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Bus de terrain FF France Rencontre clients  du 13 Septembre 2011
Programme ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
FieldBus Foundation Comité Marketting France ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Association Bus de terrain FF France ,[object Object],[object Object],PEPPERL ET FUCHS
Signaux d’Instrumentation ,[object Object],1940  1960  1980  2000 Technologie Dominante Time Pneumatique Digital Propriétaire Analogique Bus de Terrain
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
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],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
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
Données de Marché  68% des projets développés avec  La technologie F OUNDATION  Fieldbus Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments installés
Data from ARC Répartition Géographique Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments
Data from ARC Types d’industries
Quid de la France ? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],CONCLUSIONS
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Bus de terrain FF France Technologie Christian Martz ABB FRANCE
Conception, communication, Application
Sommaire  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
FF – Conception et architecture: H1 et HSE Bus de terrain:  H1 Coupleur ou  contrôleur Ethernet rapide : HSE Coupleur   “Linking Device” Segments ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],H1 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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
FF-  Topologie  H1  Système FF permet de combiner plusieurs topologies HSE Cartes  Système Point à Point Bus avec  brins Arbre BJ Chaîne (peu conseillé)
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],- Bloc Transducteur Interface avec les Capteurs : - Type de capteur - Données de Calibration - Information & Diagnostic
Validation des mesures ,[object Object],[object Object]
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
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 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],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
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Séquenceur actif du segment  LAS (Link Active Scheduler) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Communication Acyclique  (Non synchronisée)   Communication cyclique  (synchronisée)
Redondance LAS ,[object Object],Link Master (Primary LAS) Basic Device Link Master backup (LAS Backup) Basic Device Link Master LAS LAS LAS
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
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
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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 multiples D: exécution multiple pendant le macrocycle
Guides techniques ,[object Object]
Le Bus de Terrain FF AVANTAGES
Bénéfices  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Le Bus de terrain FF ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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
Outils de diagnostics Réseau Courtesy of P+F
DD et Blocs de Fonction ,[object Object],[object Object],[object Object]
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
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
FDI = Future Device Integration
Réduction des Coûts ,[object Object],[object Object],[object Object]
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
CapEx  Mise en Exploitation
CapEx  Démarrage Minutes / Device Traditionnel Fieldbus 0 200 400 Terminations Loop Checks Configuration Troubleshooting
CapEx  Réduction espace nécessaire  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Armoire Cable 350 I/O points Système  conventionnel   Système FF
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
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
Une autre façon de Travailler ,[object Object],[object Object],[object Object]
Une meilleure façon de travailler ,[object Object],[object Object],[object Object]
Une meilleure façon de travailler ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Une meilleure façon de travailler ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Bénéfices  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Stratégie de sécurité en zone Atex Christophe Paris Responsable Grands Comptes PEPPERL&FUCHS France Fabien Roy Responsable Solutions Globales STAHL FRANCE
 
Réseaux en zone Atex ,[object Object],[object Object],[object Object]
Topologies possibles ,[object Object],[object Object],[object Object]
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
Réseau en Sécurité Intrinsèque / Contraintes ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],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…..
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.
Concept Fisco F ieldbus  I ntrinsically  S afe  Co ncept ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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
Concept Fisco Vérification de la sécurité intrinsèque ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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
“ FNICO” Class I, Div.2 Zone 2 Salle de contrôle Class I, Div.1 Zone 1 FISCO SI HOST
Concept High Power Trunk ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Alim. FF Terminaison de bus Instruments FF Coupleurs Spur
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
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 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Diagnostic ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
Advantages and possibilities  of Diagnostic Dominik Brand Marketing Manager FOUNDATION Fieldbus Endress+Hauser
CapEx / OpEx savings and life cycle phases ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],OPEX Savings CAPEX Savings ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],FAT,SAT, Commissioning Renewal Operation Maintenance Installation Design
Increase Plant Availability
Types of Maintenance Activities Source:  Rong Gul, Shell Global Solution,  Diagnostics from Safety Devices using FOUNDATION™ Fieldbus .
