Basisprinsippet: Kjernen i Dima er det som kalles «Module Type Package» (MTP) MTP er en ny og definert måte å beskrive prosesstekniske systemmoduler på i et åpent format, der en slik modul er en komplett maskin eller en del av et større prosessystem. Hver modulleverandør leverer en MTP til sitt utstyr, og denne beskriver modulen i form av prosedyrer, operasjoner og funksjoner.
Basisprinsippet: Kjernen i Dima er det som kalles «Module Type Package» (MTP) MTP er en ny og definert måte å beskrive prosesstekniske systemmoduler på i et åpent format, der en slik modul er en komplett maskin eller en del av et større prosessystem. Hver modulleverandør leverer en MTP til sitt utstyr, og denne beskriver modulen i form av prosedyrer, operasjoner og funksjoner. (Bilde: Wago)

Namur benytter Dima som konsept for Industri 4.0 i prosessindustrien

Kundespesifikke småserier er en utfordring for prosessindustrien. Den tyske interesse­organisasjonen Namur har tatt opp problemstillingen, og Wago har utviklet et system kalt Dima som skal hjelpe prosessindustrien.

For flere år siden satte Namur-styret temaet «desentralisert intelligens – nye veier i prosessautomatisering» på dagsordenen for generalforsamlingen til Namur i 2014. Dette temaet ble ikke valgt for å diskutere kraftigere prosesskontrollsystemer, men for å kunne produsere små serier like effektivt og økonomisk som man i dag produserer store serier.

Gunnar Svarttjernet

Er produktsjef for automasjon hos Wago Norge der han har jobbet siden 2007
Før det var han i Malthe Winje Automasjon AS og Triple-S Industrial Automation AS, som nå er Goodtech Products.
Svarttjernet er utdannet elektronikk-ingeniør og markedsøkonom, han har arbeidet med automasjon siden 1980.

Dima introdusert

Wago holdt hovedpresentasjonen på Namurs generalforsamling i 2014, og introduserte Dima (Decentralized Intelligence for Modular Applications), en banebrytende ny idé for bransjen.
Prosessindustrien er en av de største industrisektorene i verden og er i hovedsak styrt av to faktorer: globalisering og mer og mer kundespesifikke produkter. Globalisering gjør i dag at hvem som helst, hvor som helst, kan bestille varer fra hele verden. Med bare ett online klikk flytter produkter seg over havet. Kundespesifikke produkter fosser fram innenfor forbruksvareindustrien, inkludert mat, klær, biler og medisiner.

Namur

Tysk interesseorganisasjon for automatisering i prosessindustrien som bl.a. har definert standarder for måleutstyr. Mest kjent er kanskje grensesnittene 4–20 mA og Namur-initiatorer.
Les mer her: namur.net

Fleksibilitet er avgjørende

Det er ikke overraskende at disse trendene representerer en enorm utfordring for prosessindustrien. Kundespesifikke produkter kan ikke planlegges like lett for produksjon som tilsvarende masseproduserte produkter. Kortere produkt-livssyklus kompliserer planleggingen ytterligere og krever en raskere tid til markedet.
Eksepsjonell pålitelighet har vært kravet til prosessystemer, men nå er produksjonsfleksibilitet blitt det avgjørende kriterium. Imidlertid er det lenge siden man så at denne endringen ville komme. Systemene må være modulært utformet for å gi produsenter mer fleksibilitet til å handle og reagere raskere. Denne utfordringen som hadde sin opprinnelse i prosessindustrien, stiller nye krav til automasjonsteknologien og modnet med Namur-anbefalingen NE 148 i 2013 som beskriver utfordringene i å automatisere modulære prosesstekniske systemer.

Har du lest om Wagos ambisjoner innen oppdrett?

