Riešenia WirelessHart

Riešenie WirelessHART, cenovo priaznivá integrácia pohyblivých, premenlivých a vzdialených meracích bodov

WirelessHART ponúka mimoriadne pružný spôsob integrácie meracích bodov do monitorovacieho systému. Riešenie je možné použiť v systémoch, ktoré sa pravidelne rozširujú, napr. pre zariadenia na ústí vrtu, ktorá sa trvalo pohybujú, či na rotačným alebo pohyblivom strojovom zariadení. Systémy sa samostatne organizujú, a preto vyžadujú minimálny čas pre zostavenie, integráciu a uvedenie do prevádzky. Koncepcia adaptérov Endress+Hauser taktiež umožňuje rýchle pripojenie komunikácie WirelessHART k existujúcim zariadeniam 4 až 20 mA.

Typická architektúra WirelessHART

Princíp funkcie

Systém WirelessHART obsahuje portál, ktorý je pripojený k monitorovaciemu systému, a až 250 poľných prístrojov WirelessHART. Adaptér Endress+Hauser umožňuje pripojenie všetkých prístrojov HART alebo 4-20 mA k bezdrôtovej sieti rovnako ako zobrazovacích modulov špeciálnych zariadení. Inštrumentácia odovzdáva namerané hodnoty v pravidelných intervaloch do portálu, ktorý ich zhromažďuje a poskytuje pripojenej aplikácii. Pre konfiguráciu siete možno použiť softvér pre konfiguráciu zariadenia FieldCare.

Výhody

• Rýchla a flexibilná inštalácia
• Vhodné pre pohyblivé a rotačné zariadenie prevádzok
• Vhodné pre premenlivé a mobilné inštalácie
• Premostenie prekážok a integrácia ťažko prístupných meracích bodov
• Aktualizácia tradičnej technológie

WIRELESSHART – BEZDRÔTOVÝ HART

wireless-hartWirelessHART je prvým oficiálne uznaným štandardom pre priemyselnú bezdrôtovú komunikáciu. Jedná sa o otvorený bezdrôtový komunikačný štandard od HCF (HART Communication Foundation), ktorý bol vyvinutý na základe návrhov užívateľov a spoločným úsilím členov HCF, resp. vedúcich firiem v oblasti bezdrôtových technológií vrátane Endress+Hauser. Bezdrôtová komunikácia prináša množstvo výhod a jeho využitie sa stáva bežnou záležitosťou.

Endress+Hauser ponúka kompletné riešenie pre bezdrôtovú komunikáciu WirelessHART:

• WirelessHART Adapter pre existujúce zariadenia pre jednoduché pripojenie jestvujúceho zariadenia do bezdrôtovej siete WirelessHART
• WirelessHART Fieldgate pre diaľkový zber dát
• FieldCare: FieldCare je Plant Asset Management produkt od Endress+Hauser, založený na FDT technológii pre komplexnú správu zariadení

MESH SIEŤ

Výhodou Mesh siete je jeho schopnosť samoorganizácie a samoopravy, čo v praxi znamená, že každá komunikujúca jednotka „stráži“ svoje najbližšie susedné jednotky a s nimi vytvára optimálne, resp. najkratšie prenosové cesty, sleduje silu signálu, získava informácie o synchronizácii a podobne. V prípade výpadku najkratšej prenosovej cesty Mesh sieť dokáže vytvoriť alternatívne prenosové cesty.
Diaľkový zber dát zabezpečí WirelessHART Fieldgate a zabezpečí komunikáciu s nadradeným systémom na platforme HART OPC Server, Ethernet, alebo Modbus. Poľné zariadenia sú vybavené s vysielačom WirelessHART Adapter. WirelessHART Adapter je možné využiť aj na rýchle pripojenie existujúceho HART zariadenia do bezdrôtovej siete WirelessHART.

