Bus de terrain FF France Rencontre clients  du 13 Septembre 2011
Programme <ul><li>9:00 INTRODUCTION :  Samuel SAMOUELIAN, MTL  </li></ul><ul><li>9:15 TECHNOLOGIE :  Christian MARTZ,  ABB...
FieldBus Foundation Comité Marketting France <ul><li>FF France a été crée en Juin 2005 </li></ul><ul><li>Regroupe un ensem...
Association Bus de terrain FF France <ul><li>Promouvoir la technologie FF </li></ul><ul><li>Développer le marché en France...
Signaux d’Instrumentation <ul><li>Les communications Digitales sont la prochaines étape  technologique dans le monde de l’...
Positionnement des Bus de Terrain Bit-Level Equipement Contrôlel Instrumentation Corporate Information ATM / FDDI Discrete...
<ul><li>Blocs de Fonction </li></ul><ul><li>Données Communes </li></ul><ul><li>Base de temps Commune </li></ul><ul><li>Dét...
Performance coûts Les véritables objectifs des utilisateurs d‘Automation Source: Bayer Technology Services GmbH FF – Au se...
Données de Marché  68% des projets développés avec  La technologie F OUNDATION  Fieldbus Plus de 12 000 Systèmes & 1 Milli...
Data from ARC Répartition Géographique Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments
Data from ARC Types d’industries
Quid de la France ? <ul><li>Des statistiques qui montrent qu’on peut améliorer les choses… </li></ul><ul><li>20-30%  des b...
<ul><ul><li>Notre message : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, la technologie FF est au point, l’offre existe </li></ul><...
<ul><ul><li>Rejoignez nous au sein de FF FRANCE… </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Intégrateurs </li></ul></ul></ul><ul><ul><...
Bus de terrain FF France Technologie Christian Martz ABB FRANCE
Conception, communication, Application
Sommaire  <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications :  &quot;  LAS  &...
FF – Conception et architecture: H1 et HSE Bus de terrain:  H1 Coupleur ou  contrôleur Ethernet rapide : HSE Coupleur   “L...
FF -  Composants  du bus de terrain Terminaison Boite de jonction Terminaison Interface H1 HMI Alimentation Conditionneur ...
FF-  Topologie  H1  Système FF permet de combiner plusieurs topologies HSE Cartes  Système Point à Point Bus avec  brins A...
<ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications :  &quot; LAS &quot; </li><...
FOUNDATION™ fieldbus: Les Blocs Bloc  Transducteur Bloc  Fonction Bloc Ressource Bloc Ressource Décrit les Caractéristique...
Validation des mesures <ul><li>A chaque transmission, le signal est accompagné d’un état (“status”) </li></ul><ul><li>A la...
Exemple de  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,...
Blocs de fonction basique Analog Input Analog Output  Bias & Gain Control Selector Discrete Input  Discrete Output Manual ...
<ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications :  &quot;  LAS  &quot; </li...
Séquenceur actif du segment  LAS (Link Active Scheduler) <ul><ul><li>Gère les communications sur le réseau </li></ul></ul>...
Redondance LAS <ul><li>LAS Redundancy </li></ul>Link Master (Primary LAS) Basic Device Link Master backup (LAS Backup) Bas...
Quand c‘est le moment pour un instrument d‘envoyer un buffer, le LAS envoie un message CD (Compel Data) à l‘instrument. Dè...
Quand l‘instrument reçoit le jeton, il est autorisé à envoyer des messages jusqu‘à ce qu‘il ait fini ou que le temps maxim...
<ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : ordonnancées, non ordonna...
H1 Device Bloc Fonction H1 Stack DD Registered H1 Device H1 Testers Registered DD DD : Driver d’appareil Le stack H1 doit ...
<ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : ordonnancées, non ordonna...
Blocs Fonctions :  Application Boucle de régulation : Application à partir des blocs fonctions PID AO AI VCR
Example Macrocycle Device 2 Device 1 VCR AI 25 ms VCR 20 ms PID 50 ms AO 40 ms T m  = 135 ms + x
Macrocycle détaillé A B C D A: exécution simultanée des blocs B: transmission séquentielle par le bus C: applications mult...
Guides techniques <ul><li>Pour plus de détails vous pouvez télécharger la dernière version du guide d’installation et de c...
Le Bus de Terrain FF AVANTAGES
Bénéfices  <ul><li>Une norme et une technologie </li></ul><ul><li>Réduction des coûts des Investissements (CapEx) </li></u...
Le Bus de terrain FF <ul><li>Norme mondiale </li></ul><ul><li>Engagement de tous les constructeurs de produits </li></ul><...
Développement en cours de la partie sécurité fonctionnelle (SIL ) T T Conception et Architecture Choix du matériel et de l...
Outils de diagnostics Réseau Courtesy of P+F
DD et Blocs de Fonction <ul><ul><li>Les Descripteurs de Produits (DD) </li></ul></ul><ul><ul><li>Auto reconnaissance et Au...
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 1...
H1 Device Bloc Fonction H1 Stack DD Registered H1 Device H1 Testers Registered DD Enregistrement des  devices Le stack H1 ...
FDI = Future Device Integration
Réduction des Coûts <ul><li>Réduction du coût total de possession </li></ul><ul><li>CapEx – Matériel, Encombrement des loc...
CapEx  Economies d’Etudes Tâche Temps / Produit Traditionnel Fieldbus Développement de la stratégie de contrôle (PID)  2 1...
CapEx  Mise en Exploitation
CapEx  Démarrage Minutes / Device Traditionnel Fieldbus 0 200 400 Terminations Loop Checks Configuration Troubleshooting
CapEx  Réduction espace nécessaire  <ul><li>Câblage et Rack </li></ul><ul><li>Junction box </li></ul><ul><li>Passage de Câ...
OpEx  Déplacements sur site évités grâce aux Diagnostics à Distance 63% Vérifications Périodiques Pas de Défaillance Instr...
OpEx  La Maintenance Prédictive associée à FF a un Impact significatif sur les coûts IMPACT  (%) comparé à la maintenance ...
Une autre façon de Travailler <ul><li>Nécessite la prise en main d’une nouvelle mine d’informations – Intégrant le déploie...
Une meilleure façon de travailler <ul><li>Foundation fieldbus augmente l’efficacité  </li></ul><ul><ul><li>En améliorant l...
Une meilleure façon de travailler <ul><li>OpEx - Petrochimie </li></ul><ul><ul><li>10% de gain   en fluidité de processus,...