Potential for improvements ,[object Object],63% of instrument maintenance labor results in no action taken -> waste of resources 35 % 28 % 20% 6% 6% 4% Shell Global Solutions
Fieldbus Diagnostic Products PC Tool Fix installed diagnostic tools Fix installed diagnostic tools
Presentation
Fieldbus Diagnostic Products - Statistic ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Every Fieldbus Instrument is an Information Provider ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Device Diagnostic – Categories Application issues or  process conditions affecting measurement Instrument issues Human intervention issues (during commissioning, setup, function check and service activities)
Collaboration with NAMUR *)  *) NAMUR is an international user association of automation technology in process industries with today 121 member companies . ,[object Object],[object Object],[object Object]
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 Station Process Control Engineering Station H1
Test and Registration ,[object Object],[object Object]
Fieldbus Foundation Sécurité fonctionnelle “ BEYOND THE BUS” L.Raillier 13 septembre 2011 20‘
[object Object],[object Object],[object Object],Introduction DIRECTIVE = LOI IL EST OBLIGATOIRE DE  RESPECTER UNE DIRECTIVE! Qu’est-ce qu’une directive?
Introduction ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Les normes
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
La norme EN61511 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],EN61511 Méthodologie et cycle de vie
[object Object],[object Object],L’analyse des risques La norme EN61511
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],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
[object Object],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
[object Object],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
Evaluation du SIL –  Contraintes probabilistes La norme EN61511 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Formule de calcul du PFD pour une architecture 1oo1 (EN61508) Formule de calcul du PFD pour une architecture 1oo2 (EN61508)
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],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
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Fieldbus Foundation &  Sécurité  fonctionnelle Télécharger le livre blanc FOUNDATION SIF www.fieldbus.org/ SIL3 H1
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Bénéfices: Réduction des coûts d’investissements
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Bénéfices: Réduction des coûts d’exploitation
Taux de défaillances et F OUNDATION TM   SIF Amélioration des diagnostiques     réduction des défaillances non détectées Non détectées détectées dangereuses sûres
[object Object],[object Object],Diagnostiques intégrés à  la communication H1 Extensions du protocole de communication Communications  sûres
[object Object],[object Object],Blocs Fonctionnels de sécurité & Diagnostiques intégrés H1 Fonctions et applications  sûres
Architecture Foundation  SIF  (H1)
Architecture d’instrument  SIF Architecture instruments  SIF F OUNDATION -SIS H1 Device F OUNDATION -SIF protocole de  sécurité
La sécurité du logiciel – cycle en V.  La norme EN61511
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Résumé Merci
Conclusions Stéphane VANOUCHE / ASCO Numatics
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[object Object],[object Object],CONCLUSIONS ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],CONCLUSIONS Installation en zone 1-21, Zone 2-22
[object Object],[object Object],CONCLUSIONS Identification à la voie près du défaut
[object Object],[object Object],CONCLUSIONS
CONCLUSIONS ,[object Object],[object Object],[object Object]
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Questions ?
Présentation 13 sept 2011 ff association france

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Présentation 13 sept 2011 ff association france

  • 1. Bus de terrain FF France Rencontre clients du 13 Septembre 2011
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 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.
  • 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. Données de Marché 68% des projets développés avec La technologie F OUNDATION Fieldbus Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments installés
  • 10. Data from ARC Répartition Géographique Plus de 12 000 Systèmes & 1 Million d’Instruments
  • 11. Data from ARC Types d’industries
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15. Bus de terrain FF France Technologie Christian Martz ABB FRANCE
  • 17.
  • 18.
  • 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. 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.
  • 22.
  • 23.
  • 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.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
  • 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. 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.
  • 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.
  • 34. Blocs Fonctions : Application Boucle de régulation : Application à partir des blocs fonctions PID AO AI VCR
  • 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. 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.
  • 38. Le Bus de Terrain FF AVANTAGES
  • 39.
  • 40.
  • 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. Outils de diagnostics Réseau Courtesy of P+F
  • 43.
  • 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. 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. FDI = Future Device Integration
  • 47.
  • 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. CapEx Mise en Exploitation
  • 50. CapEx Démarrage Minutes / Device Traditionnel Fieldbus 0 200 400 Terminations Loop Checks Configuration Troubleshooting
  • 51.
  • 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. 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.
  • 55.
  • 56.
  • 57.
  • 58.
  • 59. Stratégie de sécurité en zone Atex Christophe Paris Responsable Grands Comptes PEPPERL&FUCHS France Fabien Roy Responsable Solutions Globales STAHL FRANCE
  • 60.  
  • 61.
  • 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
  • 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.
  • 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
  • 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
  • 70. “ FNICO” Class I, Div.2 Zone 2 Salle de contrôle Class I, Div.1 Zone 1 FISCO SI HOST
  • 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
  • 73. Concept High Power Trunk Instruments non Exi (Exd,ExnL,...) Nombre d’instruments max : 31 Longueur de réseau max : 1900m
  • 74. Zone 0,1 Zone 1 Zone 2 Applications avec coupleurs FF Concept High Power Trunk
  • 75.
  • 76.
  • 77.  
  • 78. Advantages and possibilities of Diagnostic Dominik Brand Marketing Manager FOUNDATION Fieldbus Endress+Hauser
  • 79.
  • 81. Types of Maintenance Activities Source: Rong Gul, Shell Global Solution, Diagnostics from Safety Devices using FOUNDATION™ Fieldbus .
  • 82.
  • 83. Fieldbus Diagnostic Products PC Tool Fix installed diagnostic tools Fix installed diagnostic tools
  • 85.
  • 86.
  • 87. Device Diagnostic – Categories Application issues or process conditions affecting measurement Instrument issues Human intervention issues (during commissioning, setup, function check and service activities)
  • 88.
  • 90. Maintenance Urgency – Wear Reserve
  • 92. Field Diagnostics Profile Manufacturer defined SD_RECOMMENDED_ACTION User defined User defined
  • 93. Role Based Diagnostics 1 Control Network Plant operators Plant maintenance engineering Asset Management Maintenance Station Process Control Engineering Station H1
  • 94.
  • 95. Fieldbus Foundation Sécurité fonctionnelle “ BEYOND THE BUS” L.Raillier 13 septembre 2011 20‘
  • 96.
  • 97.
  • 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
  • 99.
  • 100.
  • 101.
  • 102.
  • 103.
  • 104.
  • 105.
  • 106.
  • 107.
  • 108.
  • 109. Taux de défaillances et F OUNDATION TM SIF Amélioration des diagnostiques  réduction des défaillances non détectées Non détectées détectées dangereuses sûres
  • 110.
  • 111.
  • 113. Architecture d’instrument SIF Architecture instruments SIF F OUNDATION -SIS H1 Device F OUNDATION -SIF protocole de sécurité
  • 114. La sécurité du logiciel – cycle en V. La norme EN61511
  • 115.
  • 116. Conclusions Stéphane VANOUCHE / ASCO Numatics
  • 117.
  • 118.
  • 119.
  • 120.
  • 121.
  • 122.
  • 123.
  • 124.

Notes de l'éditeur

  1. 7
  2. 27 4
  3. Each of the communications techniques used in control have their “era” and the digital era has now begun with Fieldbus as the first and other such as wireless and ethernet in their infancy. Each generation has had a more rapid adoption rate than it predecessor.
  4. Some of the many different protocols and where they fit on the control/application spectrum CAN – used in automobiles and the basis for several other protocols LONworks – predominantly building automation, including most modern elevators Message here is that you must select the right protocol/tool for the job you are trying to do. FDT/DTM is one tool to provide you a more consistent interface across all the protocols.