OTVORENÝ ŠTANDARD WIRELESSHART

WirelessHART od HART Communication Foundation je bezdrôtový HART štandard pre procesnú automatizáciu. WirelessHART je postavený na široko používanom štandarde HART, preto jeho kompatibilita je nespochybniteľná. O kompatibilite a použiteľnosti svedčia desiatky miliónov zariadení kompatibilných s týmto štandardom po celom svete.
WirelessHART je založený priamo na HART protokole, avšak nie je obmedzený fyzicky prenosovou cestou. WirelessHART využíva bezlicenčné vysielacie pásmo 2,4 GHz, používané na celom svete pre rôzne bezdrôtové technológie, ako napr. WLAN.

SPOĽAHLIVOSŤ SIETE WIRELESS HART

WirelessHART komunikačná sieť je zárukou bezpečnosti a spoľahlivosti vďaka integrovanému Safeguard systému:
– redundantné smerovanie Mesh topológie, kde každé zariadenie má v zálohe vždy niekoľko prenosových ciest. Na tento účel slúži spravovanie Upstream a Downstream smerovací graf, ktorý sa priebežne aktualizuje a podľa neho sa volí najlepšia prenosová cesta
– automatické preskakovanie frekvenčného pásma (Channel Hopping) podľa IEEE 802.15.4 zabezpečí nerušenú komunikáciu bez interferencie/rušenia od iných zariadení používajúc prenosové pásmo 2,4GHz
– časovo synchronizovaná komunikácia: spoľahlivá a efektívna
– DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) technológia a regulácia vysielacieho výkonu: spoľahlivá prevádzka aj uprostred inej siete
– robustné zabezpečenie siete: 128-bitové šifrovanie AES, viacúrovňové šifrovacie kľúče, pripojovacie kľúče

BEZDRÔTOVÝ HART V PRAXI A JEHO VÝHODY

Výhody bezdrôtového HART pre používateľa
– bezdrôtová HART technológia
– jednoduchá implementácia a jednoduché použitie
– rýchly upgrade existujúcej siete HART pomocou WirelessHART adaptérov
– otvorený štandard postavený na osvedčenom protokole HART; možnosť integrácie ľubovolného HART zariadenia do systému od rôznych výrobcov

Výhody pre meracie a riadiace aplikácie
– prvý bezdrôtový štandard špeciálne navrhnutý pre meracie a riadiace aplikácie
– štandard je postavený na široko používanom štandarde HART
– bezdrôtové spojenie k existujúcim HART zariadeniam pomocou WirelessHART adaptéra
– diaľková komunikácia so vzdialenými a ťažko dostupnými zariadeniami bez potreby drahej kabeláže
– monitorovanie skladových zásob a sledovanie prevádzky je cenovo efektívne, napr. pomocou softvéru SupplyCare Inventory Control
– správa E+H zariadení a zariadení iných výrobcov použitím FieldCare Plant Asset Management softvér – konfigurácia siete pomocou FieldCare Plant Asset Management softvér

Použitie
Bezdrôtová komunikácia prináša množstvo výhod a jeho využitie sa stáva bežnou záležitosťou.
Hlavné oblasti jeho nasadenia sú:
– monitorovanie skladových zásob; cyklický zber údajov pomocou Gateway zariadení, ako napr. Fieldgate zabezpečí pravidelné monitorovanie skladových zásob
– diaľkový prístup do existujúcej siete; pomocou pripojenia existujúcej siete na bezdrôtovú HART sieť, je možné získať dodatočné informácie zo zariadení, ako napr. dodatočná diagnostika a komplexná správa zariadenia
– monitorovanie stavu zariadení; pre kritické aplikácie a zvlášť dôležité zariadenia WirelessHART ponúka možnosť nepretržitého monitorovania stavu zariadenia, tzv. diaľková diagnostika
– telemetrické úlohy; bezdrôtový prenos nameraných údajov na väčšie vzdialenosti, napr. vo vodárenstve alebo v energetike. Prenos údajov cez bariéry, ako napr. rieka, železničné koľaje, diaľnica, kde nie je možné použiť káble