Une meilleure façon de travailler <ul><li>OpEx - Pharmacie / Agro-alimentaire </li></ul><ul><ul><li>25% de réduction  en t...
Bénéfices  <ul><li>Réduction des coûts des Investissements (CapEx) </li></ul><ul><ul><li>Réduction significative des longu...
Stratégie de sécurité en zone Atex Christophe Paris Responsable Grands Comptes PEPPERL&FUCHS France Fabien Roy Responsable...
 
Réseaux en zone Atex <ul><li>Réseau avec instruments en SI (zone 0, zone 1) </li></ul><ul><li>Réseau avec instruments en E...
Topologies possibles <ul><li>Réseau en sécurité Intrinsèque </li></ul><ul><li>Concept FISCO  </li></ul><ul><li>Concept Hig...
Réseau en Sécurité Intrinsèque Nombre d’instruments max : 10 Longueur de réseau  max :  1Km pour IIC Longueur de spur max ...
Réseau en Sécurité Intrinsèque / Contraintes <ul><li>Le nombre max. d’instruments dépend de : </li></ul><ul><ul><li>Couran...
Concept Fisco F ieldbus FISCO autorise plus de puissance dans le segment SI. I ntrinsically  S afe Co ncept Quand il est u...
Concept Fisco F ieldbus  I ntrinsically  S afe  Co ncept <ul><li>Basé sur IEC 61158-2. </li></ul><ul><li>Tous les particip...
Concept Fisco Résistance:~ Inductance:~ Capacitance:~ Longueur max des spurs:~ Longueur max du trunk:~ 15 to 150   /Km 0....
Concept Fisco Vérification de la sécurité intrinsèque <ul><ul><li>Choisissez une alimentation SI selon FISCO </li></ul></u...
Structure concept Fisco Nombre d’instruments max : 16 Longueur de réseau  max :  1Km en IIC  Longueur de spur max : 60m  M...
“ FNICO” Class I, Div.2 Zone 2 Salle de contrôle Class I, Div.1 Zone 1 FISCO SI HOST
Concept High Power Trunk <ul><li>Le réseau principal est en Exe – Sécurité Augmenté </li></ul><ul><li>Les branches (spurs)...
Concept High Power Trunk Instruments en Exia, ib Nombre d’instruments max : 16 Longueur de réseau  max :  1900m Longueur d...
Concept High Power Trunk Instruments non Exi (Exd,ExnL,...) Nombre d’instruments max : 31 Longueur de réseau  max :  1900m
Zone 0,1 Zone 1 Zone 2 Applications avec coupleurs FF  Concept High Power Trunk
Norme sécurité augmentée <ul><li>Parties sous tension recouvertes </li></ul><ul><li>Emploi de matériaux isolants de qualit...
Diagnostic <ul><li>Le comportement de l'alimentation du segment  </li></ul><ul><li>Le courant et la tension sur le segment...
 
Advantages and possibilities  of Diagnostic Dominik Brand Marketing Manager FOUNDATION Fieldbus Endress+Hauser
CapEx / OpEx savings and life cycle phases <ul><li>Use of an open standard technology </li></ul><ul><li>Reduction in cost ...
Increase Plant Availability
Types of Maintenance Activities Source:  Rong Gul, Shell Global Solution,  Diagnostics from Safety Devices using FOUNDATIO...
Potential for improvements <ul><li>Potential for Predictive Maintenance with Pressure Transmitters </li></ul>63% of instru...
Fieldbus Diagnostic Products PC Tool Fix installed diagnostic tools Fix installed diagnostic tools
Presentation
Fieldbus Diagnostic Products - Statistic <ul><li>With bus statistic, it is possible to check the “quality” of the communic...
Every Fieldbus Instrument is an Information Provider <ul><li>Device Diagnostics </li></ul><ul><li>Plugged Line Diagnostics...
Device Diagnostic – Categories Application issues or  process conditions affecting measurement Instrument issues Human int...
Collaboration with NAMUR *)  *) NAMUR is an international user association of automation technology in process industries ...
Diagnostic Categories
Maintenance Urgency – Wear Reserve
Diagnostic Module
Field Diagnostics Profile Manufacturer defined SD_RECOMMENDED_ACTION User  defined User  defined
Role Based Diagnostics 1 Control Network Plant operators Plant maintenance engineering Asset Management Maintenance Statio...
Test and Registration <ul><li>Field Diagnostics  are required  for new device registrations starting with ITK 6.0 </li></u...
Fieldbus Foundation Sécurité fonctionnelle “ BEYOND THE BUS” L.Raillier 13 septembre 2011 20‘
<ul><li>Une directive est un acte  juridique  communautaire  pris par le Conseil de l’Union européenne.  </li></ul><ul><li...
Introduction <ul><li>Qu’est-ce qu’une norme </li></ul><ul><ul><li>Une norme est une spécification technique , un recueil d...
Source:  Major Accident Reporting System 1998 « Sur la période 1992-2006, les  défaillances  d'ordre humain ou  organisati...
La norme EN61511 <ul><li>Management de la sécurité fonctionnelle </li></ul><ul><ul><li>spécifier les responsabilités de ch...
<ul><li>identification des risques </li></ul><ul><li>Exemple de méthode d’analyse:  Hazard and  Operability analysis  (HAZ...
<ul><li>Indiquer les descriptions de toutes les fonctions de sécurité  </li></ul><ul><ul><li>Détection, traitement logique...
<ul><li>Architectures et tolérance aux pannes (HFT) </li></ul>La norme EN61511 Contraintes d’architecture  DD   DU  S  ...
<ul><li>Le niveau d’intégrité maximal de la fonction complète est déterminé par le sous système au niveau d’intégrité de s...
Evaluation du SIL –  Contraintes probabilistes La norme EN61511 <ul><li>Le calcul des probabilité de défaillances (PFD, PF...
<ul><li>Le SIL de la fonction de sécurité dépend du PFD ou du PFH </li></ul><ul><li>Mode de sollicitation </li></ul><ul><u...
<ul><li>Extension de la technologie  FOUNDATION™ </li></ul><ul><li>Développé selon les exigences de la norme de sécurité I...
<ul><ul><li>Implémentation, vérification et validation plus rapides </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des outils sûrs pour ré...
<ul><ul><li>Diagnostiques étendus </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Meilleure détection des défaillances aléatoires et systém...
