Process Automation Device Information Model (PA-DIM)

In onze vorige nieuwsbrief brachten we een aankondiging over OPC UA for Machinery, dat wil uitgroeien tot een universeel datamodel voor de machinebouw. Vandaag is de procesindustrie aan de beurt, dat dit jaar met PA-DIM een gestandaardiseerde datamodel gekregen heeft voor instrumentatie. Het Process Automation Device Information Model wil op een eenduidige manier alle parameters van meetinstrumenten vastleggen.

De basisprincipes van digitalisering Ė die kent u als trouwe lezer van Productivity.be intussen al wel:

1. Er voor zorgen dat intelligente componenten op een eenvoudige en transparante manier kunnen connecteren en data kunnen uitwisselen.

2. Garanderen dat de data die beschikbaar gesteld wordt herkenbaar en eenduidig gedefinieerd is.

Voor het eerste punt is OPC UA uitgegroeid tot onbetwiste standaard. Slimme componenten, of laat ons het in de context van PA-DIM maar meteen over slimme instrumenten in de procesindustrie hebben, zullen in de toekomst sowieso over Ethernet communiceren Ė eventueel via tweedraads Ethernet (zie ook Advanced Physical Layer (APL)). Het protocol dat daarbij gebruikt wordt, zal OPC UA zijn Ė daar is iedereen het over eens.

In de praktijk betekent het dat een software die een connectie wil maken met een bepaald device in het netwerk automatisch op zoek kan gaan naar de OPC UA server van dat device. Via die server krijgt de software een overzicht van alle data die dat instrument ter beschikking stelt.

En dan komen we bij het tweede uitgangspunt Ė het datamodel dat er voor moet zorgen dat de data van het device eenduidig gedefinieerd is. In de OPC UA wereld worden momenteel een hele reeks gestandaardiseerde datamodellen ontwikkeld voor alle soorten toepassingen. Voor procesinstrumentatie werd eerder dit jaar de eerste versie van PA-DIM gepubliceerd, wat staat voor Process Automation Device Information Model.

Datamodel voor instrumentatie

De clue van zo een datamodel is dat er een soort woordenboek wordt aangelegd waarin alle termen die van toepassing kunnen zijn op de data die een instrument ter beschikking stelt, eenduidig vastgelegd worden.

Dat begint bij het unieke ID van elk instrument, dat een bepaald label moet krijgen en opgebouwd moet worden volgens de International Registration Data Identifiers (IRDI). Een andere parameter die steeds terugkeert, is de "device health", die weergegeven moet worden volgens de NAMUR richtlijn NE 107.

Bedoeling is dan dat een software voor condition monitoring, bijvoorbeeld, in het netwerk op zoek kan gaan naar alle OPC UA servers, automatisch kan herkennen welke de meetinstrumenten zijn en zonder verdere tussenkomst voor elk van die instrumenten de status kan uitlezen.

Het verhaal begint uiteraard pas echt interessant te worden met de vele parameters die eigen zijn aan specifieke meetinstrumenten. In de PA-DIM standaard wordt voor meettoestellen voor druk, temperatuur, niveau en debiet een hele reeks parameters gedefinieerd. Bedoeling is dan dat een software bij eender welk instrument kan herkennen wat er gemeten wordt en wat de beschikbaar gestelde meetwaarde precies weergeeft. Ook analyzers zijn al in de standaard voorzien, maar op dat vlak blijft de eerste versie van PA-DIM zeer beperkt.

Compatibel met FDI

Voor de ontwikkeling van PA-DIM werd samengewerkt tussen de OPC Foundation, Profibus & Profinet International (PI) en de FieldComm Group, waarbij deze laatste de leiding heeft over de werkgroepen. De FieldComm Group speelt ook een belangrijke rol in het compatibel maken van PA-DIM met bestaande systemen in de procesindustrie.

Voor die ďbackward compatibilityĒ wordt, zoals weergegeven in de illustratie bij dit artikel, een beroep gedaan op het eerder ontwikkelde en door FieldComm beheerde FDI (Field Device Integration). In het FDI concept, dat op zijn beurt de vroegere FDT/DTM en EDD benaderingen samenvoegde, heeft elk instrument een driver die kan ingelezen worden door een software om toegang te krijgen tot de data van het instrument.

De oplossing die voor PA-DIM uitgewerkt werd, bestaat erin van in een FDI server de vertaalslag te maken die nodig is voor PA-DIM. De server krijgt via de FDI drivers toegang tot alle bestaande instrumenten in het veld die die functionaliteit bieden. Wat de server dan doet is alle parameters waar nodig hernoemen volgens het woordenboek dat in PA-DIM gedefinieerd is. Een software die vervolgens een beroep wil doen op data van een instrument kan die in die FDI server raadplegen volgens de nieuwe PA-DIM standaard.

Ook voor de NAMUR Open Architecture, waarin eveneens met een datamodel gewerkt wordt, is al beslist om zoveel mogelijk de parameters uit PA-DIM over te nemen.

De volledige beschrijving van de nieuwe standaard is te bekomen bij de OPC Foundation.

© Productivity.be


Feel free to share



Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen