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Combler le fossé entre les appareils HART et IIoT, l’Internet des objets industriel

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Par Tina Todd, directrice de l'ingénierie chez Moore Industries Worldwide

Au cours des dernières décennies, l’introduction de réseaux Ethernet industriels et sans fil dans les usines de fabrication de process et les installations d’automatisation a rendu banalisé l’échange de données au sein d’une installation et même d’un réseau mondial.

Cette libre circulation de l'information a introduit de nouvelles possibilités d'utilisation des quantités de données Copius dans les appareils de terrain existants dans un environnement IIoT (Internet des objets industriels), afin de permettre à Smart Factory, à l'automatisation dans le cloud et à l'industrie 4.0.

Le flux de données de processus et de diagnostics des instruments de terrain numériques intelligents HART peut désormais être partagé avec les systèmes de contrôle de niveau moyen et supérieur, de gestion des actifs et d'informations, sans devoir mettre à niveau un équipement d'interface de contrôle de processus coûteux.

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Modèle ISA 95 indiquant les niveaux de contrôle et d'information

Plante du futur

Le modèle de contrôle de processus type qui implique la prise de décision pour le processus au niveau local ou centralisé par les automates (automate programmable) ou le système de contrôle de processus de base (BPCS) évolue rapidement. Ces systèmes n’ont jamais été conçus pour traiter ni même réaliser la quantité de données à laquelle ils auraient accès dans un avenir proche.

Il existe de nouveaux systèmes ERP, MES et de gestion d'actifs qui collectent actuellement certaines de ces données, mais le défi le plus crucial auquel sont confrontées les installations de fabrication locales est la main-d'œuvre. Étant donné que la rationalisation des coûts et des frais généraux a laissé de nombreuses installations de fabrication avec juste assez de personnel pour assurer le fonctionnement de l'usine, les installations n'ont plus le temps, le personnel et les ressources supplémentaires nécessaires pour analyser les données.

Pour cette raison, nous voyons des entreprises proposer des contrats de location ou des contrats annuels impliquant la collecte, le stockage et l'analyse de toutes sortes de données de processus. Ces données font partie d’une stratégie d’analyse prédictive plus vaste, qui permet non seulement de prévenir les opérateurs des problèmes imminents, mais aussi d’optimiser le processus lui-même.

Ce type d’automatisation du cloud cherche à collecter le plus de données possible afin de réduire les dépenses d’exploitation et les futures dépenses d’investissement pour la construction future d’installations. Le défi demeure donc: comment les installations de fabrication existantes et nouvelles trouvent-elles un moyen rentable d’amener les données critiques de l’usine à des systèmes d’information de niveau supérieur? La solution consiste à tirer parti des données numériques HART que vous avez déjà installées mais que vous ne saviez pas qu'elles étaient là ou que vous ne pouviez pas vous payer les mises à niveau de l'équipement pour y accéder.

Protocole HART

Avec plus de X millions de périphériques HART installés dans le monde, HART continue à recevoir des révisions mises à jour qui améliorent en permanence la capacité d'échange de données, la vitesse, le nombre de périphériques sur un réseau, la prise en charge via Ethernet et les fonctionnalités sans fil. Il permet aux utilisateurs finaux d'accéder sans entrave aux données de processus et de diagnostic pouvant être partagées avec toutes les zones de la nouvelle Smart Factory prenant en charge les efforts de IIoT.

Dans de nombreux cas, les instruments HART ont été installés simplement parce qu'ils pouvaient être configurés et diagnostiqués facilement avec un communicateur portable HART (HHC). Cependant, le signal numérique HART contient souvent des mesures de processus supplémentaires et d'autres variables pouvant inclure l'état de l'instrument, les données de diagnostic, les alarmes, les valeurs d'étalonnage et les messages d'alerte.

Une solution simple et économique pour collecter des informations HART consiste à utiliser un périphérique d'interface HART. Ces dispositifs d’interface HART facilitent l’acquisition de données HART. Ces données HART peuvent ensuite être mises à la disposition du système de contrôle, du gestionnaire d'actifs ou du réseau Ethernet principal, où elles peuvent ensuite être partagées avec des systèmes de niveau supérieur ou des réseaux étendus d'entreprise (WAN).

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Les passerelles HART vers Ethernet offrent un moyen rapide et économique de partager des données HART critiques avec des systèmes de niveau supérieur.

Options d'interface HART

Il existe plusieurs manières de s’interfacer avec les appareils de terrain intelligents HART afin d’acquérir le processus numérique et les informations de diagnostic. Elles vont des cartes d’entrée 4-20mA compatibles HART aux systèmes multiplexeur HART (Mux), en passant par les cartes passerelles pour automates programmables, les interfaces logicielles personnalisées pour la gestion des actifs et les systèmes MES / ERP et les passerelles autonomes qui convertissent généralement les données HART en données propriétaires. ou format industrie ouvert.

Les multiplexeurs HART sont courants et leur interface est généralement une connexion série RS-422, RS-485 ou RS-232 personnalisée et est configurée de manière personnalisée pour l'interface matérielle, le système de gestion des actifs ou le système de contrôle d'un fournisseur particulier. Chacune de ces options est assez coûteuse et souvent évitée. L’interface HART la plus chère, mais aussi la plus spécifique, est celle qui a été écrite par un programmeur et qui peut ensuite être personnalisée en fonction des spécifications exactes de l’utilisateur et du matériel.

Les passerelles HART autonomes, telles que le système de passerelle HES HART vers Ethernet de Moore Industries, constituent souvent la voie la plus économique pour extraire les données HART des appareils de terrain, les rendant ainsi facilement disponibles pour les systèmes de niveau supérieur. Ces produits offrent généralement un à quatre canaux ou ports permettant à plusieurs périphériques HART d’être répartis en plusieurs points pour une concentration maximale des données.

Pour plus d'informations sur Moore Industries, visite www.miinet.com

Moore Industries-Europe, Inc

Processus d'interface avec des systèmes informatiques, des équipements de lecture et d'autres instruments

Signature: Adhésion Gold

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