FOUNDATION Fieldbus avantages

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Avantages de la technologie FOUNDATION Fieldbus, solution de réseau numérique pour les industries de process

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  • NUMERIQUE - Pas de signal 4-20 mA avec superposition d’un signal numérique DDL - Electronic Device Description Language (EDDL) standard - DDL langage basé sur un texte décrivant les paramètres de communication de l’instrument tels que son état, ses diagnostiques et le détail de sa configuration. (DDL : FOUNDATION fieldbus, HART and Profibus) SECURITE INTRINSEQUE - Tout en limitant toutefois le nombre d’instrument par brin en fonction de l’énergie véhiculée SEQUENCEMENT - Sépare les messages de données de processus des tâches de fond tels que les messages de dialogue Homme Machine, de téléchargement, etc… DETERMINISTE - mécanisme apportant les garanties nécessaires au contrôle de processus
  • HSE 1Mbit/sec - entre systèmes hôtes – câble Ethernet standard H1 31kbit/sec – instruments de terrain – Paire torsadée véhiculant l’alimentation Maxi 16 produits par segment Surveillance du Segment Conservation de la boucle de contrôle au sein d’un seul segment
  • DD – Identité – Etat – Configuration PLUG & PLAY – Connexion = on sait qui il est – on sait communiquer avec lui BLOCS DE FONCTION – Ils représentent les fonctions de base d’automatisation d’une application, chaque bloc de fonction traite en temps réel les paramètres d ’entrée et calcule ceux de sortie en fonction d’un algorithme défini et d’un jeu de paramètres de régulation internes. Ils fournissent une structure commune pour les différentes grandeurs telles que les entrées analogiques (AI), sortie analogique (AO), régulation proportionelle-integrale-derivée (PID) Standard Set (AI, AO, DI, DO, PID, ML, SS, ...) Définissant quels blocs de fonction sont présent dans chaque produit Permettant l’interopérabilité entre le produits.
  • On retrouve les blocs de fonction, ENTRE ANA, Propor Int Deriv et SORTIE ANA Allégement des communication avec le système Optimisation des temps de traitement de la régulation
  • 5 5 5 5 5 6 7 7 7 6 6
  • On parle de réduction du coût de possession d’un équipement, INVESTISSEMNT - capital expense (CapEX) savings. EXPLOITATION - operating expense (OpEx) savings.
  • Quelques exemples extraits de témoignages client INVESTISSEMENT Etude
  • INVESTISSEMENT Mise en exploitation Rapport 10 tps passé pour rendre opérationnelles les boucles de contrôle Rapport 3 – calibrage Total – Rapport 7
  • Tps de démarrage Terminaisons, contrôle de boucles, configuration et dépannage Rapport 6
  • EXPLOITATION – on agit sur les 2 facteurs qui génèrent les + de déplacements sur site
  • EXPLOITATION -
  • FIELBUS ets d’abord une autre façon de travailler - Bus: Fieldbus, - Plateforme: du commerce, off-the-shelf software and hardware - Technologies réseau: OPC, .NET
  • FF augmente l’efficacité > 2% Améliore la productivité du site Abaisse le coûts
  • Témoignages – ex Améliore la productivité du site EXPLOITATION Pétrochimie Callery Chemical BASF US Calcasieu Refining Rafinerie Louisiane US Witco Chemtura Corporation, Crompton Corporation, CK Witco, Specialty Chemical, Uniroyal Chemical and Witco Chemie US Changqing petrochimie Chine
  • Témoignages – ex Diminution des coûts EXPLOITATION Pharma/agro-Alimentaire Ingomar Foods ACS Dobfar pharma IT SmithKline Beecham pharma US
  • FOUNDATION Fieldbus avantages

    1. 1. Bus de terrain FF France Les Avantages du Bus de Terrain FF
