Bulletin 01W01A01-01D-E

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1 Bulletin 01W01A01-01D-E

2 Umfassende Standardisierung Die drahtlose Instrumentierung von Industrieanlagen wird von vielen begrüßt, erschließt sie doch eine Fülle von Möglichkeiten, um neue und nützliche Informationen über Prozesse zugänglich zu machen. Bei ISA100.11a handelt es sich um einen von Anfang an von den Nutzern initiierten und daher strikt auf deren Bedürfnisse ausgerichteten unterschiedlicher Netzwerktopologien. Dies eröffnet dem Nutzer die Möglichkeit, die für seine Anwendung am besten geeignete Topologie Standard. Sein Ziel ist es, das komplette Spektrum von auszuwählen: Die wirtschaftlichen Vorteile industrieller Funklösungen liegen dabei auf der Hand; zusätzliche Funkanwendungen in der Automatisierung abzudecken. Dazu ist er Teil Vermaschtes Netzwerk (ad-hoc) für Überwachung und das Sammeln Informationen über den Prozess und den Produktionsablauf werden zu deutlich niedrigeren einer ganzen Familie von Drahtlos-Standards, die sich auf von Diagnosedaten bei niedrigen Übertragungsraten; Investitionskosten für die Infrastruktur zugänglich. Wenn diese Infrastruktur erst einmal multifunktionale Funk-Netzwerke beziehen. Das schließt unterschiedliche, Begrenzt vermaschtes Netzwerk (sub-mesh) für Standardeingerichtet ist, lassen sich Funksensoren in der jeweils erforderlichen Zahl einfach und flexibel darin integrierte Anwendungsebenen und Kommunikationsprotokolle Überwachungsaufgaben; überall auf dem Gelände installieren. So werden Messungen auch an Anlagenteilen möglich, wo ein, darunter HART, Profibus, Modbus und FOUNDATION Fieldbus. Sternförmiges Netzwerk (Infrastruktur-Netz) für hohe eine konventionelle Instrumentierung schwierig oder unökonomisch gewesen wäre. Wichtige Vertreter dieser Familie von Standards sind: Datenübertragungsraten; ISA100.11a Funksysteme für die industrielle Automatisierung Redundantes sternförmiges Netzwerk für betriebskritische ISA Personen- und Objektverfolgung sowie -Identifikation Steuer- und Regelanwendungen. Informationssicherheit ISA Drahtlose Backhaul-Netzwerke Der Industriestandard ISA100.11a bietet einen robusten Rahmen, um die Sicherheit vielfältiger Systemaktivitäten Fazit kontinuierlich zu gewährleisten. So wird die Kommunikation in einem dem ISA100.11a-Standard entsprechenden Zuverlässigkeit Netzwerk durch den Einsatz des Advanced Encryption Standard (AES) geschützt. Dieser wurde vom US-amerikanischen ISA100.11a berücksichtigt alle wichtigen Aspekte der besten heute National Institute of Standards and Technology (NIST) für die sichere Übermittlung geheimer Informationen zugelassen. Die Zuverlässigkeit drahtloser Informationsübermittlung ist der Art verfügbaren Drahtlos-Technologie. Ein einziges, integriertes, multifunktionales der zu unterstützenden Anwendung angepasst. Vermaschte und für verschiedene Kommunikationsprotokolle geeignetes Funknetzwerk Nur Geräte mit gültigen Verbindungsschlüsseln, so genannten join keys, erhalten dabei die Möglichkeit, auf das Netzwerke, so genannte Ad-hoc-Netze, besitzen viele redundante kann auch Ihre Anlage und Ihren Prozess umfassend unterstützen. Setzen Sie Netzwerk zuzugreifen. Der Betreiber kann in jedem Gerät bei dessen Installation solche Verbindungsschlüssel sicher Netzwerkpfade und sind optimal geeignet, um Anwendungen zu ISA100.11a-konforme Technik ein und profitieren Sie über den gesamten implementieren. Der AES-Schlüssel für die Kommunikation wird automatisch vom Verbindungsschlüssel abgeleitet und unterstützen, die eine nur relativ geringe Datenübertragungsrate Lebenszyklus hinweg von den Vorteilen Ihres Funknetzwerks. Schützen Sie periodisch erneuert. Das in ISA100.11a angewandte sichere Verfahren für die Schlüsselerzeugung ist mit allen seinen Teilschritten durchgängig vertrauenswürdig. Es gewährleistet die Sicherheit des Kommunikationsnetzwerks über den erfordern. Sternförmig konzipierte Netzwerke, so genannte Infrastruktur-Netze, erlauben dagegen hohen Datendurchsatz, Ihre Investition und schöpfen Sie das Potenzial Ihrer Installation optimal aus. So können Sie sicher sein, nur ein einziges Mal ein Funknetzwerk aufbauen 2 gesamten Lebenszyklus des Systems hinweg. etwa für die Anlagenüberwachung in Echtzeit. ISA100.11a zu müssen, um maximalen Nutzen daraus zu ziehen. verfolgt einen flexiblen Ansatz bezüglich der Behandlung 3

