Feldebene

Die Leittechnik fasst die Datenströme der untergeordneten Ebenen, dem Feld oder einzelner Zellen, wie zum Beispiel Signale der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zusammen, um dadurch den gesamten Fertigungsprozess zu steuern und zu überwachen.

Die Leittechnik findet in Form eines Leitsystems ihren Platz im Leitstand eines Betriebes.

In der Automatisierungspyramide gehört das Leitsystem zur Leitebene. Der Begriff Leittechnik wird aber weiter gefasst und umfasst auch die Steuerungs- und Betriebsleitebene, zum Teil auch die Feldebene.

Leittechnik in unterschiedlichen Anwendungsbereichen

Leittechnikstand zweier Flammrohrrauchrohrkessel.

Der Begriff Leittechnik wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen angepasst genutzt. Dabei wird der Begriff Leittechnik zumeist als Sammelbegriff für folgende drei Bereiche gesehen:

• Feldebene
• Steuerungsebene
• Managementebene

Zusätzlich umfassen die Begriffe anwendungsspezifische Aspekte.

Begriff	Anwendungsbereich
Prozessleittechnik	Verfahrenstechnik
Netzleittechnik	Versorgungsnetze für Strom / Gas / Wasser / Fernwärme
Betriebsleittechnik	Schienenverkehr
Gebäudeleittechnik	Gebäudeautomation
Fertigungsleittechnik	Fertigungstechnik

Normen

DIN V 19222: Leittechnik - Begriffe

	DIN V 19222
Bereich	Leittechnik
Regelt	Leittechnik -Begriffe
Kurzbeschreibung	legt Grundbegriffe der Leittechnik fest
Letzte Ausgabe	09.2001
ISO

Die Vornorm DIN V 19222 vom September 2001 (ersetzte DIN 19222:1985-03) legt Grundbegriffe der Leittechnik fest, unter anderen auch Prozess und Leiten.

„Leiten
Gesamtheit aller Maßnahmen, die einen im Sinne festgelegter Ziele erwünschten Ablauf eines Prozesses bewirken. Die Maßnahmen werden vorwiegend unter Mitwirkung des Menschen aufgrund der aus dem Prozess oder auch aus der Umgebung erhaltenen Daten mit Hilfe der Leiteinrichtung getroffen “

– DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE: DIN V 19222:2001-09, 4.1.2

Die Vornorm beschreibt die Leitebene als „Gesamtheit aller Leiteinrichtungen gleichen Ranges in einer hierarchischen Leitstruktur“ und definiert einige Ebenen und erwähnt weitere in Beispielen. Zusammen ergibt sich die Ebenenstruktur wie im UML Klassendiagramm dargestellt. Als Anwendungsbeispiele der Leittechnik werden genannt: Produktionsleittechnik Verfahrensleittechnik Fließprozesse Chargenprozesse Fertigungsleittechnik Stückgutprozesse Stückgutprozesse Kraftwerksleittechnik Netzleittechnik Gebäudeleittechnik Verkehrsleittechnik Kommunikationsleittechnik

Klassendiagramm zum Zusammenhang der Leitebenen.

Relevante Normen

Zahlreiche weitere Normen sind für die Leittechnik von Bedeutung. Hier einige Beispiele:

Norm	Titel
ATV-DVWK-M 253	Automatisierungs- und Leittechnik auf Abwasseranlagen
CLC/TR 61158	Digitale Datenkommunikation in der Leittechnik - Feldbus für industrielle Leitsysteme
DIN 19223	Leittechnik - Regeln für die Benennung von Messgeräten
DIN 19226	Leittechnik; Regelungstechnik und Steuerungstechnik
DIN 19227	Leittechnik; Graphische Symbole und Kennbuchstaben für die Prozessleittechnik
DIN 43735	Leittechnik - Elektrische Temperaturaufnehmer für Widerstandsthermometer und Thermoelemente
DIN 43772	Leittechnik - Metall-Schutzrohre und Halsrohre für Maschinen-Glasthermometer, Zeigerthermometer, Thermoelemente und Widerstandsthermometer - Masse, Werkstoffe, Prüfung
DIN 44030	Leittechnik; Lichtschranken und Lichttaster
DIN EN 45510	Leitfaden für die Beschaffung von Ausrüstungen für Kraftwerke
DIN EN 61069	Leittechnik für industrielle Prozesse - Ermittlung der Systemeigenschaften zum Zweck der Eignungsbeurteilung eines Systems
DIN EN 61158 DIN EN 61784	Digitale Datenkommunikation in der Leittechnik - Feldbus für industrielle Leitsysteme
DIN IEC 60671 DIN IEC 60880 DIN IEC 61513 DIN IEC 62138	Kernkraftwerke - Leittechnik für Systeme mit sicherheitstechnischer Bedeutung
DIN V 19222	Leittechnik - Begriffe
DIN V 19233	Leittechnik - Prozessautomatisierung - Automatisierung mit Prozessrechensystemen, Begriffe
DIN V 19247	Leittechnik - Einrichtung für den Sauerstoffeinsatz in der Prozesstechnik
DIN V 19249	Leittechnik - Sicherheit von nichtelektrisch betriebenen Geräten, Einrichtungen und Systemen und nichtelektrischen Geräteteilen von elektrisch betriebenen Geräten - Allgemeine Anforderungen
DIN VDE 0119	Zustand der Eisenbahnfahrzeuge - Leittechnik

Geschichte

Bereits in den 1950er Jahren wurden erste leittechnische Einrichtungen mittels Relaistechnik und Analogtechnik realisiert und für Regelung, einfache Steuerungstechnik und Fernsteuerung eingesetzt. Diese wurden zum Teil an Schalttafeln bedient.

In den 1960er Jahren lösten verbindungsprogrammierte elektronische Steuerungen zunehmend die Relaistechnik ab und es wurden Prozessrechner, vor allem der Firma DEC aus der Serie PDP, für leittechnische Aufgaben benutzt. Zu dieser Zeit kamen Mosaikschaltwarten für größere fest verdrahtete Leuchtschaltbilder für den Handbetrieb zum Einsatz, die leichter bei Anlagenumbauten angepasst werden können.

Mit dem Aufkommen von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) in den 1970er Jahren, wurden einfache Steuerungsaufgaben vom Prozessrechner auf diese verlagert. In den Achtzigern und Neunzigern ersetzten SPS den Prozessrechner in der Steuerungsebene immer mehr.

In den 1980er Jahren verdrängten zusätzlich UNIX-Lösungen, vor allem auf Basis System V, spezielle Prozessrechnerlösungen in den überlagerten Ebenen.

Die Normung des Ethernet (z.B. OSI-Modell) verhalf diesem zum Durchbruch in der Leittechnik. Ab Mitte der 1980er Jahren wird Ethernet zunehmend zur Vernetzung von SPS und Leitrechnern benutzt.

Personal Computer waren ursprünglich nicht für den Leittechnikeinsatz gedacht, drangen aber als Industrie-PC-Ausführung Ende der 1980er und in den 1990er Jahren in die Leittechnik ein. Dieser Trend verstärkte sich mit der Einführung von Microsoft Windows NT und setzt sich bis heute fort, konnte aber nicht die SPS verdrängen, obwohl dies von einigen Fachleuten vorhergesagt wurde. Im gleichen Zeitraum wurden Feldbusse entwickelt, die zu einer erheblichen Kostenreduzierung in der Feldverdrahtung führten und sich deshalb schnell durchsetzten.

In den 1990er Jahren begann die Vernetzung der Leittechnikinseln untereinander und mit anderen EDV-Systemen. Deshalb haben offene Standards zum Datenaustausch, wie z.B. OPC, eine große Bedeutung gewonnen. Für die Vernetzung der Leitsysteme, auch mit anderen EDV-Systemen, hat sich TCP/IP als Kommunikation weitgehend durchgesetzt.

Diese Trends setzten sich nach 2000 fort und haben die Anforderung an Interoperabilität und Plattformunabhängigkeit verstärkt, was zu weiteren Standardisierungsbemühungen (z. B. PROFINET, Ethernet für die Vernetzung in der Feldebene) und serviceorientierten Ansätzen in der Leittechnik geführt.

Siehe auch

Prozessleitsystem