Taux de défaillances et F OUNDATION TM   SIF Amélioration des diagnostiques     réduction des défaillances non détectées ...
<ul><ul><li>La trame de base H1 est inchangée (Black Channel)  </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocol de sécurité conforme au...
<ul><ul><li>Blocs fonctionnels de sécurité </li></ul></ul><ul><ul><li>Blocs fonctionnels dédiés au diagnostics </li></ul><...
Architecture Foundation  SIF  (H1)
Architecture d’instrument  SIF Architecture instruments  SIF F OUNDATION -SIS H1 Device F OUNDATION -SIF protocole de  séc...
La sécurité du logiciel – cycle en V.  La norme EN61511
<ul><li>Obligation aux industriels de respecter les directives. </li></ul><ul><li>Analyse de risque, calculs de probabilit...
Conclusions Stéphane VANOUCHE / ASCO Numatics
<ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Une technologie éprouvée partout dans le monde </li...
<ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des fonctionalités pour des process plus performant...
<ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Un réseau de terrain qui s’installe en atmosphère e...
<ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des diagnostics pour une maintenance efficace </li>...
<ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Une solution sachant gérer les aspects de sécurité ...
CONCLUSIONS <ul><li>Foundation fieldbus augmente l’efficacité  </li></ul><ul><ul><li>En améliorant la  Qualité  du Produit...
<ul><ul><li>Notre message : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, la technologie FF est au point, l’offre existe </li></ul><...
<ul><ul><li>Merci de votre attention… </li></ul></ul><ul><ul><li>Et pensez à FF pour vos prochains projets! </li></ul></ul>
Questions ?
Présentation 13 sept 2011 ff association france
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Présentation 13 sept 2011 ff association france

2 135 vues

Publié le

session "découverte communication industrielle" présentée le 13 septembre 2011 au Novotel Chatelet Les halles Paris par l'association bus de terrain Foundation Fieldbus France.

Publié dans : Technologie
  • Soyez le premier à commenter

Présentation 13 sept 2011 ff association france

  1. 1. Bus de terrain FF France Rencontre clients du 13 Septembre 2011
  2. 2. Programme <ul><li>9:00 INTRODUCTION : Samuel SAMOUELIAN, MTL </li></ul><ul><li>9:15 TECHNOLOGIE : Christian MARTZ, ABB </li></ul><ul><li>10:00 FF en ZONE DANGEREUSE : Christophe PARIS, PEPPERL & FUCHS et Fabien ROY, STAHL </li></ul><ul><li>10:30 PAUSE </li></ul><ul><li>11:00 DEMONSTRATIONS </li></ul><ul><ul><li>INTEGRATION - contrôleur et instrumentation de terrain en zone normale et ATEX - Maître d’œuvre, Laurent RAILLIER, Schneider Electric </li></ul></ul><ul><ul><li>MAINTENANCE - contrôleur et ensembles capteurs / actionneurs en mode standard et en mode de protection sécurité intrinsèque -  Maître d’œuvre, Christian MARTZ, ABB </li></ul></ul><ul><li>11:40 NEWS </li></ul><ul><ul><li>DIAGNOSTICS - Dominik BRAND, ENDRESS HAUSER </li></ul></ul><ul><ul><li>SIS - Laurent RAILLIER - Schneider Electric </li></ul></ul><ul><li>12:20 CONCLUSION - Stéphane VANOUCHE, ASCO NUMATICS </li></ul><ul><li>12:40 BUFFET - MINI-SALON </li></ul>
  3. 3. FieldBus Foundation Comité Marketting France <ul><li>FF France a été crée en Juin 2005 </li></ul><ul><li>Regroupe un ensemble d’industriels qui désirent promouvoir la Technologie FF en France </li></ul><ul><li>L’objectif est de faire connaître cette technologie et d’aider les entreprises Française à l’apréhender </li></ul><ul><li>Nous sommes membre du réseau FF EMEA et FF Monde </li></ul><ul><li>Retour d’expérience et participation aux groupes de travail FF pour l’évolution technique </li></ul>
  4. 4. Association Bus de terrain FF France <ul><li>Promouvoir la technologie FF </li></ul><ul><li>Développer le marché en France et Afrique de Nord </li></ul>PEPPERL ET FUCHS
  5. 5. Signaux d’Instrumentation <ul><li>Les communications Digitales sont la prochaines étape technologique dans le monde de l’automatisation des process. </li></ul>1940 1960 1980 2000 Technologie Dominante Time Pneumatique Digital Propriétaire Analogique Bus de Terrain
  6. 6. Positionnement des Bus de Terrain Bit-Level Equipement Contrôlel Instrumentation Corporate Information ATM / FDDI Discrete Process Continu AS-i Seriplex Impacc SensorPlex CAN Interbus-S Foundation Fieldbus HSE Foundation Fieldbus H1 PROFIBUS FMS ControlNet Modbus + / DH+ ECHELON PROFIBUS DP DeviceNet SDS PROFIBUS PA LONworks HART ProfiNET
  7. 7. <ul><li>Blocs de Fonction </li></ul><ul><li>Données Communes </li></ul><ul><li>Base de temps Commune </li></ul><ul><li>Déterminisme </li></ul><ul><li>Principe Publication / Souscription </li></ul><ul><li>Haute disponibilité </li></ul><ul><li>Diagnostiques </li></ul><ul><li>SIL </li></ul><ul><li>Management de réseau normalisé </li></ul>La technologie FF intègre les principaux aspects de ce que ARC appelle “The Collaborative Process Automation System”. FF – Une architecture dédiée au Contrôle de Processus
  8. 8. Performance coûts Les véritables objectifs des utilisateurs d‘Automation Source: Bayer Technology Services GmbH FF – Au service des bénéfices de l’entreprise Emploi des Ressources, Rendement, Qualité, Disponibilité & Sécurité, Capacité de production Consomation d‘Energie & de Matières premières, Stocks, Main d‘oeuvre et Capitaux investis
  9. 9. Données de Marché 68% des projets développés avec La technologie F OUNDATION Fieldbus Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments installés
  10. 10. Data from ARC Répartition Géographique Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments
  11. 11. Data from ARC Types d’industries
  12. 12. Quid de la France ? <ul><li>Des statistiques qui montrent qu’on peut améliorer les choses… </li></ul><ul><li>20-30% des boucles de régulation en “manuel” </li></ul><ul><li>75% des boucles pas ou mal réglées </li></ul><ul><li>Les arrêts non prévus sont la principale source de perte de revenus dans les usines </li></ul><ul><li>86% de la maintenance est réactive (trop tardive) ou préventive (pas forcément nécessaire) </li></ul>