3 Die einzigartige Kombination zweier innovativer Technologien ermöglicht eine echte, vollständige Integration von funkbasierter und digitaler Messung. So ist aus Sensoren vom Typ DPharp (Digital Pressure high accuracy resonant pressure) und auf der Basis von ISA100.11a, dem neuen Industriestandard für drahtlose Messgeräte-Netzwerke, eine einzigartige Produktlinie entstanden. Fortschrittliche, präzise digitale Messtechnik, reduzierter Engineering-Aufwand und Flexibilität bei der Inbetriebnahme sind die Folge, sodass Sie Ihr Funknetzwerk auch künftig immer exakt Ihren Anforderungen anpassen können. Mit dieser Innovation bekennt sich Yokogawa zu dem Anspruch, seinen Kunden jetzt und in Zukunft unübertroffene, wegweisende Lösungen zu bieten. Zuverlässig, sicher, flexibel und intuitiv handhabbar vereinfachen neue Funktransmitter alle Bereiche der Installation, der Verwaltung und des Betriebs drahtloser Netzwerke: Außerordentliche Leistung wird zum Standard! Spezieller Adapter erlaubt effizienten Batteriewechsel Batterieadapter und Batteriesatz Der speziell für drahtlos betriebene Geräte entwickelte Batterieadapter erlaubt einen Batteriewechsel auch in Gefahrenbereichen. Das Batteriemodul gestattet zudem einen bequemen Austausch der darin befindlichen marktüblichen Standardbatterien. Diese können deshalb bei Bedarf mit minimalem Abfallaufkommen kostengünstig ersetzt werden. Standard-D-Zellen auf Lithium-/Thionylchlorid-Basis zeigen dabei eine hervorragende Leistungs-/Temperaturcharakteristik und besitzen eine lange Lebensdauer, was sie für industrielle Anwendungen besonders geeignet macht. 4 5

4 Tanklager und Verlade-Pier Pipelines, Bohrtürme, Förderpumpen Die Überwachung und Steuerung von Beständen ist heutzutage eine wichtige Voraussetzung, um den sicheren, effizienten und unterbrechungsfreien Anlagenbetrieb zu ermöglichen. Zu kleine Bestände gefährden den Produktionsablauf, zu große Vorräte dagegen binden unnötig Kapital und erhöhen die Betriebskosten. Eine der bedeutendsten Herausforderungen im Bereich der Gewinnung und Verteilung fossiler Energieträger wie Öl und Gas besteht in der Fernüberwachung von Fördereinrichtungen und Pipelines. Nur ein störungsfreier Betrieb all dieser Einrichtungen kann den Fluss der wertvollen Kohlenwasserstoffe von den Förderstätten zu den Verbrauchern sicherstellen. Intelligentes Bestandsmanagement birgt jedoch große Herausforderungen, gerade weil Verlade-Piers und Tanklager sich oft über große Flächen erstrecken, was eine flächendeckende Instrumentierung sehr teuer werden lässt. Drahtlose Systeme von Yokogawa sind die ideale Lösung für solche Fälle, indem sie bei minimalen Infrastruktur-Kosten ein Maximum an Übersichtlichkeit über Ihre wertvollen Bestände schaffen. Drahtlose Gateways können strategisch verteilt werden, um eine optimale Netzabdeckung des Betriebsgeländes zu erreichen. Die dort installierten und in das Netzwerk eingebundenen Drahtlos-Geräte liefern dann ergänzende Statusinformationen und hochwertige Messdaten. Sowohl in Verladeeinrichtungen als auch in Tanklagern können kontinuierlich drahtlos übermittelte Druck-, Füllstand- und Temperaturdaten zu Profilen verdichtet und für das Bestandsmanagement genutzt werden. Yokogawa bietet seinen Kunden eine einzigartige Kombination von Technologien, die nahtlos in eine Systemlösung speziell für die Prozessindustrie integriert sind. Auf der Anlagenebene ermöglichen unsere drahtlos arbeitenden Messgeräte eine effiziente Überwachung. Dabei sind der Energiebedarf der Geräte und die Datenübertragung so ausgelegt, dass eine maximale Verfügbarkeit der Messdaten gewährleistet ist. Die Messdaten können dann in ein Wide Area Network (WAN) eingespeist und so in eine Messwarte übertragen werden, wo das Automatisierungssystem SCADA von Yokogawa sie auswertet, visualisiert und verwaltet. Egal, ob Messdaten zur Verbesserung der Produktivität oder der Sicherheit benötigt werden, ob es um einfache Statusmeldungen oder komplexe Prozessführung geht: Yokogawa kann für jede Anwendung eine maßgeschneiderte Lösung anbieten. 6 Minimierte Infrastruktur-Investitionskosten Bessere Übersicht über die Bestände Höhere Qualität der Messdaten Effizienteres Bestandsmanagement 7

