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

Wireless Sensor netwerken WirelessHART Toepassingen Agenda Wireless Sensor netwerken WirelessHART Toepassingen PROFIBUS integratie Conclusie De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Wireless Sensor Netwerken Een Wireless Sensor Netwerk (WSN) is: een draadloos netwerk bestaande uit ruimtelijk verspreidde ‘nodes’ (Mesh) welke data van sensoren communiceren naar een centraal punt met als doel een omgeving of proces te monitoren of te besturen Temp Pressure Flow Level Discrete … De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Wireless Sensor Netwerken Karakteristieke eigenschappen van WSN’s: Laag energie verbruik (= langere batterij levensduur) Bestand tegen extreme omstandigheden Bestand tegen uitval van nodes Dynamische topologie Schaalbaar WSN’s worden o.a. toegepast voor: Militaire doeleinden: Sonar, Intrusion detection Gebouw automatisering: Zigbee, IEEE802.15.4 Natuurverschijnselen: aardbevingen, landslides (Proces)industrie: WirelessHART en ISA100.11a De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

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

WirelessHART Topologie 7 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Praktijk 8 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Praktijk WirelessHART Gateway: Wireless Access point MESH routing 9 WirelessHART Gateway: Wireless Access point MESH routing Link Scheduling Beveiliging Encryptie (128bit AES) Authenticatie intrusion detectie black/whitelisting/lockdown Gateway van WirelessHART naar backbone netwerk (proxy tussen verschillende protocollen/interfaces) De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Link Scheduling 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 tijdslot Een toegewezen frequentie kanaal Zend of ontvangst mode Door middel van link scheduling weet elke node wanneer hij op welk frequentie kanaal moet zenden of ontvangen Deterministisch Elke communicatie op ander frequentie kanaal (omzeilen van storingen) Besparing energie voor langere batterijduur De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Link Scheduling Gateway C A B De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

MESH Routing Gateway G Interference!! Node failure!! D C F E A B 12 12 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 4 april 2017 12

Transmitter Loop-powered Instrumentatie Batterij Transmitter Loop-powered Dedicated Multidrop Integrated NA AD 1 1 AD 4-20mA AD 3 1 2 4 AD 3 1 2 4 4-20mA 2 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Ontsluiten HART data Makkelijk ontsluiten HART data 14 AD AD AD AD Makkelijk ontsluiten HART data Geen extra bekabeling of I/O nodig 4..20 mA Plant network De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Ontsluiten HART data 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 beschikbaar Proactief beheer Condition based maintenance Bi-directionele toegang tot field devices vanaf Asset Management systeem (parametriseren, kalibratie, diagnostiek) Procesoptimalisatie De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Bewegende onderdelen AD 1 2 AD 3 4 Metingen waar deze niet mogelijk 16 AD 1 2 AD 3 4 Metingen waar deze niet mogelijk waren of moeilijk te realiseren zijn. Plant network De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Grote afstanden Makkelijk grote afstanden te realiseren 17 AD 3 1 2 4 AD 3 1 2 4 AD AD 3 1 2 4 Aftakking voeding (bv van motor) AD 3 1 2 4 Makkelijk grote afstanden te realiseren Geen bekabeling nodig Makkelijk schaalbaar Plant network De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Profibus integratie Ethernet HART CMD HART-PROFIBUS DP Gateway HART Response HART CMD Ethernet HART-PROFIBUS DP Gateway PROFIBUS DP-Ethernet Gateway De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Profibus integratie WirelessHART = HART transparant. Geen verschil voor HART applicaties HART Response HART CMD Ethernet PROFIBUS DP-Ethernet Gateway De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Overzicht Profibus integratie Asset management DD-DTM Operator terminal PV’s Ethernet Profibus DP Controller Profibus configurator GSD’s RS485 Ethernet De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Conclusie Profibus integratie: WirelessHART: Veilig en betrouwbaar MESH netwerk Gebaseerd op vertrouwde HART 7 standaard Toepassingen: Makkelijk ontsluiten gestrandde HART data in het veld Proces optimalisatie, CBM, Diagnostics Asset Management Bewegende installaties, grote afstanden, tijdelijke/extra metingen Besparingen op bekabeling, I/O, Multiplexers, … Profibus integratie: Integratie via WirelessHART gateway met PROFIBUS interface HART transparantie: Gebruik bestaande tools en applicaties De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Vragen? ? De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011