  13. 13. <ul><ul><li>Notre message : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, la technologie FF est au point, l’offre existe </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, l’interopérabilité est effective </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF peut apporter des gains très importants </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF est utilisable sur des unités neuves ou existantes </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF est intéressant pour d’autres secteurs d’activités que la pharmacie, la chimie fine,… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF contribue à la compétitivité des sites industriels français </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS
  14. 14. <ul><ul><li>Rejoignez nous au sein de FF FRANCE… </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Intégrateurs </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>End Users </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Pensez à FF pour vos prochains projets! </li></ul></ul>
  15. 15. Bus de terrain FF France Technologie Christian Martz ABB FRANCE
  16. 16. Conception, communication, Application
  17. 17. Sommaire <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : &quot; LAS &quot; </li></ul><ul><li>Description d’appareil : &quot; DD  “ </li></ul><ul><li>Application </li></ul>
  18. 18. FF – Conception et architecture: H1 et HSE Bus de terrain: H1 Coupleur ou contrôleur Ethernet rapide : HSE Coupleur “Linking Device” Segments <ul><li>H1 </li></ul><ul><li>Conçu pour le procédé (transmetteurs, vannes…) </li></ul><ul><li>Réseau numérique dédié aux équipement de terrain </li></ul><ul><li>Communication bi directionnelle – 31,25 kbit/s </li></ul><ul><li>Paire torsadée - utilisation possible du câblage existant </li></ul><ul><li>Equipements alimentés par le bus </li></ul><ul><li>Sécurité Intrinsèque </li></ul><ul><li>IEC 1158 </li></ul>H1 <ul><li>HSE - High Speed Ethernet </li></ul><ul><li>Conçu pour interconnexion des bus H1, des sous – systèmes , PLC… </li></ul><ul><li>100 Mbit/s, câblage Ethernet, selon IEEE820.3 </li></ul><ul><li>Support toutes les fonctionnalités de H1 ainsi que les blocs spécifiques « Flexible Function Blocks » (FFBs) </li></ul><ul><li>IEC 1158 </li></ul>
  19. 19. FF - Composants du bus de terrain Terminaison Boite de jonction Terminaison Interface H1 HMI Alimentation Conditionneur E/S Déportées Barrière sécurité intrinsèque Câble Afficheur DI/DO Multiplexeur températures
  20. 20. FF- Topologie H1 Système FF permet de combiner plusieurs topologies HSE Cartes Système Point à Point Bus avec brins Arbre BJ Chaîne (peu conseillé)
  21. 21. <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : &quot; LAS &quot; </li></ul><ul><li>Description d’appareil : &quot; DD “ </li></ul><ul><li>Application </li></ul>
  22. 22. FOUNDATION™ fieldbus: Les Blocs Bloc Transducteur Bloc Fonction Bloc Ressource Bloc Ressource Décrit les Caractéristiques physiques de l’équipement : - Repère - Constructeur - N° Série Bloc Fonction <ul><li>Décrivent la stratégie de contrôle </li></ul><ul><li>- AI, AO, DI, DO, PID, etc. </li></ul><ul><li>Blocs configurés par le Host pour mettre en place </li></ul><ul><li>une stratégie de contrôle </li></ul><ul><li>- Liens sur le Bus de Terrain </li></ul>- Bloc Transducteur Interface avec les Capteurs : - Type de capteur - Données de Calibration - Information & Diagnostic
  23. 23. Validation des mesures <ul><li>A chaque transmission, le signal est accompagné d’un état (“status”) </li></ul><ul><li>A la fois le signal et le status sont utilisés pour les stratégies de contrôle </li></ul>
  24. 24. Exemple de 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
  25. 25. Blocs de fonction basique Analog Input Analog Output Bias & Gain Control Selector Discrete Input Discrete Output Manual Loader PD Control PID Control Ratio Control Contrôle de Procédé “basique” Blocs de fonction avancée Analog Alarm Arithmetic Deadtime Device Control Input Selector Integrator Lead/Lag Setpoint Ramp Generator Signal Characterizer Splitter Timer Contrôle de Procédé avancé H1 + HSE <ul><li>Blocs de fonction flexibles - Basiques </li></ul><ul><li>Multiple Input/Output - 8 Channel I/O </li></ul><ul><ul><li>Discrete and Analog </li></ul></ul><ul><ul><li>Remote I/O and Data Acquisition </li></ul></ul><ul><li>Blocs de fonction flexibles – Spécifiques </li></ul><ul><li>(IEC 61131 -3) </li></ul><ul><ul><li>Batch/Discrete/Hybrid Control </li></ul></ul><ul><ul><li>Sequencing – Startup/Shutdown </li></ul></ul><ul><ul><li>Variable Speed Drive Control </li></ul></ul><ul><ul><li>Gateways to Other Protocols </li></ul></ul><ul><ul><li>Supervisory Data Acquisition </li></ul></ul><ul><ul><li>Advanced I/O Interfacing </li></ul></ul><ul><ul><li>Multivariable Control and Optimization </li></ul></ul>Les différents Blocs de Fonction En préparation Les Blocs de fonction suivent le standard IEC61804 Contrôle Batch/Logique/Hybride SIS Function Blocks Analog Input Analog Comparator Discrete Input Discrete Output Lock Safety Instrumented Systems
  26. 26. <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : &quot; LAS &quot; </li></ul><ul><li>Description d’appareil : &quot; DD “ </li></ul><ul><li>Application </li></ul>
  27. 27. Séquenceur actif du segment LAS (Link Active Scheduler) <ul><ul><li>Gère les communications sur le réseau </li></ul></ul><ul><ul><li>Gardien du « temps » </li></ul></ul><ul><ul><li>Garantit le séquencement des messages de données de processus - Contrôle « déterministe » </li></ul></ul><ul><ul><li>Contient la « liste à jour des produits connectés » </li></ul></ul><ul><ul><li>Redondance possible (carte H1 ou équipement) </li></ul></ul>Communication Acyclique (Non synchronisée) Communication cyclique (synchronisée)
  28. 28. Redondance LAS <ul><li>LAS Redundancy </li></ul>Link Master (Primary LAS) Basic Device Link Master backup (LAS Backup) Basic Device Link Master LAS LAS LAS
