Module Type Package – MTP
MTP standardisiert die Integration modularer Anlagenmodule und ermöglicht deren herstellerübergreifende Einbindung in flexible Produktionsanlagen
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Module Type Package (MTP) ist ein herstellerübergreifender Standard für die Konfiguration und Integration modularisierter Produktionsanlagen und ermöglicht die schnelle Einbindung von Anlagenmodulen in übergeordnete Automatisierungssysteme. MTP definiert die funktionalen Eigenschaften und Schnittstellen von Process Equipment Assemblies (PEAs) unabhängig von Hersteller und eingesetzter Technologie. MTP enthält unter anderem Beschreibungen von Bedienbildern und Datenobjekten, die für die Integration eines Moduls erforderlich sind. TURCK unterstützt MTP für modulare Anlagenkonzepte in der Pharma-, Biotech-, Lebensmittel- und Prozessindustrie. MTP nutzt OPC UA als plattformunabhängigen Kommunikationsstandard zwischen Anlagenmodulen und dem Process Orchestration Layer (POL). MTP wird von NAMUR und ZVEI entwickelt, während die Profibus Nutzerorganisation (PNO) beziehungsweise Profinet International (PI) für Weiterentwicklung und Qualitätssicherung verantwortlich sind.
Was ist MTP?
MTP steht für „Module Type Package“ und bezeichnet einen herstellerübergreifenden Standard für die schnelle und einfache Konfiguration und Implementation modularisierter Produktionsanlagen. MTPs definieren die Eigenschaften und Schnittstellen von Anlagenmodulen (Process Equipment Assembly, PEAs) auf funktionaler Ebene, wobei Technologie und Hersteller unerheblich sind, und sorgen so für Kompatibilität. Ziel ist, dass Anlagenmodule leichter ausgetauscht werden können und noch schneller einsatzbereit sind. Ein MTP enthält alle Informationen, die für die Integration eines Moduls in eine modulare Anlage erforderlich sind, wie etwa die Beschreibung von Bedienbildern und Datenobjekten.
Hinsichtlich ihrer Arbeitsweise sind die Module Type Packages mit Druckertreibern vergleichbar. Dabei entspricht das MTP dem Druckertreiber, das Modul dem Drucker und der PC der übergeordneten Steuerung (Process Orchestration Layer, POL). Der POL liest das auf Basis von Codesys erstellte MTP-File ein und verarbeitet es. Die Funktion des Moduls wird erkannt und seine Prozesssteuerung auf der Beschreibung im MTP-File aufgebaut.
Die Anweisungen werden dann über den plattformunabhängigen Datenübertragungsstandard OPC UA kommuniziert. Auf diesem Weg lassen sich Anlagenmodule verschiedener Hersteller flexibel einsetzen und einfach zu komplexen Gesamtanlagen zusammenschalten. MTP verkürzen den Engineering-Aufwand modularer Anlagen erheblich und ermöglichen den Bau echter „Plug-and-Produce-Anlagen“.
Vor allem in der Pharma- und Biotech-Industrie, aber auch in der Lebensmittelindustrie sind modulare Anlagen bereits weit verbreitet. Auch in anderen Branchen der Prozessindustrie setzt sich zunehmend die Überzeugung durch, dass die Modularisierung in der chemischen Produktion unter anderem durch die Integration von Package Units mittels MTP viele Vorteile mit sich bringt.
Wer steht hinter MTP?
MTP wurde von der NAMUR und dem ZVEI ins Leben gerufen und entwickelt. Die Profibus Nutzerorganisation (PNO) bzw. Profinet International (PI) verantwortet Weiterentwicklung, Qualitätssicherung und internationale Verbreitung von MTP.
Welche Vorteile bringt MTP?
Zentrales Versprechen des MTP (Module Type Package) ist eine signifikante Verkürzung der Time to Market (TTM). Die dezentrale Automatisierung mit modularen Anlagen eröffnet neue Wege zu mehr Flexibilität und Wirtschaftlichkeit. Jedoch stellen individuelle Kundenwünsche sowie verschiedene Steuerungs- und Leitsysteme bei der Modularisierung oft ein Hindernis dar, da sie ohne einheitliche Schnittstellendefinitionen, wie sie MTPs bieten, durch modulare Architekturen nicht hinreichend abbildbar sind.