Skjermbilde: Pilotprosjektet er en batch-prosess som har overordnet styring fra Proficy-Batch fra General Electric. Som HMI ble det brukt Siemens Win CC programvare. Det er utviklet symboler for både Win CC og Proficy. Ved å klikke på disse elementene åpnes dialogbokser der brukeren kan velge hvilke servicer eller HMI skjermbilder han ønsker å oversette og integrere. Det siste steget var å importere den oversatte MTPen inn i Win CC og Proficy-Batch. Typiske delanlegg som skal integreres er for eksempel en kjele som skal varmes opp, og med servicer som: tid, temperatur og regulerings­parameterene P, I og D.
Skjermbilde: Pilotprosjektet er en batch-prosess som har overordnet styring fra Proficy-Batch fra General Electric. Som HMI ble det brukt Siemens Win CC programvare. Det er utviklet symboler for både Win CC og Proficy. Ved å klikke på disse elementene åpnes dialogbokser der brukeren kan velge hvilke servicer eller HMI skjermbilder han ønsker å oversette og integrere. Det siste steget var å importere den oversatte MTPen inn i Win CC og Proficy-Batch. Typiske delanlegg som skal integreres er for eksempel en kjele som skal varmes opp, og med servicer som: tid, temperatur og regulerings­parameterene P, I og D.

Vesentlige krav

Seks krav var vesentlige grunnpilarer under utviklingen av Dima:

Den intelligente modulen:


For å få fullt utbytte av fordelene med modulær automatisering må modulene som brukes ha selvstendig og beskyttet PLS-program. Dette for at modulene skal være beskyttet mot endringer av andre. Videre må de raskt kunne integreres i totalsystemet, og de skal fungere mest mulig uavhengig av hverandre.

Interface:

For å forhindre bransje­omfattende avhengighet av én bestemt leverandør eller produsent er Dima produsent-uavhengig og benytter eksisterende standarder.

Kompetansebeskyttelse

I et modulært system leverer modulprodusenten en modulær enhet som skal integreres inn i det overordnete kontrollsystemet. For at modulprodusenten skal kunne beskytte sin knowhow og at systemoperatøren skal kunne ha beskyttelse for sine resepter og prosedyrer, er det bygget inn nøytrale grensesnitt.

Kontroll

Modellen for denne modulære, desentraliserte automatiseringen av prosessystemer med Dima kommer fra IT-verden, der komponenter kan integreres med relativ letthet i eksisterende systemer. For eksempel kan en skriver lett tilkobles og brukes uten omprogrammering. Ved å bruke Dima kan systemmoduler
integreres i arkitekturen på samme enkle måte.

Visualisering

Når et system er konstruert av desentraliserte moduler fra forskjellige produsenter, har modulene vanligvis sine egne operatørpanel med visualisering. Systemoperatøren er derimot ikke interessert i en mengde forskjellige skjermbilder oppe på kontrollnivået. De trenger et enhetlig utseende. Dima er dette ved hjelp av MTP = «Module Type Package» som det blir referert til under systemutvikling og integrasjon.

Sikkerhet

Til tross for produsent-uavhengighet og bruk av åpen source, gir Dima maksimal sikkerhet mot eksterne angrep.

Veien videre

DIMA blir nå videreutviklet av NAMUR, ZVEI (tysk organisasjon for elektroteknikk-  og elektronikk-industri) og en grupper bestående av leverandører av DCS-systemer, styresystemer, sensorer, sluttbrukere og universiteter. Dette er et  tyvetalls firmaer som inkluderer Siemens, ABB, Emerson, Yokogawa, Rockwell Automation, Endress+Hauser, BASF foruten WAGO.

Link: http://global.wago.com/en/wago/press/press-releases/archive/2015/basic-page-256-35803.jsp

To tyske universiteter

Med NE 148 ble automatiseringsleverandører drevet til å innovere, og Wago svarte med å utvikle Dima sammen med Helmut-Schmidt Universitetet i Hamburg og det Tekniske Universitetet i Dresden.
Tanken bak Dima er at maskiner eller anleggsdeler med egne kontrollsystemer (eks. en PLS og et operatørpanel) skal kunne settes inn i et større prosessanlegg med et minimum av engineering på toppsystemet, og uten å måtte sette seg inn i hvor data er lagret og hvordan de kommuniseres.