dabei nicht nötig, da sich der Großteil der Logik in den einzelnen Modulen befindet. Die übergeordnete Steuerung übernimmt lediglich die Orchestrierung der Module und ihrer angebotenen Dienste und wird daher als Process Orchestration Layer (POL) bezeichnet. In der Praxis wird das Konzept durch einen herstellerunabhängigen Standard zur Beschreibung von Prozessmodulen realisiert: das NAMUR Module Type Package (MTP). Das gemäß VDI/VDE/NAMUR 2658 definierte MTP enthält alle erforderlichen Informationen, wie die Funktionalitäten in Form von Diensten, die Kommunikation und eine HMI-Vorlage, um ein Prozessmodul in eine modulare Anlage integrieren zu können. In der MTP-Richtlinie definierte Schnittstellen ermöglichen ein Plug-and-Produce-Verhalten, wodurch ein Mehraufwand beim Wiederverwerten einer Anlage entfällt. So werden Module nur einmal entwickelt und können dann – unabhängig von Steuerungshersteller und POL – in andere Anlagen eingebunden werden.

Das MTP bildet ein Konzept, welches in allen Phasen von der Planung bis zum Betrieb einer prozesstechnischen Anlage zur Ausschöpfung von Optimierungspotentialen beitragen kann. Somit stellt MTP einen entscheidenden Baustein für die Entwicklung zukunftsfähiger Automatisierungssysteme dar.

Vorteile MTP

• kurze Time-to-Market durch minimiertes Anlagen-Engineering
• kurze Time-to-Repair durch einheitliche Modulschnittstellen
• individuelle Produktion kleiner Chargen durch Wiederverwendbarkeit der Module
• Numbering-Up ersetzt aufwändiges Scale-Up
• einheitliches Look-and-Feel des HMI-Systems

Vorteile TwinCAT MTP

• automatische Codegenerierung konform der Richtlinie VDI/VDE/NAMUR 2658
• hoher Individualisierungsgrad für ideale Anpassung an bestehende Prozesse
• richtlinienkonforme IEC-61131-Funktionsbaustein-Bibliothek
• einfacher MTP/P&ID-Import
• nahtlose Integration in TwinCAT Engineering