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#Livres blancs
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Quel est le meilleur Fieldbus pour votre usine de fabrication ?
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EtherNet/IP, un venu à la technologie de fieldbus qui offre rapidement et des raccordements de manière simple.
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L'industrie 4.0 et l'Internet des choses influencent le choix de la technologie de fieldbus pour des usines de fabrication. Précédemment, la chose primaire la plupart d'instrument et les automaticiens se sont inquiétés étaient environ comment relier des centaines, sinon des milliers, d'instruments de processus au système de contrôle réparti (DCS) à leur usine.
Relier la manière démodée ? par l'intermédiaire de 4-20mA ? boucles ? ? obtenait trop cher en raison du coût de courir des milliers de fils. La PA de base Fieldbus et de Profibus ont été au commencement développées il y a 25 ans pour aborder ceci et d'autres issues.
Aujourd'hui, les ingénieurs ont un autre souci : Comment conduisent-ils des données des instruments de processus au logiciel de plus haut niveau de technologie de l'information ? Les plates-formes de logiciel telles que la planification de ressource d'entreprise (ERP), le système de gestion de maintenance automatisé (CMMS), la gestion de patrimoine, l'analyse en lots et les systèmes semblables ont besoin de données en temps réel. Ici, un venu à la scène de fieldbus, EtherNet/IP, offres un rapide et manière simple d'établir ces rapports.
PA de base Fieldbus et de Profibus ? Comment fonctionnent-ils ?
La PA de base Fieldbus et de Profibus ont été développées dans les années 80 comme remplacements pour le 4-20mA standard et ont continué pour dominer le monde à régulation de processus. Aujourd'hui, pratiquement chaque fabricant des compteurs de débit, transmetteurs de pression et instrumentation semblable des interfaces offre de base Fieldbus et de Profibus PA, et chaque fournisseur principal de système de contrôle soutient tous les deux.
Les deux fieldbuses épargnent des coûts de câblage parce qu'ils permettent aux instruments multiples d'envoyer et recevoir des données utilisant un câble simple appelé un tronc ou un segment. Un tronc ou un segment commence à un dispositif d'interface situé au système de contrôle.
Sur un système de Fieldbus de base, l'interface s'appelle une carte H1 ; sur un système de PA de Profibus, il ? SA. Coupleur de segment de DP/PA. En termes de câblage de signal et alimentation électrique pour le segment, ils sont semblables car l'alimentation CC requise pour des instruments sur le segment est fournie par une alimentation d'énergie.
Un segment typique inclut un dispositif d'interface, l'alimentation d'énergie, un câble à un coupleur de dispositif et différents câbles du coupleur aux instruments.
Mais en raison du coût élevé d'autoriser le fieldbus et la complexité technique, seulement les fournisseurs principaux de DCS ? ABB, Emerson, Honeywell, Siemens, Yokogawa et quelques autres ? ayez les dispositifs d'interface de fieldbus. En d'autres termes, ceci le rend difficile des segments de relier de base Fieldbus ou de Profibus PA à un PLC ou à un PAC, ou à un logiciel courant d'ordinateur industriel pas directement lié à DCS.
EtherNet/IP ? Comment fonctionne-t-cela ?
EtherNet/IP a été à l'origine présenté par ODVA en 2001, pour soutenir principalement l'automation de machine. Il plus tard a été adopté par Endress+Hauser, automation de Rockwell et d'autres pour soutenir des applications de processus.
Un instrument d'EtherNet/IP offre typiquement un choix de PA de base Fieldbus, de Profibus et d'interfaces d'EtherNet/IP. La différence principale entre les trois interfaces est qu'EtherNet/IP peut communiquer directement par l'intermédiaire de l'Ethernet IEEE 802.3, permettant le raccordement à pratiquement n'importe quel contrôleur ou PC avec un port d'Ethernet.
Les distances de câblage sont jusqu'à 100 mètres en se déployant au-dessus du cuivre, et jusqu'à 2.000 mètres en employant la fibre. La puissance au-dessus de l'Ethernet (PoE) est les alimentations disponibles, ainsi d'énergie ne peut être nécessaire dans le domaine. EtherNet/IP utilise les commutateurs, les routeurs et les appareils sans fil standard d'Ethernet.
La PA de base Fieldbus et de Profibus peut être employée dans des secteurs dangereux de même que peut EtherNet/IP. Les commutateurs d'Ethernet sont disponibles que puissance d'une sécurité inhérente d'utilisation au-dessus d'Ethernet (PoEX) pour se relier aux instruments de champ dans les zones 1 et 2.
La PA de base Fieldbus et de Profibus peut être installée dans des configurations superflues pour tenir compte de l'échec d'une alimentation d'énergie, des courts-circuits ou d'un câble endommagé de segment. Pour EtherNet/IP, la redondance peut être réalisée par l'architecture de réseau appropriée.
La PA toutes les deux de base Fieldbus et de Profibus fournissent des données étendues d'instrument et l'information diagnostique par l'intermédiaire de leurs communications numériques, fait ainsi EtherNet/IP. En fait, l'Ethernet IEEE 802.3 fournit un plus grand paquet de données ? jusqu'à 1500 bytes ? permettre à des fournisseurs de dispositif de fournir beaucoup plus de données.
Obtention aux données
La PA de base Fieldbus, de Profibus et les EtherNet/IP ont les possibilités, les dispositifs et les fonctions semblables (voyez la table ? Comparaison de Fieldbus ?). La plus grande différence est comment des données d'instrument peuvent être acquises par Industry 4.0, Internet des choses et tout autre logiciel.
Puisqu'EtherNet/IP est une interface standard, le raccordement est relativement simple. Par exemple, des dispositifs peuvent être votés par n'importe quel système de surveillance de condition avec un port d'Ethernet pour le diagnostic et d'autres données. En outre, un PC industriel équipé de la gestion de patrimoine, l'entretien ou le logiciel de HMI/SCADA peuvent accéder à toutes les entrée-sortie et information diagnostique qu'elle a besoin directement des dispositifs par l'intermédiaire d'une interface d'Ethernet.
Avec la PA de base Fieldbus et de Profibus, les données d'instrument en général d'abord vont au dispositif d'interface, puis voyagent à DCS. À DCS, les données sont transformées et placées en base de données ou historien de processus pour l'accès par d'autres plates-formes et systèmes de logiciel.
Puisque l'Ethernet est l'interface, beaucoup d'instruments d'EtherNet/IP ont un web server intégré, permettant l'accès au dispositif au-dessus de l'Internet.
Disponibilité
Pratiquement chaque instrument de processus est disponible avec des interfaces de PA de base Fieldbus et de Profibus. En revanche, peu d'instruments d'EtherNet/IP sont actuellement disponibles. Endress+Hauser est la source primaire de tels dispositifs. Cependant, d'autres fournisseurs d'instrument écrivent la scène. Par exemple, EtherNet/IP débit des compteurs sont maintenant fournis par Emerson, mètre de blaireau, Dynasonics, Spirax Sarco, Burkert et Anderson.
En outre, grâce à l'emphase initiale sur l'automation de machine par ODVA, un grand nombre de commandes de moteur, de déclencheurs, de contrôleurs de mouvement, de systèmes de vision, de lecteurs de code à barres, de systèmes de sûreté, contrôleurs de processus et systèmes d'entrée-sortie est EtherNet/IP compatibles. Ceci fait à EtherNet/IP un bon ajustement pour des applications hybrides de fabrication telles que la nourriture et la boisson qui entourent typiquement le processus et l'automation de machine.
ODVA a récemment annoncé la formation d'un groupe d'intérêt pour EtherNet/IP dans les industries de transformation au dispositif de zone adresse à l'intégration industrielle de système de contrôle ; dispositif de champ pour planter l'intégration de gestion de patrimoine ; et une architecture de communication de champ-à-entreprise.
Mais en dépit des avances récentes par EtherNet/IP, elle traîne par une marge substantielle. Selon Tom Moore, un analyste d'automation industrielle avec le SIEN, le DP de Profibus et la PA combinés a eu environ 806.000 nouveaux noeuds installé en 2014. Ceci exagère le point de droit pour seule la PA de Profibus légèrement, mais est encore instructif.
Approximativement 462.000 noeuds de Fieldbus de base ont été mis en service en 2014, alors qu'EtherNet/IP traînait le paquet à environ 209.000 noeuds installé en 2014. Plus prometteurs pour EtherNet/IP étaient 2014 taux de croissance annuels composés (CAGRs) à 6.8% pour Profibus, à 8.6% pour la base Fieldbus et à 9.8% pour EtherNet/IP.
Basé sur ces données, chacune des trois options demeure aller viable en avant, de pair avec le choix du fieldbus approprié conduisant par des conditions d'application.