  29. 29. Quand c‘est le moment pour un instrument d‘envoyer un buffer, le LAS envoie un message CD (Compel Data) à l‘instrument. Dès réception du CD, l‘instrument diffuse les données du buffer à tous les instruments du réseau. Transferts planifiés: Publieur / Souscripteur Utilisés pour les échanges cycliques des données des boucles de régulations entre les instruments du réseau. LAS A B C Device A Publieur CD Device B Souscripteur Device B Souscripteur message
  30. 30. Quand l‘instrument reçoit le jeton, il est autorisé à envoyer des messages jusqu‘à ce qu‘il ait fini ou que le temps maximum d‘utilisation du jeton ait expiré. Le message peut être envoyé vers des destinations uniques ou multiples. Transferts non planifiés: Passage de jeton Utilisés pour les modifications initiées par l‘utilisateur. Cela inclus les changements de consigne, de paramètres et les transferts de configuration. LAS A B C Device A PT Device B Device B messages
  31. 31. <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : ordonnancées, non ordonnancées </li></ul><ul><li>Description d’appareil: &quot; DD “ </li></ul><ul><li>Application </li></ul>
  32. 32. H1 Device Bloc Fonction H1 Stack DD Registered H1 Device H1 Testers Registered DD DD : Driver d’appareil 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
  33. 33. <ul><li>Architecture générale </li></ul><ul><li>Les blocs </li></ul><ul><li>Les communications : ordonnancées, non ordonnancées </li></ul><ul><li>Description d’appareil: &quot; DD “ </li></ul><ul><li>Application </li></ul>
  34. 34. Blocs Fonctions : Application Boucle de régulation : Application à partir des blocs fonctions PID AO AI VCR
  35. 35. Example Macrocycle Device 2 Device 1 VCR AI 25 ms VCR 20 ms PID 50 ms AO 40 ms T m = 135 ms + x
  36. 36. Macrocycle détaillé A B C D A: exécution simultanée des blocs B: transmission séquentielle par le bus C: applications multiples D: exécution multiple pendant le macrocycle
  37. 37. Guides techniques <ul><li>Pour plus de détails vous pouvez télécharger la dernière version du guide d’installation et de câblage de sécurité intrinsèque AG163 sur http://www.fieldbus.org </li></ul>
  38. 38. Le Bus de Terrain FF AVANTAGES
  39. 39. 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>
  40. 40. 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>
  41. 41. Développement en cours de la partie sécurité fonctionnelle (SIL ) T T Conception et Architecture Choix du matériel et de la topologie Limitation de l’énergie pour les zones Ex Wiring component Power Conditioner
  42. 42. Outils de diagnostics Réseau Courtesy of P+F
  43. 43. 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>
  44. 44. 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
  45. 45. 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
  46. 46. FDI = Future Device Integration
  47. 47. 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>
  48. 48. CapEx Economies d’Etudes Tâche Temps / Produit Traditionnel Fieldbus Développement de la stratégie de contrôle (PID) 2 1 Développement des index des instruments / production 0.5 0.5 Assignation des adresses d’E/S 0.3 0.1 Développement de la liste des E/S 1.5 0.5 Conception / documentation des schémas des boucles de contrôle 4 2 Conception / documentation des panneaux de répartition des câbles .3 0 Conception / documentation des boîtiers de connexion .3 0.1 Liste des câblages et terminaisons 2.25 0.7 Configuration des instruments et préparation à la mise en exploitation 0.5 0.5 Total 11.65 5.4
  49. 49. CapEx Mise en Exploitation
  50. 50. CapEx Démarrage Minutes / Device Traditionnel Fieldbus 0 200 400 Terminations Loop Checks Configuration Troubleshooting
  51. 51. 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
  52. 52. 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
  53. 53. 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
  54. 54. 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>
  55. 55. 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>
  56. 56. 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>
  57. 57. 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>
  58. 58. 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>
  59. 59. Stratégie de sécurité en zone Atex Christophe Paris Responsable Grands Comptes PEPPERL&FUCHS France Fabien Roy Responsable Solutions Globales STAHL FRANCE
  60. 61. Réseaux en zone Atex <ul><li>Réseau avec instruments en SI (zone 0, zone 1) </li></ul><ul><li>Réseau avec instruments en Ex d, …etc. (zone 1) </li></ul><ul><li>Réseau avec instruments en Ex nl ou Ex ic (Zone 2) </li></ul>
  61. 62. Topologies possibles <ul><li>Réseau en sécurité Intrinsèque </li></ul><ul><li>Concept FISCO </li></ul><ul><li>Concept High-Power Trunk </li></ul>
  62. 63. Réseau en Sécurité Intrinsèque Nombre d’instruments max : 10 Longueur de réseau max : 1Km pour IIC Longueur de spur max : 60m Documentation complète à fournir Instruments de SI Spurs Isolateur EEx i Boites de jonction passive Terminaison De réseau
  63. 64. Réseau en Sécurité Intrinsèque / Contraintes <ul><li>Le nombre max. d’instruments dépend de : </li></ul><ul><ul><li>Courant de sortie de l’alimentation : 100mA </li></ul></ul><ul><ul><li>Consommation des participants : 10..12..mA </li></ul></ul><ul><ul><li>Chute de tension le long du câble : Longueur ? </li></ul></ul><ul><li>Pas de Protection : Si 1 instrument en court-circuit, tout le réseau est HS. </li></ul><ul><li>Peu d’Instruments par rapport à un réseau Hors zone </li></ul>utilisation de boites de jonction active : - Plus de risque de Court-circuit Mais : la consommation de ce type de boîte diminue encore le nombre d’instruments. Risque : Nombre d’Instruments : 5..4..3…..
  64. 65. Concept Fisco F ieldbus FISCO autorise plus de puissance dans le segment SI. I ntrinsically S afe Co ncept Quand il est utilisé avec des instruments approuvés FISCO, FISCO élimine aussi la nécessité de calculer les paramètres d’inductance et de capacitance des câbles.
