HART en 4 20 ma integreren in een PROFIBUS-installaties

Transcriptie

1 HART en 4 20 ma integreren in een PROFIBUS-installaties Edeg, 12 november 2009

2 De reden De reden voor het initiëren van zo n project kan het verbeteren van de productie en of veiligheid zijn. De Nationale PROFINET dag

3 De Uitdaging Productie verlies beperken Snelle implementatie Bestaande instrumentatie behouden De Nationale PROFINET dag

4 tijd Uitgangspunten bij initiële bouw Levenscyclus van 25 jaar Kosten baten verhouding Laatste stand van de techniek De Nationale PROFINET dag

5 20 MB >500 GB ** 95 ME XP Vista 7 tijd Algemene ontwikkelingen Computers Internet De Nationale PROFINET dag

6 20 MB >500 GB ** 95 ME XP Vista 7 tijd Veranderingen in techniek HART communicatie voor kalibratie en parametrering Veldbustechnologie Koppeling MES/ERP De Nationale PROFINET dag

7 ATEX 20 MB >500 GB ** 95 ME XP Vista 7 tijd Veranderingen in normen ISO 9000 ATEX richtlijnen REACH De Nationale PROFINET dag

8 Specificaties formuleren Wat is er aanwezig Instrumentatie Analoog of HART Multicore kabels Service station of Asset Management ATEX eisen Wat is het doel Asset Management Procesverbetering Procesautomatisering verbeteren Calibratie van instrumentatie online Diagnose van instrumentatie opnemen in het besturingssysteem en Asset Management Nieuwe richtlijnen implementeren De Nationale PROFINET dag

9 Praktische suggesties Meerjaren plan maken zodat aanpassing gedaan kan worden in kleinere projecten Infrastructuur voorzien maar nog niet volledig in gebruik nemen Kijken naar toepasbaarheid van technieken en materialen Kosten/baten niet uit het oog verliezen Opleiding plannen De Nationale PROFINET dag

10 Mogelijkheden HART intergreren op Profibus DP Profibus koppelen met Ethernet Uitbreiden met Profibus PA, Profinet Explosieveiligheid integreren De Nationale PROFINET dag

11 Remote IO Profibus Ex-isolator DP DP Veilige Zone Ex e installatie voorschriften Profibus Profibus-IS Zone 2 Zone 1 Zone 0 De Nationale PROFINET dag

12 Case 1 Temperatuurmeting met Thermokoppels Ca. 200 st. in reactor Uit - Temperatuur multiplexers meerkanalige units weinig diagnose In - Remote IO nauwkeurigheid veel diagnose flexibele opstelling Profibus DP configuratie van kanalen via de bus line monitoring bereiken vrij definieerbaar lengte kabel ca 200 mtr. De Nationale PROFINET dag

13 Case 2 Procesplant ombouwen in vol bedrijf 2 3 weken tijd voor ombouw Productie moet doorgaan Veldinstrumentatie behouden omzetten op Remote IO Ex zonering HART niet Ex signalen Weinig of geen ruimte in bestaande schakelkasten parallel opbouwen signalen stuk voor stuk onmzetten HART communicatie via Profibus DP V1 Service station op Profibus met Pactware of PDM Nauwkeurigheid De Nationale PROFINET dag

14 HYCO installatie met remote IO Profibus network Remote IO stations verdeeld over de plant Diverse veldsignalen Simpele integratie in Delta V De Nationale PROFINET dag

15 HYCO installatie met remote IO Asset Management HART communication via Profibus DP V1 or via separate network Redundantie van Profibus De Nationale PROFINET dag

16 Voordeel Aantal IO kaarten vermindert drastisch, wat blijft is een CPU met een aantal buskaarten. De Nationale PROFINET dag

17 Voor revamp Na revamp Door toepassing van een Remote IO systeem is de gehele installatie aangepakt, opgeruimd en overzichtelijk geworden. Bovendien geeft het de HART communicatie van de analoge instrumenten door aan het besturingssysteem. De Nationale PROFINET dag

18 Voordelen Oud = analoge techniek Bekende techniek Bekende installatie Multimeter, HART handheld Nieuw = veldbustechnologie Directer inzicht in de plant Betere procesvoering Meer diagnose beschikbaar Sneller reageren op afwijkingen, fouten voorkomen HART geintergreerd => Asset Management Mogelijkheden om direct te koppelen met Ethernet Volledige ombouw verdelen over kleinere projecten De Nationale PROFINET dag

19 WirelessHART is alleen maar een uitbreiding van conventionele HART communicatie HART 7.1 specificeert ook de fysieke laag van transmissie Idee Behoud van het bekende protocol Transformeer de gemoduleerde sinus van de ma loop naar een radio en creeer de eerste wireless standaard voor Proces Automatisering 19

20 Doelstelling Open en interoperabele standaard Zelfde gebruiksgemak als gewone HART Wireless toegang tot bestaande HART instrumenten Zelfde configuratie, onderhouds, diagnose tools en procedures Geringe aanvullende training nodig Wereldwijd bruikbaar Hardware (Radios) direct beschikbaar 20

21 Licentie vrije 2.4GHz ISM Band uit de IEEE is gekozen als de geprefereerde radio frequentie Voordelen: Wereldwijd gebruik met weining uitzonderingen Goedkoop en beschikbaar, standaard IEEE Ontworpen voor zeer laag stroomverbruik = batterij gevoede instrumenten Nadelen: Beperkt bereik door kleine vermogen ( m, afhankelijk van omgeving) in industriële omgeving Al in gebruik zijnde frequentie band (WLAN, Bluetooth, ZigBee), daardoor is transmissie betrouwbaarheid < 100% 21

22 RS 485 KFD2-HMM-16 ON ON HART en 4 20 ma integreren Oude situatie 4 20mA RS mA KFD2-HMM-16 STC4-Ex2 KFD2- PWR ON ON STC4-Ex2 STC4-Ex2 STC4-Ex2 KFD2- KFD2- KFD PWR PWR 8 9 STC4-Ex2 STC4-Ex2 STC4-Ex2 STC4-Ex2 KFD2- KFD2- KFD2- KFD2- PWR PWR PWR PWR PWR

23 Nieuwe situatie RS 485 RS

24 Applicaties Niveau meting Corrosie monitoring Temperatuur meting Klepstand detectie 24

25 Samenvatting Redenen om te integreren: Verbeteren van de productie Nieuwe techniek met behoud van bestaande instrumentatie Veiligheid Technisch overzicht behouden Mogelijkheden: Remote IO: Ex, niet Ex HART via bus of multiplexer Wireless HART: Parallel aan analoge signalen met Wireless adapter Zelfs Ex toepasbaar Modbus - Profibus - Ethernet -? We just have started 25