De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

De PROFIBUS,

PROFINET &

IO-Link dag

2011

Share our Vision for Automation

Wireless instrumentatie in een PROFIBUS landschap

De mogelijkheden, toepassingen en voordelen.

Daan Roks, Intation

De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

2

Agenda

Wireless Sensor netwerken

WirelessHART

Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

3


Wireless Sensor Netwerken WirelessHART

Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Wireless Sensor Netwerken

Een Wireless Sensor Netwerk (WSN) is:

een draadloos netwerkbestaande uit ruimtelijk verspreidde ‘nodes’ (Mesh)welke data van sensoren communicerennaar een centraal puntmet als doel een omgeving of proces te monitoren of te besturen

4


TempPressureFlowLevelDiscrete…


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Wireless Sensor Netwerken5


Karakteristieke eigenschappen van WSN’s:

Laag energie verbruik (= langere batterij levensduur)Bestand tegen extreme omstandighedenBestand tegen uitval van nodesDynamische topologieSchaalbaar

WSN’s worden o.a. toegepast voor:

Militaire doeleinden: Sonar, Intrusion detectionGebouw automatisering: Zigbee, IEEE802.15.4Natuurverschijnselen: aardbevingen, landslides(Proces)industrie: WirelessHART en ISA100.11a


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

WirelessHART

Onderdeel van de HART 7 standaard

Compatibel met het HART protocol and field devices

Definieert onderste 3 lagen van het OSI model

Veilig en betrouwbaar draadloos mesh network


6


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

WirelessHART Topologie

7De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

7


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Praktijk


8


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Praktijk


9

WirelessHART Gateway:

Wireless Access point

MESH routingLink Scheduling

Beveiliging Encryptie (128bit AES)Authenticatieintrusion detectieblack/whitelisting/lockdown

Gateway van WirelessHART naar backbone netwerk (proxy tussen

verschillende protocollen/interfaces)


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Link Scheduling10


Link scheduling bepaald de communicatie tussen 2 nodes in het veld, en wordt door de netwerk manager bepaald.

Een link is een combinatie van:

Een toegewezen tijdslotEen toegewezen frequentie kanaalZend of ontvangst mode

Door middel van link scheduling weet elke node wanneer hij op welk frequentie kanaal moet zenden of ontvangen

DeterministischElke communicatie op ander frequentie kanaal (omzeilen van storingen)Besparing energie voor langere batterijduur


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Link Scheduling11


A B

C

Gateway


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

12


MESH Routing

21 april 2023

12

Gateway

D

C

G

F

EA B

Node failure!!

Interference!!


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Batterij Transmitter Loop-powered

Dedicated

Multidrop

Integrated NA

Instrumentatie13


AD

31

24

AD

31

24

AD

1 1

AD4-20mA

4-20mA

2


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Ontsluiten HART data

14

14

Plant network

4..2

0 m

A

AD

AD

AD AD

Makkelijk ontsluiten HART dataGeen extra bekabeling of I/O nodig



Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Ontsluiten HART data15


HART data is veelal aanwezig in het veld. Slechts in 20% van de installaties wordt HART data

daadwerkelijk gebruikt (buiten commissioning) of toegankelijk

Met WirelessHART is deze informatie makkelijk te ontsluiten (ook in EX. Omgevingen)

Voordelen:

Diagnose informatie beschikbaarProactief beheerCondition based maintenance

Bi-directionele toegang tot field devices vanaf Asset Management systeem (parametriseren, kalibratie, diagnostiek)Procesoptimalisatie


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Bewegende onderdelen

16

AD

1

2 AD

3 4

16

Plant network

Metingen waar deze niet mogelijkwaren of moeilijk te realiseren zijn.



Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Grote afstanden17

AD

31 2

4

AD

31 2

4

AD

31 2

4

Aftakking voeding(bv van motor)

AD

AD

AD

AD

31 2

4

AD

AD

31 2

4

AD

31 2

4

Plant network

Makkelijk grote afstanden te realiserenGeen bekabeling nodigMakkelijk schaalbaar

17



Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Profibus integratie18


Ethernet

HART-PROFIBUS DPGateway

PROFIBUS DP-EthernetGateway

HART CMD

HART Response


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

19


Ethernet

PROFIBUS DP-EthernetGateway

HART CMD

HART Response

Profibus integratie

WirelessHART = HART transparant. Geen verschil voor HART applicaties


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Overzicht Profibus integratie20


RS485

Ethernet

Operator terminal

PV’sAsset management

DD-DTMProfibus configurator

GSD’s

Pro

fibus

DP

ControllerE

ther

net


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Conclusie21


WirelessHART:

Veilig en betrouwbaar MESH netwerkGebaseerd op vertrouwde HART 7 standaard

Toepassingen:Makkelijk ontsluiten gestrandde HART data in het veld

Proces optimalisatie, CBM, DiagnosticsAsset Management

Bewegende installaties, grote afstanden, tijdelijke/extra metingen

Besparingen op bekabeling, I/O, Multiplexers, …

Profibus integratie:Integratie via WirelessHART gateway met PROFIBUS interfaceHART transparantie: Gebruik bestaande tools en applicaties


Toepassingen

PROFIBUS integratie

Conclusie

Vragen?22


?

De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Documents

Transcript of De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011