Download - 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
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
TempPressureFlowLevelDiscrete…
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Wireless Sensor Netwerken5
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
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
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
6
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
WirelessHART Topologie
7De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
7
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Praktijk
8De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
8
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Praktijk
9De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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)
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Link Scheduling10
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Link Scheduling11
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
A B
C
Gateway
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
12
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
MESH Routing
21 april 2023
12
Gateway
D
C
G
F
EA B
Node failure!!
Interference!!
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Batterij Transmitter Loop-powered
Dedicated
Multidrop
Integrated NA
Instrumentatie13
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
AD
31
24
AD
31
24
AD
1 1
AD4-20mA
4-20mA
2
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
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
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Ontsluiten HART data15
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
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.
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
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
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Profibus integratie18
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
Ethernet
HART-PROFIBUS DPGateway
PROFIBUS DP-EthernetGateway
HART CMD
HART Response
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
19
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
Ethernet
PROFIBUS DP-EthernetGateway
HART CMD
HART Response
Profibus integratie
WirelessHART = HART transparant. Geen verschil voor HART applicaties
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Overzicht Profibus integratie20
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
RS485
Ethernet
Operator terminal
PV’sAsset management
DD-DTMProfibus configurator
GSD’s
Pro
fibus
DP
ControllerE
ther
net
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Conclusie21
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
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
Wireless Sensor Netwerken WirelessHART
Toepassingen
PROFIBUS integratie
Conclusie
Vragen?22
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011
?