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INDUSTRY 4.0 - Foundation Fieldbus, HART e FDI, le tecnologie abilitanti per l'automazione di processo nell'era dell'IoT

Progettare ed ammodernare gli impianti di produzione nell'ottica di INDUSTRY 4.0 vuol dire migliorare la qualità delle produzioni, aumentare la sicurezza degli impianti e degli operatori, ottimizzare i costi di produzione, gestire al meglio gli stoccaggi di materie prime e prodotti finiti.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcT Petrolchimico Milano novembre 2017 workshop

Pubblicato
da Benedetta Rampini
mcT Petrolchimico Milano 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Milano, 30 novembre 2017 Gli atti dei convegni e pi di 8.000 contenuti su www.verticale.net McT Petrolchimico FOUNDATION FIELDBUS, HART COMMUNICATION E FDI TROVANO CASA COMUNE NELLA
FIELDCOMM ORGANISATION FieldComm Group ' CHI SIAMO o FieldComm Group ha iniziato ad operare il 1 Gennaio 2015 combinando le attivit dei consorzi
Fieldbus Foundation e HART Communication Foundation. o FieldComm Group basato su standard aperti, un'organizzazione no profit con obiettivo di
guidare utenti finali nel processo, produttori, universit e organizzazioni di ricerca che lavorano
insieme per indirizzare lo sviluppo integrazione e implementazione di comunicazione digitale per
l'industria di processo. o Oltre ai protocolli HART e Foundation Fieldbus, FieldComm Group responsabile per gli sviluppi
della tecnologia FDI (Field Device Integration). 2 Consorzio FieldComm Group Italy 3 FieldComm Group 4 FieldComm Group is the home of the HART, FOUNDATION Fieldbus and FDI Technology standards ' Procedure di test
' FieldComm Group l'unica organizzazione nel settore dell'automazione con un programma di registrazione che richiede TEST OBBLIGATORI sugli elementi critici delle proprie tecnologie. Oggi il
nostro sforzo nei test e registrazione riguarda i dispositivi HART e FOUNDATION Fieldbus : sistemi host e
dispositivi a campo, componenti delle architetture (alimentatori, cavi, interfacce). 6 FieldComm Group - Product Testing ' Uno dei principi base del FieldComm Group il supporto alla interoperabilit ' la possibilit di operare dispositivi diversi da molteplici fornitori, all'interno dello stesso sistema, senza perdita di funzionalit. ' Il processo di test e registrazione presso FieldComm Group la chiave verso la INTEROPERABILITA' e assicura che ogni dispositivo o software sia conforme allo stesso standard N 7 FieldComm Group - Interoperabilit ' Numero associati o Oltre 300 aziende di tutto il mondo o Elenco dei dispositivi registrati presenti sul sito dell'associazione o https://www.fieldcommgroup.org/ o http://hartcommproduct.com/inventory2/index.php'action=list o http://it.hartcomm.org/main_article/hartip.html 8 FieldComm Group ' Aziende Associate 9 Tecnologia HART ' Graduale passaggio dal segnale analogico 4..20 mA al digitale o Introduce il digitale senza perdere l'analogico o Comprensibile e semplice (personale, attrezzature,..) ' Tecnologia robusta
' Grande diffusione : > 30 Milioni di dispositivi in campo
' Benefici o Configurazione remota, anche in zona Ex o Diagnostica o Lettura di pi variabili 10 Vantaggi della tecnologia HART ' Protocollo lento (1200 kb/s)
' Protocollo tipicamente punto/punto
' Con utilizzo multidrop si perde il 4..20 mA ed ancora pi lento
' Diagnostica su richiesta (non su evento) ' Poco utilizzato o Non utilizzato pur se presente o Utilizzo spot ' Solo in fase di commissioning e maintenance 11 Limiti della tecnologia HART 12 CONTROL Magazine ' March 2016 Survey ' Aumento del numero di interfacce HART trasparenti o Es. schede ingressi I/O analogiche di PLC o Interfacce intelligenti (multiplexer) o Apparecchiature di visualizzazione e registrazione ' Aumento della domanda di interconnessione ai dispositivi
' Trend : IIOT, Industry 4.0, ecc.
' Trend : uniformit ' EDD/FDT 'FDI 13 Trend della tecnologia HART ' Evoluzione tecnologica : HART-IP
' HART alla velocit di Ethernet 14 Trend della tecnologia HART 15 Tecnologia FOUDATION FIELDBUS 16 ' Prestazioni superiori con ridotti costi di installazione o 100% digitale o Riduzione di cablaggi, hardware I/O cabinets, interfacce o Molteplici informazioni da strumenti a campo o Unico cavo FOUNDATION Fieldbus ' Protocollo integralmente digitale Cos' Fieldbus Foundation ' Architettura digitale aperta progettata per soddisfare le necessit dell'Industria di Processo o Protocollo bidirezionale, multidrop, per utilizzo anche in aree classificate ' Suddiviso in Bus H1 per il campo e HSE (High Speed Ethernet)