  65. 66. Concept Fisco F ieldbus I ntrinsically S afe Co ncept <ul><li>Basé sur IEC 61158-2. </li></ul><ul><li>Tous les participants, exceptée l’alimentation IS, sont passifs. </li></ul><ul><li>Seulement un participant actif est autorisé. </li></ul><ul><li>Les valeurs U i , I i et P i de chaque instrument doivent être supérieures au valeurs U 0 , I 0 et P 0 de l’alimentation FISCO. (bases de la sécurité intrinsèque ) </li></ul><ul><li>Les valeurs C i et L i de chaque instrument doivent être inférieures ou égales à 5 nF et 10 µH. </li></ul><ul><li>La consommation de courant minimum du système est 10 mA. </li></ul>
  66. 67. Concept Fisco Résistance:~ Inductance:~ Capacitance:~ Longueur max des spurs:~ Longueur max du trunk:~ 15 to 150  /Km 0.4 to 1 mH/Km 80 to 200 nF/Km 60m in IIC or IIB 1 Km in IIC Aucune autre recommandation n’est nécessaire
  67. 68. Concept Fisco Vérification de la sécurité intrinsèque <ul><ul><li>Choisissez une alimentation SI selon FISCO </li></ul></ul><ul><ul><li>Vérifiez : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>U O (alimentation ) < U i (de chaque instrument) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>I O (alimentation ) < I i (de chaque instrument) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>P O (alimentation ) < P i (de chaque instrument) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Choisissez des instruments selon FISCO </li></ul></ul><ul><ul><li>Choisissez un câble selon FISCO </li></ul></ul>
  68. 69. Structure concept Fisco Nombre d’instruments max : 16 Longueur de réseau max : 1Km en IIC Longueur de spur max : 60m Montage et démontage à chaud Documentation et calculs simplifiés Instruments Fisco Spur Alim Fisco Terminaison De réseau Boite de jonction passive
  69. 70. “ FNICO” Class I, Div.2 Zone 2 Salle de contrôle Class I, Div.1 Zone 1 FISCO SI HOST
  70. 71. Concept High Power Trunk <ul><li>Le réseau principal est en Exe – Sécurité Augmenté </li></ul><ul><li>Les branches (spurs) restent en Exi </li></ul><ul><li>Les &quot;boites de jonctions&quot; assurent la conversion Exe / Exi. </li></ul><ul><li>Suppression des contraintes SI sur le réseau principal. </li></ul>Alim. FF Terminaison de bus Instruments FF Coupleurs Spur
  71. 72. Concept High Power Trunk Instruments en Exia, ib Nombre d’instruments max : 16 Longueur de réseau max : 1900m Longueur de spur max : 60m pour 16 instruments , 120m pour 12 instruments
  72. 73. Concept High Power Trunk Instruments non Exi (Exd,ExnL,...) Nombre d’instruments max : 31 Longueur de réseau max : 1900m
  73. 74. Zone 0,1 Zone 1 Zone 2 Applications avec coupleurs FF Concept High Power Trunk
  74. 75. Norme sécurité augmentée <ul><li>Parties sous tension recouvertes </li></ul><ul><li>Emploi de matériaux isolants de qualité. </li></ul><ul><li>Distances dans l’air et lignes de fuite spécialement dimensionnées. </li></ul><ul><li>Raccordement électrique sans possibilité d’auto desserrage. </li></ul><ul><li>Etanchéité de l’enveloppe IP54 mini. </li></ul><ul><li>Respect des classes de température. </li></ul><ul><li>Conformité des entrées de câbles </li></ul><ul><li>Marquage </li></ul>
  75. 76. Diagnostic <ul><li>Le comportement de l'alimentation du segment </li></ul><ul><li>Le courant et la tension sur le segment </li></ul><ul><li>Le défaut de terre ou la fuite de terre </li></ul><ul><li>Le bruit sur le segment </li></ul><ul><li>Le niveau du signal des instruments </li></ul><ul><li>La polarité du signal </li></ul><ul><li>Gigue (Jitter) </li></ul><ul><li>Choix du type des statistiques de communication </li></ul><ul><li>Liste des segments vivants </li></ul><ul><li>Compteur d'erreurs CRC , Compteur d'erreurs de trame </li></ul><ul><li>Nombre de trames reçues </li></ul><ul><li>Assistance au démarrage d’une installation. </li></ul><ul><li>Edition de rapports en clair. </li></ul><ul><li>Fonction statistiques. </li></ul><ul><li>Exportation des données vers Excel…etc. </li></ul><ul><li>Historique des informations mesurées. </li></ul><ul><li>Oscilloscope intégré. </li></ul><ul><li>Surveillance permanente de l’installation avec proposition d’opérations de maintenance. </li></ul>
  76. 78. Advantages and possibilities of Diagnostic Dominik Brand Marketing Manager FOUNDATION Fieldbus Endress+Hauser
  77. 79. CapEx / OpEx savings and life cycle phases <ul><li>Use of an open standard technology </li></ul><ul><li>Reduction in cost for wiring, barrier, marshalling rack and Junction box </li></ul><ul><li>Reduction in cost for control system - I/O interface </li></ul><ul><li>Reduction in cost for power supply unit and number of cabinets </li></ul><ul><li>Reduction in control room size </li></ul><ul><li>Engineering and documentation </li></ul><ul><li>Fast commissioning, lower start-up costs </li></ul>OPEX Savings CAPEX Savings <ul><li>Use of an open standard technology </li></ul><ul><li>Increased information for better operation, accuracy of measurement & control </li></ul><ul><li>Enhancement in control function and the performance </li></ul><ul><li>Improved throughput </li></ul><ul><li>On-line diagnosis enables true preventive maintenance </li></ul><ul><li>Improved trouble shooting </li></ul>FAT,SAT, Commissioning Renewal Operation Maintenance Installation Design
  78. 80. Increase Plant Availability
  79. 81. Types of Maintenance Activities Source: Rong Gul, Shell Global Solution, Diagnostics from Safety Devices using FOUNDATION™ Fieldbus .