5 Vakuum-Destillationskolonnen und Fackeln Rohröfen und modulare Einheiten Raffinerien, chemische und petrochemische Anlagen mit drahtloser Automatisierungstechnik auszustatten, mag auf den ersten Blick nicht besonders attraktiv erscheinen, weil existierende Anlagen bereits ausreichend mit konventioneller Technik automatisiert sind. Allerdings müssen diese Anlagen mit ihren zum Teil riesigen Kapazitäten strikten umweltrechtlichen Anforderungen entsprechen. Diverse Messungen, die diesem Zweck dienen, wurden bisher nicht implementiert, weil der erforderliche Aufwand den erzielbaren Nutzen überstieg. Vakuum-Destillationskolonnen und Fackeln sind gute Beispiele dafür, dass Instrumentierungskosten in solchen hoch aufragenden Freianlagen bisher eine umfassende Automatisierung verhindert haben. Andererseits sind gerade dort Messungen dringend erforderlich, um den Umweltauflagen entsprechen zu können. Funksensoren von Yokogawa erlauben Ihnen jetzt, auch Messungen durchzuführen, die kabelgebunden nicht wirtschaftlich realisiert werden konnten. Auf diese Weise lassen sich Lücken in der Überwachung von Anlagen schließen, können Produktionseffizienz, Sicherheit, Plant Asset Management und Umweltschutz verbessert werden. Integriertes Funk-Gateway für den Feldeinsatz YTMX580 Multi-Eingangs- Temperatur- Transmitter Druck- und Differenzdruck- Transmitter Differenzdruck-Transmitter mit direkt angebautem Flanschdruckmittler Einschraub-Drucktransmitter 8 9 Differenzdrucktransmitter mit Druckmittlern Temperaturtransmitter Gekapselte Einheiten und rotierende Apparate können nur unter Schwierigkeiten konventionell kabelgebunden instrumentiert werden. Dies gilt sowohl für die Spannungsversorgung als auch für die Signalübermittlung. Normalerweise sind dafür bei rotierenden Apparaten Schleifringkontakte und bei gekapselten Systemen spezielle Steckersysteme erforderlich. Derartige Stecker und besonders Schleifringe unterliegen dabei einem hohen Verschleiß. Gerade in solchen Systemen kommen die Vorteile drahtloser Transmitter optimal zum Tragen. Eine Lösung auf der Basis drahtloser Sensortechnik überwindet mit Leichtigkeit alle Hürden, die bei einer kabelgebundenen Installation bestehen. So wird zum Beispiel im Ex-Bereich der Nachweis der Eigensicherheit über eine Loop-Betrachtung überflüssig. Ohne bewegliche Teile oder spezielle Steckersysteme erlauben Funk-Transmitter nach dem ISA100.11a-Standard, mit weniger Aufwand mehr zu erreichen: mehr Informationen über den Anlagenstatus und höhere Gesamtzuverlässigkeit der Anlage. Es liegt auf der Hand, dass auch Sie auf diese Weise einfach Ihre Prozesse entscheidend verbessern können.

