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弥合HART设备与工业物联网IIoT之间的差距

摩尔工业标志

作者:Moina Industries Worldwide工程总监Tina Todd

近几十年来,在流程制造工厂和自动化设施中引入工业以太网和无线网络意味着设施内甚至整个企业网络内的数据交换正变得司空见惯。

这种信息的自由流动为在IIoT(工业物联网)环境中使用现有现场设备中的大量数据提供了新的可能性,以实现智能工厂,云自动化和工业4.0。

现在,智能HART数字现场仪表的过程和诊断数据流可以与中高级控制,资产管理和数据信息系统共享,而无需升级昂贵的过程控制接口设备。

图-1

ISA 95模型显示控制和信息级别

未来的植物

涉及PLC(可编程逻辑控制器)或BPCS(基本过程控制系统)在本地或集中级别对过程进行决策的典型过程控制模型正在迅速变化。 这些系统从未打算处理甚至意识到他们在不久的将来可以访问的数据量。

现在有更新的ERP,MES和资产管理系统可以收集部分数据,但当地制造工厂面临的更为关键的挑战是人力资源。 由于成本和管理费用的简化使许多制造工厂只有足够的人员来保持工厂运行,因此设施不再需要额外的时间,人员和资源来分析数据。

出于这个原因,我们看到公司提供租赁或年度协议,涉及收集,存储和分析各种过程数据。 这些数据是更大的预测分析策略的一部分,该策略不仅可以预警即将发生的问题的操作员,而且还可用于优化流程本身。

这种类型的云自动化旨在收集尽可能多的数据,以减少未来工厂建设的运营支出和未来资本支出。 因此,挑战仍然存在:现有的和新的制造工厂如何找到一种经济有效的方法来将关键的工厂底层数据提升到更高级别的信息系统? 答案是利用您已安装的数字HART数据,但要么不知道它已存在,要么无法承担设备升级以获得访问权限。

HART协议

HART在全球范围内安装了超过40百万的HART设备,继续获得更新版本,不断增强数据交换容量,速度,网络设备数量,以太网支持和无线功能。 它使最终用户能够不受限制地访问可与支持IIoT工作的新Smart Factory的所有区域共享的过程和诊断数据。

在许多情况下,安装HART仪器只是因为可以使用HART手持通信器(HHC)轻松配置和诊断它们。 但是,HART数字信号通常包含其他过程测量和其他变量,其中可能包括仪器状态,诊断数据,警报,校准值和警报消息。

用于收集HART信息的简单且经济高效的解决方案是使用HART接口设备。 这些HART接口设备使得获取HART数据成为一个相当简单的主张。 然后,可以将此HART数据提供给控制系统,资产管理器或工厂以太网骨干网,然后可以与更高级别的系统或企业WAN(广域网)共享。

图-3

HART到以太网网关提供了一种快速,经济的方式,可以与更高级别的系统共享关键的HART数据。

HART接口选项

有几种方法可以与HART智能现场设备连接,以获取数字过程和诊断信息。 它们不同于支持HART的4-20mA输入卡,HART多路复用器(Mux)系统,滑入式PLC网关卡,用于资产管理的定制编码软件接口以及MES / ERP系统和通常将HART数据转换为其他专有网络的独立网关或开放的行业格式。

HART多路复用器很常见,通常它们的接口是自定义RS-422,RS-485或RS-232串行连接,并且是为特定供应商的硬件接口,资产管理系统或控制系统定制配置的。 这些选项中的每一个都非常昂贵且经常被避免。 最昂贵但也是最具体的HART接口是由程序员编写的,然后可以根据用户和硬件规范进行定制。

独立的HART网关,例如Moore Industries HES HART到以太网网关系统,通常提供从现场设备中提取HART数据的最经济途径,使数据可供更高级别的系统使用。 这些产品通常提供一到四个通道或端口,允许多个HART设备进行多次丢弃,以实现最大数据集中。

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摩尔工业 - 欧洲,公司

与基于计算机的系统,读出设备和其他仪器接口的现场过程

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