    2. 2. Bénéfices <ul><li>Une norme et une technologie </li></ul><ul><li>Réduction des coûts des Investissements (CapEx) </li></ul><ul><li>Réduction des Coûts de Maintenance (OpEx) </li></ul><ul><li>Structure ouverte : échanges avec les autres bases de données </li></ul>
    3. 3. Le Bus de terrain FF <ul><li>Norme mondiale </li></ul><ul><li>Engagement de tous les constructeurs de produits </li></ul><ul><li>Engagement de tous les vendeurs de systèmes. </li></ul><ul><li>Avantages Technologiques </li></ul><ul><li>Est purement numérique </li></ul><ul><li>Possède un langage de description des produits (EDDL) </li></ul><ul><li>Supporte la sécurité Intrinsèque sans modification de câblage </li></ul><ul><li>Garantit le séquencement des messages de données de processus - Contrôle « déterministe » </li></ul>
    4. 4. Conception et Architecture <ul><ul><li>Ethernet rapide (HSE) </li></ul></ul><ul><ul><li>et/ou Fieldbus basse vitesse (H1) </li></ul></ul><ul><ul><li>Architecture Fieldbus par SEGMENTS </li></ul></ul>
    5. 5. Choix du matériel et de la topologie T T Wiring component Power Conditioner
    6. 6. Limitation de l’énergie pour les zones Ex FNICO Class I, Div.2 Zone 2 Control Room Class I, Div.1 Zone 1 FISCO Entity HOST
    7. 7. Outils de diagnostics Réseau Courtesy of P+F
    8. 8. DD et Blocs de Fonction <ul><ul><li>Les Descripteurs de Produits (DD) </li></ul></ul><ul><ul><li>Auto reconnaissance et Auto adressage des équipements (Plug & Play) </li></ul></ul><ul><ul><li>Structure Commune de Blocs de Fonction - AI, AO, DI, DO, PID, etc. </li></ul></ul>
    9. 9. Le seul bus qui permette le contrôle sur le terrain I/P FT AO 110 PID 110 AI 110 Blocs de fonction dans le DCS FC FT AI 110 Avec Fieldbus, les blocs de fonction de contrôle peuvent être distribués au niveau des instruments de terrain AO 110 PID 110
    10. 10. H1 Device Bloc Fonction H1 Stack DD Registered H1 Device H1 Testers Registered DD Enregistrement des devices Le stack H1 doit passer le test de conformité Les blocs fonction doivent être conformes au standard Le device doit passer le test d’interopérabilité
    11. 11. FDI = Future Device Integration
    12. 12. Réduction des Coûts <ul><li>Réduction du coût total de possession </li></ul><ul><li>CapEx – Matériel, Encombrement des locaux techniques, Étude, Mise en Exploitation. </li></ul><ul><li>OpEx – Diagnostics avancés, Réduction du nombre d’interventions de test. </li></ul>
    13. 13. CapEx Economies d’Etudes 5.4 11.65 Total 0.5 0.5 Configuration des instruments et préparation à la mise en exploitation 0.7 2.25 Liste des câblages et terminaisons 0.1 .3 Conception / documentation des boîtiers de connexion 0 .3 Conception / documentation des panneaux de répartition des câbles 2 4 Conception / documentation des schémas des boucles de contrôle 0.5 1.5 Développement de la liste des E/S 0.1 0.3 Assignation des adresses d’E/S 0.5 0.5 Développement des index des instruments / production 1 2 Développement de la stratégie de contrôle (PID) Fieldbus Traditionnel Produit Temps / Tâche
    14. 14. CapEx Mise en Exploitation
    15. 15. CapEx Démarrage Minutes / Device Traditionnel Fieldbus 0 200 400 Terminations Loop Checks Configuration Troubleshooting
    16. 16. CapEx Réduction espace nécessaire <ul><li>Câblage et Rack </li></ul><ul><li>Junction box </li></ul><ul><li>Passage de Câble </li></ul><ul><li>Marshalling </li></ul>Armoire Cable 350 I/O points Système conventionnel Système FF
    17. 17. OpEx Déplacements sur site évités grâce aux Diagnostics à Distance 63% Vérifications Périodiques Pas de Défaillance Instrument en Panne Lignes d’Impulsion Décalage du Zéro Dérive de Calibration Source: Dow Chemical Company
