De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 • Share our Vision for Automation

Wireless instrumentatie in een PROFIBUS landschapDe mogelijkheden, toepassingen en voordelen.Daan Roks, Intation De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

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, Intrusiondetection • 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 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 12 A B De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 27 september 2014

Instrumentatie 4-20mA 1 1 4-20mA 1 4 1 4 2 3 2 3 2 AD AD AD AD De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

Ontsluiten HART data 14 Makkelijk ontsluiten HART data Geen extra bekabeling of I/O nodig AD AD AD AD 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 16 3 1 4 Metingen waar deze niet mogelijk waren of moeilijk te realiseren zijn. AD AD 2 Plant network De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011

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

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

Conclusie 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

De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011