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Preenchendo a lacuna entre os dispositivos HART e a IIoT, a Internet industrial das coisas

Logotipo da Moore Industries

Tina Todd, diretora de engenharia da Moore Industries Worldwide

Nas últimas décadas, a introdução de redes Ethernet e sem fio industriais em instalações de manufatura de processos e instalações de automação significou que a troca de dados dentro de uma instalação e até mesmo em redes corporativas globais está se tornando comum.

Esse fluxo livre de informações introduziu novas possibilidades de utilização das quantidades de dados copius em dispositivos de campo existentes em um IIoT (Internet das Coisas Industrial), contexto para ativar o Smart Factory, o Cloud Automation e o Industry 4.0.

O fluxo de dados de processo e diagnóstico dos instrumentos de campo digitais HART inteligentes agora pode ser compartilhado com sistemas de controle de dados, gerenciamento de ativos e dados de nível médio e alto, sem a necessidade de atualizar equipamentos caros de interface de controle de processo.

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Modelo ISA 95 mostrando níveis de controle e informações

Planta do Futuro

O modelo de controle de processo típico que envolve a tomada de decisões para o processo no nível local ou centralizado por CLPs (Controlador Lógico Programável) ou BPCS (Sistema de Controle de Processo Básico) está mudando rapidamente. Esses sistemas nunca tiveram a intenção de lidar ou mesmo perceber a quantidade de dados a que teriam acesso no futuro próximo.

Existem novos ERP, MES e sistemas de gerenciamento de ativos que coletam alguns desses dados agora, mas o desafio mais crítico enfrentado pelas fábricas locais é a mão de obra. Como a racionalização de custos e despesas gerais deixou muitas instalações de produção com pessoal suficiente para manter a fábrica em operação, as instalações não têm mais tempo extra, pessoal e recursos necessários para analisar os dados.

Por esse motivo, estamos vendo empresas oferecerem contratos de leasing ou anuais que envolvem coleta, armazenamento e análise de todos os tipos de dados de processo. Esses dados são parte de uma estratégia maior de análise preditiva que pode não só oferecer aos operadores problemas iminentes, como também está sendo usada para otimizar o processo em si.

Esse tipo de automação de nuvem procura reunir o máximo de dados possível para reduzir os gastos operacionais e os futuros investimentos para futuras instalações. Portanto, o desafio permanece: como as fábricas existentes e novas encontram uma maneira econômica de obter dados críticos do chão-de-fábrica de sistemas de informação de nível superior? A resposta é aproveitar os dados digitais HART que você já instalou, mas não sabia que estava lá ou não podia pagar pelas atualizações de equipamentos para obter acesso a ele.

Protocolo HART

Com mais de 40 milhões de dispositivos HART instalados em todo o mundo, o HART continua a receber revisões atualizadas que aprimoram continuamente a capacidade de troca de dados, a velocidade, o número de dispositivos em uma rede, suporte via Ethernet e capacidade sem fio. Ele permite que os usuários finais tenham acesso irrestrito aos dados de processo e diagnóstico que podem ser compartilhados com todas as áreas do novo Smart Factory que suporta empreendimentos da IIoT.

Em muitos casos, os instrumentos HART foram instalados simplesmente porque podiam ser configurados e diagnosticados facilmente com um comunicador de mão HART (HHC). No entanto, o sinal digital HART geralmente contém medidas de processo adicionais e outras variáveis ​​que podem incluir status do instrumento, dados de diagnóstico, alarmes, valores de calibração e mensagens de alerta.

Uma solução simples e econômica para reunir informações HART é usar um dispositivo de interface HART. Esses dispositivos de interface HART tornam a aquisição de dados HART uma proposta bastante simples. Esses dados HART podem então ser disponibilizados para o sistema de controle, o gerenciador de ativos ou o backbone Ethernet da fábrica, onde podem ser compartilhados com sistemas de nível superior ou WANs corporativas (Wide Area Network).

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Os gateways HART para Ethernet oferecem uma maneira rápida e econômica de compartilhar dados críticos do HART com sistemas de nível superior.

Opções da interface HART

Existem várias maneiras de interagir com os dispositivos de campo inteligentes HART para adquirir o processo digital e as informações de diagnóstico. Eles variam de placas de entrada 4-20mA ativadas pelo HART, sistemas Mex (multiplexador HART), placas de gateway PLC embutidas, interfaces de software codificadas personalizadas para gerenciamento de ativos e sistemas MES / ERP e gateways independentes que normalmente convertem os dados HART em outros ou abrir o formato da indústria.

Os multiplexadores HART são comuns e normalmente sua interface é uma conexão serial RS-422, RS-485 ou RS-232 personalizada e é configurada de forma personalizada para a interface de hardware, sistema de gerenciamento de ativos ou sistema de controle de um fornecedor específico. Cada uma dessas opções é bastante cara e muitas vezes evitada. A interface HART mais cara, mas também a mais específica, é aquela escrita por um programador, que pode ser personalizada de acordo com as especificações exatas do usuário e do hardware.

Gateways HART independentes, como o HES HART para o Sistema de Gateway Ethernet da Moore Industries, geralmente oferecem o caminho mais econômico para a extração de dados HART dos dispositivos de campo, tornando os dados prontamente disponíveis para sistemas de nível superior. Esses produtos geralmente oferecem de um a quatro canais ou portas que permitem que vários dispositivos HART sejam descartados para obter a máxima concentração de dados.

Para mais informações sobre Moore Industries, visite www.miinet.com

Moore Industries-Europe, Inc

Processos de campo de interface com sistemas baseados em computador, equipamentos de leitura e outras instrumentações

Assinatura: associação de ouro

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