6 Anbindung an das Leitsystem Das Yokogawa Funk-Gateway YFGW710 unterstützt das Modbus- Kommunikationsprotokoll und erlaubt so die Anbindung an alle wichtigen Leitsysteme auf dem Markt. Dazu enthält das YFGW-Kommunikationspaket das Field Wireless Configurator and Management Tool. Die Messewerte der drahtlosen Feldgeräte werden auf diese Weise wie alle anderen Messdaten ins Leitsystem übertragen und auf der Ihnen vertrauten Anzeige- und Bedienkonsole (ABK) des Leitsystems verarbeitet und dargestellt. Die Kommunikation mit dem Prozess- und Produktionsleitsystem CENTUM VP von Yokogawa wird noch umfassender vom YFGW Kommunikationspaket unterstützt und realisiert. Das Funk-Gateway YFGW710 verfügt zudem über einen Field Wireless OPC Server als OPC-Schnittstelle für Diagnose- und Konfigurationsdaten, zum Beispiel zum Plant Asset Management System. Das System SCADA von Yokogawa ist komplett web-basiert und gestattet dem Anwender die einfache, intuitive Navigation in den Bediener-Anzeigen in der gleichen Weise wie ein Web-Browser. Außerdem ist die Bediener-Schnittstelle speziell auf den Internet-Einsatz ausgerichtet und bietet alle Vorteile der fortschrittlichen Internettechnologie. Daqstation ermöglicht die lokale Datenüberwachung und -erfassung und ist besonders für kleine Applikationen geegnet. Der Plant Resource Manager (PRM) ist die integrierte Plattform, um Asset Excellence im Sinne des VigilantPlant-Automatisierungskonzepts von Yokogawa zu erreichen und zu erhalten. Das zentrale, Echtzeit-fähige und automatisierte Plant Asset Management-System unterstützt gleichermaßen Anlagenfahrer und Wartungspersonal. So lassen sich Ausfälle vermeiden und die Lebenszyklus-Kosten (Total Cost of Ownership, TCO) in Ihrer Anlage senken. FieldMate ist ein praxiserprobtes Werkzeug, das sowohl FDT/DTM (Field Device Tool/Device Type Manager)- als auch EDD (Electronic Device Description)-Gerätetreiber handhaben kann. Die tragbaren Geräte erlauben dem Nutzer die Kommunikation mit Feldgeräten über eine grafische Bedienoberfläche. Diese erleichtert den Zugriff auf komplexe Geräteparameter und kann zur Konfiguration eingesetzt werden. FieldMate unterstützt jetzt auch die Drahtlos-Systeme von Yokogawa und vereinfacht so die Verwaltung speziell von Sicherheitseinstellungen sowie die Inbetriebnahme Ihrer Drahtlos-Geräte

7 VigilantPlant ist Yokogawas Automatisierungskonzept für einen sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb. Ziel von VigilantPlant ist eine unterbrechungsfreie Fertigungsumgebung, in der Bedienpersonal und Mitarbeiter wachsam und umsichtig agieren, vorausschauend planen und schnell handeln können, um Produktion und Wirtschaftlichkeit zu optimieren. 9-32, Nakacho 2-chome, Musashino-shi, Tokyo , Japan 2 Dart Road, Newnan, Georgia 30265, USA Broichhofstraße 7-11 D Ratingen Tel Fax Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, The Netherlands 5 Bedok South Road, Singapore , Singapore 3F Tower D Cartelo Crocodile Building No. 568 West Tianshan Road, Shanghai , China P.O. Box 10070, Manama Building 577, Road 2516, Busaiteen 225, Muharraq, Bahrain Alle Firmen- oder Produktbezeichnungen der Yokogawa Electric Corporation in diesem Bulletin sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der Yokogawa Electric Corporation. Alle weiteren Firmen- oder Produktbezeichnungen in diesem Bulletin sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der entsprechenden Inhaber. Änderungen vorbehalten Alle Rechte vorbehalten. Copyright 2010, Yokogawa Europe B.V. Gedruckt in den Niederlanden, (A) I. Gedruckt auf Umweltpapier.