    18. 18. OpEx La Maintenance Prédictive associée à FF a un Impact significatif sur les coûts IMPACT (%) comparé à la maintenance traditionnelle Productivité des Équipements Efficacité des équipes Durée de vie des Équipements Défaillances Temps d’arrêt Coût des stocks Pannes intempestives
    19. 19. Une autre façon de Travailler <ul><li>Nécessite la prise en main d’une nouvelle mine d’informations – Intégrant le déploiement de la Maintenance Prédictive sur le terrain </li></ul><ul><li>Systèmes en Réseau plutôt que centralisés </li></ul><ul><li>Produits Standards utilisés à tous les niveaux, Bus, système, Logiciels et Technologies réseau </li></ul>
    20. 20. Une meilleure façon de travailler <ul><li>Foundation fieldbus augmente l’efficacité </li></ul><ul><ul><li>En améliorant la Qualité du Produit, la Rendement du Processus et la Disponibilité des Équipements </li></ul></ul><ul><ul><li>En abaissant les Coûts d’exploitation et de Maintenance , de Maintien de la Sécurité , des Énergies et des Pertes </li></ul></ul>
    21. 21. Une meilleure façon de travailler <ul><li>OpEx - Petrochimie </li></ul><ul><ul><li>10% de gain en fluidité de processus, « nous travaillons de façon plus efficace » (Greg Flinn, Callery Chemical) </li></ul></ul><ul><ul><li>30% d’augmentation de capacité sans personnel ajouté (Jody Verret, Calcasieu Refining) </li></ul></ul><ul><ul><li>20% d’augmentation de l’efficacité globale du site (Richard Lemaire, Agrium Inc.) </li></ul></ul><ul><ul><li>25% d’augmentation en capacité sans ajout de personnel (Randy Soileau, Witco) </li></ul></ul><ul><li>«  La qualité du Gaz est supérieure aux spécifications du Grade A » (Liu Yi, Changqing) </li></ul>
    22. 22. Une meilleure façon de travailler <ul><li>OpEx - Pharmacie / Agro-alimentaire </li></ul><ul><ul><li>25% de réduction en temps de maintenance (Tim Durham, Ingomar Foods) </li></ul></ul><ul><ul><li>40-65% de diminution des temps de maintenance grâce aux documentations générées de façon automatique et aux test d’instruments </li></ul></ul><ul><li> (Davide Spendore, ACS Dobfar) </li></ul><ul><li>« Une planification Plus efficace de nos activités de maintenance » (Ian Campbell, SmithKline Beecham) </li></ul><ul><li>La documentation automatique des activités de maintenance élimine l’écriture à la main de rapports et les coûts associés. </li></ul><ul><li>(Ian Campbell, SmithKline Beecham) </li></ul>
    23. 23. Bénéfices <ul><li>Réduction des coûts des Investissements (CapEx) </li></ul><ul><ul><li>Réduction significative des longueurs de câbles </li></ul></ul><ul><ul><li>Moins de ressources humaines – Mais plus qualifiées </li></ul></ul><ul><ul><li>Requiert moins d’espace en salle de contrôle </li></ul></ul><ul><ul><li>Configuration de boucle en mode fonctionnement, Réduction des temps de démarrage </li></ul></ul><ul><li>Réduction des Coûts de Maintenance (OpEx - TCO) </li></ul><ul><ul><li>Architectures bien structurées </li></ul></ul><ul><ul><li>Base de données intégrées </li></ul></ul><ul><ul><li>Vaste potentiel de diagnostics de maintenance </li></ul></ul><ul><li>Structure ouverte : échanges avec les autres bases de données </li></ul><ul><ul><li>Instruments de terrain </li></ul></ul><ul><ul><li>Matériel de bureautique </li></ul></ul><ul><ul><li>Systèmes de maintenance (SAP, MAXIMO) </li></ul></ul><ul><ul><li>Systèmes de gestion de production (SAP, OSI PI) </li></ul></ul>

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