← Terug naar de categorie Process Control & Automation

De kloof overbruggen tussen HART-apparaten en IIoT, het industriële internet der dingen

Moore Industries-logo

Door Tina Todd, Director of Engineering bij Moore Industries Worldwide

In de afgelopen decennia heeft de introductie van industriële Ethernet- en draadloze netwerken in procesfabrieken en automatiseringsfaciliteiten ertoe geleid dat gegevensuitwisseling binnen een faciliteit en zelfs in wereldwijde bedrijfsnetwerken gemeengoed wordt.

Deze vrije informatiestroom heeft nieuwe mogelijkheden geïntroduceerd voor het gebruik van de copius-hoeveelheden gegevens in bestaande veldapparatuur in een IIoT (Industrial Internet of Things), context om de Smart Factory, Cloud Automation en Industry 4.0 mogelijk te maken.

De stroom van proces- en diagnosegegevens van slimme HART digitale veldinstrumenten kan nu worden gedeeld met midden- en hoger niveau controle, activabeheer en gegevensinformatiesystemen zonder dure apparatuur voor interface-procescontrole te upgraden.

figure-1

ISA 95-model met besturings- en informatieniveaus

Plant van de toekomst

Het typische procesbesturingsmodel waarbij beslissingen worden genomen voor het proces op lokaal of gecentraliseerd niveau door PLC's (Programmable Logic Controller) of BPCS (Basic Process Control System) verandert snel. Deze systemen waren nooit bedoeld om de hoeveelheid gegevens waar ze in de nabije toekomst toegang toe zouden hebben te verwerken of zelfs te realiseren.

Er zijn nieuwere ERP-, MES- en activabeheersystemen die nu enkele van deze gegevens verzamelen, maar de meest kritische uitdaging waarmee lokale productiefaciliteiten worden geconfronteerd, is mankracht. Omdat stroomlijning van kosten en overhead veel productiefaciliteiten heeft verlaten met net genoeg personeel om de fabriek draaiende te houden, beschikken faciliteiten niet langer over de extra tijd, personeel en middelen die nodig zijn om gegevens te analyseren.

Om deze reden zien we dat bedrijven lease- of jaarovereenkomsten aanbieden die betrekking hebben op het verzamelen, opslaan en analyseren van allerlei procesgegevens. Deze gegevens maken deel uit van een grotere voorspellende analysestrategie die niet alleen operators van naderende problemen kan waarschuwen, maar ook wordt gebruikt om het proces zelf te optimaliseren.

Dit type cloudautomatisering probeert zoveel mogelijk gegevens te verzamelen om operationele uitgaven en toekomstige kapitaaluitgaven voor toekomstige fabrieksbouw te verminderen. Dus de uitdaging blijft: hoe vinden bestaande en nieuwe productiefaciliteiten een kosteneffectieve manier om kritieke fabrieksvloergegevens naar informatiesystemen van een hoger niveau te krijgen? Het antwoord is om te profiteren van de digitale HART-gegevens die u al hebt geïnstalleerd, maar ofwel niet wisten dat ze er waren of de apparatuurupgrades niet konden betalen om er toegang toe te krijgen.

HART-protocol

Met meer dan 40 miljoen geïnstalleerde HART-apparaten wereldwijd, blijft HART bijgewerkte revisies ontvangen die continu de capaciteit voor gegevensuitwisseling, snelheid, aantal apparaten op een netwerk, ondersteuning via Ethernet en draadloze mogelijkheden verbeteren. Het biedt eindgebruikers onbelemmerde toegang tot proces- en diagnosegegevens die kunnen worden gedeeld met alle delen van de nieuwe Smart Factory die IIoT-inspanningen ondersteunt.

In veel gevallen werden HART-instrumenten eenvoudig geïnstalleerd omdat ze eenvoudig konden worden geconfigureerd en gediagnosticeerd met een HART-handheld communicator (HHC). Het digitale HART-signaal bevat echter vaak extra procesmetingen en andere variabelen, zoals instrumentstatus, diagnostische gegevens, alarmen, kalibratiewaarden en waarschuwingsberichten.

Een eenvoudige en kosteneffectieve oplossing voor het verzamelen van HART-informatie is het gebruik van een HART-interface-apparaat. Deze HART-interface-apparaten maken het verkrijgen van HART-gegevens een vrij eenvoudige propositie. Deze HART-gegevens kunnen vervolgens beschikbaar worden gesteld aan het besturingssysteem, de vermogensbeheerder of de Ethernet-backbone van de fabriek, waar ze vervolgens kunnen worden gedeeld met systemen op hoger niveau of bedrijfs-WAN's (Wide Area Network).

figure-3

HART naar Ethernet-gateways bieden een snelle en economische manier om kritieke HART-gegevens te delen met systemen op een hoger niveau.

HART-interfaceopties

Er zijn verschillende manieren om te communiceren met HART smart field-apparaten om het digitale proces en diagnostische informatie te verkrijgen. Ze variëren van HART-compatibele 4-20mA-invoerkaarten, HART multiplexer (Mux) -systemen, inschuifbare PLC-gatewaykaarten, op maat gecodeerde software-interfaces voor activabeheer en MES / ERP-systemen en zelfstandige gateways die de HART-gegevens doorgaans converteren naar andere eigendomsrechten of open branche-indeling.

HART-multiplexers komen vaak voor en meestal is hun interface een aangepaste RS-422-, RS-485- of RS-232-seriële verbinding en is deze op maat geconfigureerd voor de hardware-interface, het activabeheersysteem of het besturingssysteem van een bepaalde leverancier. Elk van deze opties is vrij duur en wordt vaak vermeden. De duurste maar ook meest specifieke HART-interface die er is, is er een die door een programmeur is geschreven en die vervolgens kan worden aangepast aan exacte gebruikers- en hardwarespecificaties.

Standalone HART-gateways, zoals het HES naar Ethernet Gateway-systeem van Moore Industries, bieden vaak de meest economische manier om HART-gegevens uit veldapparatuur te extraheren, waardoor de gegevens direct beschikbaar zijn voor systemen op een hoger niveau. Deze producten bieden meestal één tot vier kanalen of poorten waarmee meerdere HART-apparaten kunnen worden neergezet voor maximale gegevensconcentratie.

Voor meer informatie over Moore Industries, bezoek www.miinet.com

Moore Industries-Europe, Inc

Interface veldprocessen met computer-gebaseerde systemen, uitleesapparatuur en andere instrumenten

Handtekening: Gouden lidmaatschap

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via