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用于HART设备的工业物联网IIoT

温度传感器、压力计、液位传感器、流量计等智能现场设备安装在现代工业工厂,可为工程师提供可靠的工厂健康信息。管理系统可以从这些现场设备中收集信息,如诊断数据、设备状态信息和特定的设备参数,帮助组织计划其预测性维护计划。该信息有助于防止意外停机,减少停机时间,降低维护成本。为了使工程师最大限度地利用这一潜力优化和降低工艺成本,所有安装的现场设备传输的数据必须透明、安全。

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运营团队使用云分布分析工具来监控和优化制造过程。现场设备的所有信息(如资产管理、诊断和过程数据)都实时存储在这里。通过Web界面可以通过预装在平板电脑上的浏览器实现界面可视化。平板电脑可立即使用,无需提前配置,如安装特殊应用。所有数据都可以通过直观的用户界面实时访问。因此,维修人员总能对汇总信息有清晰全面的了解,并能利用这些信息做出明智的决策,从而加快故障排除。

这只是基于工业4.0和IIoT许多可能的应用场景之一。各种制造商的网络设备正在交换越来越多的数据。用户和运营商可以从中受益,他们甚至不需要成为工业通信专家。

这样的描述场景很快就会成为现实。但仍有一些技术挑战:自动化技术。所有方案的共同点是将现场设备数据透明地集成到上层。这是所有进一步处理、分析和可视化步骤的基础。为了保证不同设备的互操作性,在设计新系统时,必须指定和使用开放式通信标准。但是,现有工厂的情况有所不同。它们的通信系统结构不符合这一基本要求,将成为未来应用的一部分。

由于拥有大量的专有解决方案,各组织和研究机构迅速意识到标准化的必要性,并开发了基于开放、与协议和供应商无关的数据传输集成技术,提供无缝连接的互操作性和集成灵活性。不幸的是,他们无法就通用解决方案达成共识。如今,用户可以选择以下集成技术,每种集成技术都采用不同的方法:

  • EDD(电子设备描述)–文本设备描述文件

  • FDT / DTM(现场设备工具、设备类型管理器)–具有集成用户界面的设备驱动程序

  • FDI(现场设备集成)–可选用户界面集成EDD

所有这些技术都有一个共同点:它们是基于传统的自动化金字塔,在所有级别上都是不透明的。数据通过现场总线或HART从现场设备中收集和收集SCADA供应用程序使用等级转换。这些技术基于软件产品,必须始终安装在终端设备上才能建立连接。没有准备好进一步处理数据。若需进一步处理,可使用专门修改的软件完成,但这并非标准。

传统的自动化结构通常被描述为四层金字塔。该结构已被证明多年,运行可靠性高。另一方面,它不是很灵活或足够开放,不适合物联网和工业4.创新与新技术。Namur开放式系统结构(NOA)现有结构可以通过提供其他开放式接口来扩展。这些数据还可以用于更高层次的监控和优化。

NOA概念使现有工厂和新工厂能够有效利用未来的创新。基本思想是开放的OPC UA接口将数据从以前的自动化世界导出到系统进行监控和优化,使核心自动化任务基本不受影响。此外,第二个通信通道可以直接从现有的现场设备访问信息。目前正在进行中NAMUR和ZVEI指定联合工作组NOA。

有鉴于此,越来越多的用户和系统提供商开始关注它HART-IP。HART-IP自2012年6月起HCF网络管理规范的一部分可以实现整个工厂的大规模解决方案,并在设备和应用程序之间提供高度的可操作性。基于协议IP网络(如以太网和Wi-Fi)上操作,并具有IPv4或IPv6的UDP和TCP上运行。HART IP基于4-20的应用层 mA HART同样的协议命令。

打开设备NOA接口可用于各级自动化结构。该接口基于OPC UA,并使用标准化的信息模型(NOA信息模型)。使用嵌入式OPC UA该信息模型可通过远程使用I / O实现系统(如网关),或在未来通过具有以太网连接的现场设备直接实现。由于安全原因,数据访问应只读。NOA这是二极管的保证。

借助smartLink DP,Softing提供了符合NOA网关可以通过PROFIBUS远程I / O从HART根据配套规范,设备收集数据并通过OPC UA访问dataFEED安全集成服务器结合使用后(服务器单方面向外界传递数据),Softing已经提供了NOA二极管的功能。

另外,集成到smartLinkDP中的HART-IP以太网透明访问服务器HART现场设备。以后可以用任何东西HART-IP客户端(例如Emerson的AMS或设备管理器ProComSol的Android应用程序DevComDroid)通过这种开放式通信标准HART参数化、监控和评估现场设备。

通过与NAMUR和ZVEI2019年11月7日至8日的合作Namur年度股东大会上设立了所述应用案例的演示器。smartLink DP网关已于2020年4月发布。

独立于控制器访问PROFIBUS网络

专为不影响工程运行的安装而设计

通过HART IP和HART over PROFIBUS访问HART设备

针对HART和PROFIBUS强大的连接功能优化

通过HART IP、FDT/DTM或TACC对HART参数化设备、资产管理和过程数据处理

通过Siemens PDM参数化

通过MQTT和OPC UA监视PROFIBUS I/O、资产及诊断数据

1、对HART参数化设备、资产管理和过程数据处理

2、使用HART IP主机系统易于集成

3、使用HART over PROFIBUS现有安装易于集成

4.远程支持I/O

  • ABB (S800, S900)

  • Altus Pronto (5064, 5065) ?MTL MTL8000

  • P F (LB, FB, RPI)

  • Siemens ET 200 (iSP, M, SP)

  • R.Stahl IS1

  • Turck (BL20, Excom) Wago

标签: turck传感器3083542

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