Die verfahrenstechnischen Anlagen sind nicht flexibel genug, um kurzfristige Anpassungen und Änderungen zu ermöglichen. Leitsysteme können die Anlagenmodule nicht automatisch erkennen. Es fehlt eine Semantik, mit der Leitsysteme den Modulen Funktionen und Aufgaben zuweisen können. Das führt dazu, dass die Vorteile des modularen Aufbaus durch den Mehraufwand bei der Integration der Module aufgehoben werden. Genau da setzt das MTP an.
Vorteile der TURCK-Lösungen
TURCKs dezentrale Automatisierungslösungen brechen starre Hierarchien auf, indem Maschinenmodule mit autarken Entscheidungsfähigkeiten ausgestattet werden. Das entlastet erheblich die zentrale Steuerung und reduziert den Verdrahtungsaufwand, wodurch ein wesentlicher Kostenvorteil erreicht wird. Daneben bedeutet eine minimierte Verdrahtung eine Verringerung potenzieller Fehlerquellen und damit der Wartungskosten. Mit seinem Portfolio kann TURCK verschiedenste MTP-Lösungen für die durchgängige Modularisierung in der Produktion anbieten.
So können TURCKs kompakte Edge Controller Maschinenmodule wie Skids, zum Beispiel Fermenter oder Rührstäbe, komplett autark steuern. Dabei sind nicht nur die Steuerungsaufgaben der Edge Controller in Codesys programmiert, sondern auch die Vorverarbeitung und Filterung der Daten. Damit lässt sich der Datenstrom Richtung Cloud effektiv reduzieren, was neben den positiven Effekten auf die Bandbreite auch einen Sicherheitsvorteil bietet. Die weltweit bewährte, herstellerunabhängige Systemplattform Codesys erlaubt die Nutzung von unterschiedlichen Feldbus-/Ethernet-Protokollen in einem Automatisierungssystem.
Der Edge Controller erzeugt das MTP-File auf der Basis von Codesys. Im Anschluss wird es im Process Orchestration Layer (POL) abgelegt und installiert. Die Anweisungen werden über den Industriestandard OPC UA kommuniziert, der von einer großen Anzahl von Geräten unterschiedlicher Hersteller unterstützt wird. Über das MTP können PEAs (Process Equipment Assembly) schnell in modulare Anlagen integriert werden. Es liefert so die Grundvoraussetzung für die durchgängige Modularisierung in der Produktion, erlaubt die schnelle Inbetriebnahme und ermöglicht damit Plug and Produce.
Mit seinem umfangreichen IP67-Angebot ermöglicht TURCK den Aufbau komplett schaltschrankloser Lösungen, sowohl im sicheren als auch im Ex-Bereich. Darüber hinaus steht mit dem I/O-System BL20 eine IP20-Lösung für den Einsatz im sicheren Bereich zur Verfügung. Das hochverfügbare IP20-I/O-System excom ist wahlweise in den Ex-Zonen 2 und 1 oder im sicheren Bereich installierbar.
Vorteile
Schnelle Inbetriebnahme
TURCKs Edge Controller steuern Anlagenmodule dezentral und autark. Die IP67-Lösung reduziert Verdrahtungsaufwand und Inbetriebnahmezeit und lässt sich einfach erweitern.
Erhöhte Flexibilität
Egal ob ein Anlagenmodul in Ex-Zone 1 oder 2 oder aber im sicheren Bereich eingesetzt werden soll, für jedes Anwendungsszenario hat TURCK passende Lösungen im Programm.
Einzigartig
Mit den Edge Controllern bietet TURCK marktweit die derzeit einzige, durchgehend dezentrale IP67-Lösung für explosionsgefährdete Umgebungen an.