  5. Explanation to bullet points need adding to the notes: Extensive Block Model Common Data Common Time Determinism Publish and Subscribe High availability Standards Based Control Network Network Management
  6. Replace number of devices with ARC statement.
  7. 27 4
  8. 7
  9. 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
  10. Each FF device has these 3 blocks: - transducer - function - resource
  11. 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
  12. 2 façons, Garanti le séquencement : Sépare les trame de contrôle de Processus des autres types de Comm (dialogue homme machine, téléchargements, …) Garant de l’image vraie du reseau
  13. 5 5 5 5 5 6 7 7 7 6 6
  14. 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
  15. DD – Identit é – Etat – Configuration PLUG &amp; PLAY – Connexion = on sait qui il est – on sait communiquer avec lui BLOCS DE FONCTION – Ils repr é sentent les fonctions de base d ’ automatisation d ’ une application, chaque bloc de fonction traite en temps r é el les param è tres d  ’ entr é e et calcule ceux de sortie en fonction d ’ un algorithme d é fini et d ’ un jeu de param è tres de r é gulation internes. Ils fournissent une structure commune pour les diff é rentes grandeurs telles que les entr é es analogiques (AI), sortie analogique (AO), r é gulation proportionelle-integrale-deriv é e (PID) Standard Set (AI, AO, DI, DO, PID, ML, SS, ...) D é finissant quels blocs de fonction sont pr é sent dans chaque produit Permettant l ’ interop é rabilit é entre le produits.
  16. 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
  17. 5 5 5 5 5 6 7 7 7 6 6
  18. On parle de réduction du coût de possession d’un équipement, INVESTISSEMNT - capital expense (CapEX) savings. EXPLOITATION - operating expense (OpEx) savings.
  19. Quelques exemples extraits de témoignages client INVESTISSEMENT Etude
  20. INVESTISSEMENT Mise en exploitation Rapport 10 tps passé pour rendre opérationnelles les boucles de contrôle Rapport 3 – calibrage Total – Rapport 7
  21. Tps de démarrage Terminaisons, contrôle de boucles, configuration et dépannage Rapport 6
  22. EXPLOITATION – on agit sur les 2 facteurs qui génèrent les + de déplacements sur site
  23. EXPLOITATION -
  24. FIELBUS ets d’abord une autre façon de travailler - Bus: Fieldbus, - Plateforme: du commerce, off-the-shelf software and hardware - Technologies réseau: OPC, .NET
  25. FF augmente l’efficacité &gt; 2% Améliore la productivité du site Abaisse le coûts
  26. 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
  27. Témoignages – ex Diminution des coûts EXPLOITATION Pharma/agro-Alimentaire Ingomar Foods ACS Dobfar pharma IT SmithKline Beecham pharma US
  28. Life Cycle Benefits Instrument Integration Several Activities and Users Several Instruments and Vendors Several HOSTs Life Cycle Interactions NAMUR Organization NAMUR Recommendations HOSTs Profiles HOSTs – Non-Integrated Architecture HOSTs – Integrated Architecture One Driver for several HOSTs Main roles of the Field Instrument Driver Instrument Parameterization Instrument Diagnosis Instrument Diagnosis – Main categories Instrument Diagnosis – Severity/Addressee Instrument Data – Asset History Instrument Data – Technical Documentation Asset Upgrade and Versioning
  29. From Risk Analysis to SIF Allocation Example (IEC 61511 – Annex B - Semi-quantitative method – cont’d ) Step 2 - Perform a hazard and risk analysis to evaluate existing risk “ One such technique that is widely applied is a Hazard and Operability (HAZOP study) analysis. The hazard and operability analysis (or study) identifies and evaluates hazards in a process plant, and non-hazardous operability problems that compromise its ability to achieve design productivity.” ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- HAZOP Basically, you subsequently consider different key points of the process, and try to imagine how it could happen things would be going bad. Principles : Process deviation Identify nodes to study For each node, use deviation to identify consequences and potential Hazards Process Engineer is a key actor of a HAZOP Modified HAZOP method (ISA S84) In order to determine the SIL, the modified HAZOP method includes the consideration of the severity of the consequences, their probability of occurrence, along with other risk-related factors. Specific risk reduction recommendations can be evaluated in terms of their effectiveness in reducing risk.
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