  80. 82. Potential for improvements <ul><li>Potential for Predictive Maintenance with Pressure Transmitters </li></ul>63% of instrument maintenance labor results in no action taken -> waste of resources 35 % 28 % 20% 6% 6% 4% Shell Global Solutions
  81. 83. Fieldbus Diagnostic Products PC Tool Fix installed diagnostic tools Fix installed diagnostic tools
  82. 84. Presentation
  83. 85. Fieldbus Diagnostic Products - Statistic <ul><li>With bus statistic, it is possible to check the “quality” of the communication </li></ul><ul><li>Frames </li></ul><ul><ul><li>Frame errors </li></ul></ul><ul><li>PDU </li></ul><ul><ul><li>FDL_PDU </li></ul></ul><ul><li>Bus idle Cycle communication A cycle communication Bus idle </li></ul>
  84. 86. Every Fieldbus Instrument is an Information Provider <ul><li>Device Diagnostics </li></ul><ul><li>Plugged Line Diagnostics </li></ul><ul><li>Open Sensor Detection </li></ul><ul><li>Electrode Signal Fault Detection </li></ul><ul><li>Reynolds Index </li></ul><ul><li>Valve Performance Diagnostics </li></ul><ul><li>Vortex Sensor Diagnostics </li></ul><ul><li>RTD Calibration Drift Detection </li></ul><ul><li>Loop Diagnostics </li></ul><ul><li>Flow Loop Diagnostics </li></ul><ul><li>Level Loop Diagnostics </li></ul><ul><li>Measurement Loop Diagnostics </li></ul><ul><li>Cascade Loop Diagnostics </li></ul><ul><li>Fieldbus Comm Diagnostics </li></ul><ul><li>Process Diagnostics </li></ul><ul><li>Variability Index </li></ul><ul><li>Statistical Process Monitoring </li></ul><ul><li>Process Noise Monitoring </li></ul><ul><li>Process Performance Index </li></ul><ul><li>Heat Exchanger Diagnostics </li></ul><ul><li>Pump Diagnostics </li></ul><ul><li>Process Diagnostics (Vortex) </li></ul>
  85. 87. Device Diagnostic – Categories Application issues or process conditions affecting measurement Instrument issues Human intervention issues (during commissioning, setup, function check and service activities)
  86. 88. Collaboration with NAMUR *) *) NAMUR is an international user association of automation technology in process industries with today 121 member companies . <ul><li>Using the power of FOUNDATION Fieldbus, and considering NAMUR requirements, the standard diagnostic profile aim to: </li></ul><ul><ul><li>Standardize the integration of diagnostic information </li></ul></ul><ul><ul><li>Guarantee valuable information to the user </li></ul></ul>
  87. 89. Diagnostic Categories
  88. 90. Maintenance Urgency – Wear Reserve
  89. 91. Diagnostic Module
  90. 92. Field Diagnostics Profile Manufacturer defined SD_RECOMMENDED_ACTION User defined User defined
  91. 93. Role Based Diagnostics 1 Control Network Plant operators Plant maintenance engineering Asset Management Maintenance Station Process Control Engineering Station H1
  92. 94. Test and Registration <ul><li>Field Diagnostics are required for new device registrations starting with ITK 6.0 </li></ul><ul><li>Field Diagnostics support is required for host registrations for the host profile 61b </li></ul>
  93. 95. Fieldbus Foundation Sécurité fonctionnelle “ BEYOND THE BUS” L.Raillier 13 septembre 2011 20‘
  94. 96. <ul><li>Une directive est un acte juridique communautaire pris par le Conseil de l’Union européenne. </li></ul><ul><li>Les États membres doivent transposer la directive dans leur droit national. </li></ul><ul><li>Les directives sont publiées au Journal officiel des Communautés européennes. </li></ul>Introduction DIRECTIVE = LOI IL EST OBLIGATOIRE DE RESPECTER UNE DIRECTIVE! Qu’est-ce qu’une directive?
  95. 97. Introduction <ul><li>Qu’est-ce qu’une norme </li></ul><ul><ul><li>Une norme est une spécification technique , un recueil de bonnes pratiques rédigé par un comité d’experts (utilisateurs, constructeurs, fabricants) </li></ul></ul><ul><ul><li>dont l’observation n’est pas obligatoire. </li></ul></ul><ul><li>Qu’est-ce qu’une norme harmonisée? </li></ul><ul><ul><li>Une norme harmonisée respecte la directive par rapport à laquelle elle est rédigée </li></ul></ul><ul><ul><li>elle donne présomption de conformité pour l’obtention du marquage </li></ul></ul>Les normes
  96. 98. Source: Major Accident Reporting System 1998 « Sur la période 1992-2006, les défaillances d'ordre humain ou organisationnel sont à l'origine de près de la moitié des accidents […] » Source: bureau du Ministère chargé de l’environnement ( B ureau d’ A nalyse des R isques et P ollutions I ndustrielles). http://aria.ecologie.gouv.fr Causes d’accidents dans l’industrie Introduction
  97. 99. La norme EN61511 <ul><li>Management de la sécurité fonctionnelle </li></ul><ul><ul><li>spécifier les responsabilités de chacun, de chaque service </li></ul></ul><ul><li>Planification </li></ul><ul><ul><li>Spécifier organisation pour chaque étape du cycle de vie </li></ul></ul><ul><li>Vérification </li></ul><ul><ul><li>Vérifier la bonne exécution de chaque étape </li></ul></ul>EN61511 Méthodologie et cycle de vie
  98. 100. <ul><li>identification des risques </li></ul><ul><li>Exemple de méthode d’analyse: Hazard and Operability analysis (HAZOP) </li></ul>L’analyse des risques La norme EN61511
  99. 101. <ul><li>Indiquer les descriptions de toutes les fonctions de sécurité </li></ul><ul><ul><li>Détection, traitement logique, actionneur </li></ul></ul><ul><ul><li>Temps de réaction maximum </li></ul></ul><ul><ul><li>Niveau d’intégrité sécurité SIL </li></ul></ul>Spécification du système instrumenté de sécurité La norme EN61511 Sortie Capteur Entrée Elément final Détection Traitement Logique Actionneur SIL Temps de réaction Logique de traitement
  100. 102. <ul><li>Architectures et tolérance aux pannes (HFT) </li></ul>La norme EN61511 Contraintes d’architecture  DD  DU  S  -  DU SFF= ----------  nota: - Une tolérance aux défauts matériels (HFT) de N signifie, que N+1 défaillances causera la perte de la fonction de sécurité. 1oo1 1oo2 HFT= 0 HFT= 1
  101. 103. <ul><li>Le niveau d’intégrité maximal de la fonction complète est déterminé par le sous système au niveau d’intégrité de sécurité du matériel le plus bas (tableaux précédents) </li></ul>CPU Sorties Module Entrées Module Capteur Actionneur Logique de traitement Type A ->SIL2 Type B -> SIL3 Type B ->SIL1 SIL maximum de cette fonction de sécurité: SIL1 Module CPU Sorties Module Entrées Module Module Evaluation du SIL – Contraintes d’architecture La norme EN61511
  102. 104. Evaluation du SIL – Contraintes probabilistes La norme EN61511 <ul><li>Le calcul des probabilité de défaillances (PFD, PFH) de chaque sous-système est fonction de: </li></ul><ul><ul><li> , ß, MTTR, … (Données de fiabilités) </li></ul></ul><ul><ul><li>TI ( intervalle de test) </li></ul></ul><ul><ul><li>1ooX (architecture) </li></ul></ul>Formule de calcul du PFD pour une architecture 1oo1 (EN61508) Formule de calcul du PFD pour une architecture 1oo2 (EN61508)