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Module Type Package (MTP) bei TURCK: Häufig gestellte Fragen
1. Was ist MTP und wofür wird MTP eingesetzt?
MTP ist ein herstellerübergreifender Standard für die Integration modularisierter Produktionsanlagen. MTP beschreibt die Eigenschaften und Schnittstellen von Anlagenmodulen auf funktionaler Ebene und ermöglicht deren Einbindung in übergeordnete Automatisierungssysteme. TURCK positioniert MTP insbesondere für modulare Anlagenkonzepte in der Pharma-, Biotech- und Prozessindustrie.
2. Welche Rolle spielen Process Equipment Assemblies bei MTP?
Process Equipment Assemblies (PEAs) sind die Anlagenmodule, deren Eigenschaften durch MTP beschrieben werden. MTP definiert die funktionalen Schnittstellen dieser Module unabhängig von Hersteller und Technologie. Dadurch können Process Equipment Assemblies einfacher in modulare Produktionsanlagen integriert und bei Bedarf ausgetauscht werden.
3. Welche Informationen enthält ein MTP?
Ein MTP enthält alle Informationen, die zur Integration eines Moduls in eine modulare Anlage erforderlich sind. Dazu gehören unter anderem die Beschreibung von Bedienbildern und Datenobjekten. MTP stellt diese Informationen standardisiert bereit, damit übergeordnete Systeme die Funktionen eines Moduls erkennen und nutzen können.
4. Wie funktioniert die Kommunikation mit MTP?
MTP nutzt OPC UA als plattformunabhängigen Kommunikationsstandard. Die Kommunikation zwischen dem Process Orchestration Layer (POL) und den Anlagenmodulen erfolgt über diesen Standard. TURCK beschreibt OPC UA als Grundlage dafür, Module unterschiedlicher Hersteller flexibel miteinander zu kombinieren und in Gesamtanlagen einzubinden.
5. Was ist der Process Orchestration Layer bei MTP?
Der Process Orchestration Layer (POL) ist die übergeordnete Steuerungsebene innerhalb einer MTP-Architektur. Der POL liest das MTP-File ein, erkennt die Funktionen eines Moduls und baut darauf basierend die Prozesssteuerung auf. MTP ermöglicht dadurch die standardisierte Integration verschiedener Anlagenmodule.
6. Wie unterstützt Codesys die Umsetzung von MTP?
MTP kann mit einem auf Basis von Codesys erstellten MTP-File genutzt werden. Der Process Orchestration Layer verarbeitet das MTP-File und erkennt die Funktion des jeweiligen Moduls. TURCK beschreibt Codesys im Zusammenhang mit der Erstellung der Dateien, die für die Integration von Anlagenmodulen erforderlich sind.
7. Welche Vorteile bietet MTP für die Interoperabilität modularer Anlagen?
MTP sorgt für Kompatibilität zwischen Anlagenmodulen unterschiedlicher Hersteller. MTP beschreibt Schnittstellen und Funktionen auf einer standardisierten Ebene, sodass Technologie und Hersteller eines Moduls für die Integration nicht entscheidend sind. Dadurch können Module flexibel kombiniert werden.
8. Welche Bedeutung hat MTP für die Pharma- und Biotech-Industrie?
MTP wird laut Quelle insbesondere in der Pharma- und Biotech-Industrie eingesetzt. Modulare Anlagen sind dort bereits weit verbreitet. MTP unterstützt die Integration einzelner Anlagenmodule und ermöglicht den Aufbau modularer Produktionsumgebungen mit standardisierten Schnittstellen.
9. Welche Kosten oder Lizenzmodelle sind bei MTP zu berücksichtigen?
Der Quelltext enthält keine Angaben zu Kosten, Lizenzmodellen oder Softwaregebühren für MTP. Die Quelle beschreibt MTP als Standard für die Integration modularer Produktionsanlagen. Weitere wirtschaftliche oder lizenzrechtliche Informationen werden nicht genannt.
10. In welchen Anwendungen wird MTP eingesetzt?
MTP wird vor allem in modularen Produktionsanlagen der Pharma-, Biotech-, Lebensmittel- und Prozessindustrie eingesetzt. Ein Beispiel ist die Integration einzelner Skids oder Prozessmodule in eine übergeordnete Produktionsanlage. MTP ermöglicht dabei die standardisierte Einbindung von Modulen verschiedener Hersteller.