' Bus H1 o a bassa velocit ha caratteristiche per il controllo di processo: o Standard IEC 61158-2, Velocit fissa a 31,25 kBit/sec (Bus H1) o Alimentazione 9-32 Vdc o Comunicazione ed alimentazione su 2 fili (Loop-Power) o Max Lunghezza della linea (doppino) circa 1900 m o Max numero di strumenti per linea suggeriti 14/16 Cos' Fieldbus Foundation ' I Blocchi Funzione (Function Blocks) ' Gli strumenti FF contengono molte variabili e informazioni distribuite/mappate
in diversi 'Blocchi funzione' ' Controllo distribuito in campo
' La Funzione 'LAS' (Link Active Scheduler)
' FF un procollo deterministico basato su Macrociclo
Function block : applicazioni tipiche AI DI AO DO M AO Input Output Manual Control AI PID AO AI DI Feedforward Control AI PID AO Cascade Control AI PID AI PID AO Ratio Control AI R AI PID AO Split Range Control AO BG BG Feedback Control AI PID AO AI PID AO Override Control CS AI PID Function Blocks'.
nella soluzione FF
massima flessibilit PID IN OUT BKCAL_IN Host FIELDVUE AO BKCAL_OUT CAS_IN Valvola AI OUT Trasmettitore Macrociclo 23 Tecnologia FOUDATION FIELDBUS Protocollo deterministico 24 Tecnologia FDI 25 Tecnologia FDI FDI ' Un Package ' Tutti i dispositivi ' FDI risolve il problema di integrare dispositivi a campo con la moltitudine di reti, sistemi operativi
e sistemi di controllo o Un pacchetto software per ogni dispositivo
o Che include tutti I file necessari o Libreria Cloud, gestita e aggiornata da
FieldComm Group 26 Industria 4.0 28 29 OPC Unified Architecture (OPC UA) un protocol o industriale M2M per l'interoperabilit sviluppato da OPC Foundation. 31 Metodologie per trasportare dati nel Cloud EDDL FDI Device Package UIP Attachments FDI Device Package FDI Device Package OPC - UA Mobile Maintenance Vendor X Scalable Analytics Service Tool Vendor Z Profinet / Ethernet IP Motor Management, Analyzers, Weighing Systems, ' 4-20mA HART Remote IO Fieldbus (FF/PA) Proxi to
Fieldbus
(FF/PA)
FIELD LAYER Ex TCP/UDP/IP to
EtherNet/IP or
Profinet Gateway
TCP/IP + UDP/IP 4-20mA HART ENTERPRISE LAYER CLOUD SERVICES
IIoT LAYER
Azure Asset Management Vendor Y Advanced Modeling Mobile Alerting ' IoT Content Delivery
Gateway
MQTT AMQP XMPP IP Comm Server AWS GE Predix HART-IP
Or WirelessHART
Gateway
SAP PI Historian OPC UA Server UI Engine DCS System FDI Client OPC - UA FDI Server FDI Common Host Components EDD Engine 8 FieldComm Group ' Piramide IIoT e creazione di valore IIoT requisiti di sistema o Assets intelligenti ' Connessi in modo intelligente!!
' Protocolli adatti all'applicazione o Infrastruttura di comunicazione ' ESTENSIONE: dal campo al CEO
' SCOPO: acquisire dati di processo e informazione intelligenti sugli asset o Analitica e applicazioni ' Integrare degli asset e creare informazioni o Personale competente ' Creazione di valore 32 Conclusioni ' Tutto inizia con la necessit di sfruttare ulteriormente le informazioni digitali
' Abbiamo bisogno di acquisire i dati e integrarli in sistemi con tecnologie collaudate e sicure
' Catturare l'eccitamento dell'IIoT per automatizzare il vostro impianto
' La trasformazione del business crea nuove opportunit per creare valore con IIoT e crea nuovi tipologie di soluzioni ' La collaborazione tra end users e costruttori di prodotti e soluzioni ottimizza le opportunit di creazione di valore nella trasformazione Digitale ' L'ultima prova di valore la prova da parte dell'utente finale! 37 Grazie !! 33

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McT Petrolchimico FieldComm Group Consorzio FieldComm Group Italy FieldComm Group FieldComm Group - Product Testing FieldComm Group - Interoperabilit FieldComm Group ' Aziende Associate Tecnologia HART Vantaggi della tecnologia HART Limiti della tecnologia HART Diapositiva numero 12 Trend della tecnologia HART Trend della tecnologia HART Tecnologia FOUDATION FIELDBUS FOUNDATION Fieldbus ' Protocollo integralmente digitale Cos' Fieldbus Foundation Cos' Fieldbus Foundation Function block : applicazioni tipiche Function Blocks'. nella soluzione FF Diapositiva numero 22 Tecnologia FOUDATION FIELDBUS Tecnologia FDI Tecnologia FDI FDI ' Un Package ' Tutti i dispositivi Industria 4.0 Diapositiva numero 29 Metodologie per trasportare dati nel Cloud FieldComm Group ' Piramide IIoT e creazione di valore Conclusioni Grazie !!


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