  103. 105. <ul><li>Le SIL de la fonction de sécurité dépend du PFD ou du PFH </li></ul><ul><li>Mode de sollicitation </li></ul><ul><ul><li>Mode de sollicitation basse: fréquence < 1/an </li></ul></ul><ul><ul><li>Mode de sollicitation élevé ou continu : > 1/an </li></ul></ul>Evaluation du SIL – Contraintes probabilistes La norme EN61511 Mode de sollicitation basse Mode de sollicitation élevé ou continu Safety integrity level (SIL) de la fonction de sécurité Probabilité de défaillance à la sollicitation Probabilité de défaillance par heure SIL 4 PFD < 10 -4 PFH < 10 -8 SIL 3 10 -4  PFD  10 -3 10 -8  PFH  10 -7 SIL 2 10 -3  PFD  10 -2 10 -7  PFH  10 -6 SIL 1 10 -2  PFD  10 -1 10 -6  PFH  10 -5
  104. 106. <ul><li>Extension de la technologie FOUNDATION™ </li></ul><ul><li>Développé selon les exigences de la norme de sécurité IEC61508 </li></ul><ul><li>Certifié pour une utilisation dans des fonctions de sécurité jusqu’au niveau SIL3 </li></ul><ul><li>Permet d’utiliser des architectures Hybrides – instrumentation de sécurité sur bus de terrain et SNCC classique </li></ul><ul><li>Ouvert et Interopérable grâce à l’utilisation de: </li></ul><ul><ul><li> Function Blocks </li></ul></ul><ul><ul><li> Electronic Device Description Language (EDDL) </li></ul></ul>Fieldbus Foundation & Sécurité fonctionnelle Télécharger le livre blanc FOUNDATION SIF www.fieldbus.org/ SIL3 H1
  105. 107. <ul><ul><li>Implémentation, vérification et validation plus rapides </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des outils sûrs pour réduire les temps de mise en œuvre </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Optimisation de l’encombrement </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Moins d’armoires et de boites de jonction </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Moins de matériel </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Elimine les multiplexeurs HART </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fins de courses non requis avec des positionneurs digitaux </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Moins de câblage, moins de BJ </li></ul></ul></ul>Bénéfices: Réduction des coûts d’investissements
  106. 108. <ul><ul><li>Diagnostiques étendus </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Meilleure détection des défaillances aléatoires et systématiques </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Amélioration de la sureté de fonctionnement et de la disponibilité </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Réduction des tests périodiques </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>PST (partial stroke testing) intégrés </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Taux de diagnostiques (DC) élevés, meilleur taux de défaillances sûres (SFF) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Maintenance facilitée </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Diagnostics intégrés étendus </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Meilleure traçabilité des composants </li></ul></ul></ul>Bénéfices: Réduction des coûts d’exploitation
  107. 109. Taux de défaillances et F OUNDATION TM SIF Amélioration des diagnostiques  réduction des défaillances non détectées Non détectées détectées dangereuses sûres
  108. 110. <ul><ul><li>La trame de base H1 est inchangée (Black Channel) </li></ul></ul><ul><ul><li>Protocol de sécurité conforme aux exigences de la norme EN61508 </li></ul></ul>Diagnostiques intégrés à la communication H1 Extensions du protocole de communication Communications sûres
  109. 111. <ul><ul><li>Blocs fonctionnels de sécurité </li></ul></ul><ul><ul><li>Blocs fonctionnels dédiés au diagnostics </li></ul></ul>Blocs Fonctionnels de sécurité & Diagnostiques intégrés H1 Fonctions et applications sûres
  110. 112. Architecture Foundation SIF (H1)
  111. 113. Architecture d’instrument SIF Architecture instruments SIF F OUNDATION -SIS H1 Device F OUNDATION -SIF protocole de sécurité
  112. 114. La sécurité du logiciel – cycle en V. La norme EN61511
  113. 115. <ul><li>Obligation aux industriels de respecter les directives. </li></ul><ul><li>Analyse de risque, calculs de probabilités défaillances obligatoires. </li></ul><ul><li>Les points forts de Schneider Electric: </li></ul><ul><ul><li>Une offre produits couvrant tous les besoins de la chaine de sécurité. </li></ul></ul><ul><ul><li>Une base de données complète des données de fiabilité des composants. </li></ul></ul><ul><ul><li>Une offre de services pour aider les intégrateurs dans leurs démarches. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Formations (produits, normes de sécurité) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Assistance technique </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Validation </li></ul></ul></ul>Résumé Merci
  114. 116. Conclusions Stéphane VANOUCHE / ASCO Numatics
  115. 117. <ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Une technologie éprouvée partout dans le monde </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS Domaine: Pétrochimie, Pharmacie, Industrie du papier, Chimie, Agro-alimentaire …
  116. 118. <ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des fonctionalités pour des process plus performants </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS <ul><li>Productivité </li></ul><ul><li>Disponibilité de l’outil de production </li></ul><ul><li>Flexibilité des installations </li></ul>
  117. 119. <ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Un réseau de terrain qui s’installe en atmosphère explosible </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS Installation en zone 1-21, Zone 2-22
  118. 120. <ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Des diagnostics pour une maintenance efficace </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS Identification à la voie près du défaut
  119. 121. <ul><ul><li>Aujourd’hui FF vous offre : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Une solution sachant gérer les aspects de sécurité </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS
  120. 122. CONCLUSIONS <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>
  121. 123. <ul><ul><li>Notre message : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, la technologie FF est au point, l’offre existe </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, l’interopérabilité est effective </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF peut apporter des gains très importants </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF est utilisable sur des unités neuves ou existantes </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF est intéressant pour d’autres secteurs d’activités que la pharmacie, la chimie fine,… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Oui, FF contribue à la compétitivité des sites industriels français </li></ul></ul></ul>CONCLUSIONS
  122. 124. <ul><ul><li>Merci de votre attention… </li></ul></ul><ul><ul><li>Et pensez à FF pour vos prochains projets! </li></ul></ul>
  123. 125. Questions ?

×