Monitorizarea Proceselor Industriale Utilizând Tehnica AS-INTERFACE

Dorinþa de a obþine performanþe cât mai bune din instalaþiile indstriale pe plan tehnic

cât ºi economic, duc la o cerere de echipamente cu performanþe crescute, instalare rapida,

mentenanþã scazutã, fiabilitate si durabilitate. De multe ori cresterea performanþelor unei

instalaþii înseamnã colectarea a cât mai multor date posibile despre procesul în desfasurare,

acest lucru duce la instalarea unui numar mare de puncte de mãsurã. Datele colectate de

senzori trebuie transmise la un sistem central de automatizare (PLC sau calculator de proces)

unde se fac calculele necesare, dupã care sunt trimise acþiuni spre elementele de execuþie sau

mesaje de stare spre centre de operare. Având în vedere cã toata aceastã informaþie trebuie

transmisã la nivel fizic pe conductori, apare si dorinþa de a minimiza la maxim numarul

traseelor cablate.

De asemenea se observã o tendinþa de descentralizare a procesului de automatizare. Se

preferã ca diferitele procese din instalaþie sã beneficieze de o procesare localã a datelor ca

apoi sa fie transmise la un sistem central de procesare. Aceastã tendinþã asigurã o întreþinere

scazutã, usurarea detecþiei erorilor si posibilitatea de upgradare a instalaþiei.

Un prim rãspuns la aceste provocãri a fost realizarea de magistrale de câmp:

PROFIBUS , MODbus, PROFINet etc. dar si aceste protocoale au anumite limitãri. Pentru a

creste performanþele acestor protocoale standard, mulþi producãtori au început sa realizeze o

combinaþie de magistralã de câmp cu o variaþie a altor protocoale: RS485, CAN, etc.

Sistemul de interfaþã pentru procese produs de firma germanã Pepperl Fuchs numit

Remote Process Interface (RPI) ia fost dezvoltat pentru a putea conecta semnalele unui sistem

de control cablat convenþional, ce cuprinde senzori, elemente de execuþie si alte dispozitive, la

un sistem de control distribuit (DCS) sau automat programabil (PLC), prin intermediul unei

magistrale de comunicaþie.

Un sistem RPI va contine, pe lângã modulele de interfatã, la care sunt direct conectate

echipamentele de câmp si cel putin o interfatã de comunicatie (gateway) între magistrala

internã a sistemului RPI (CAN Bus) si magistrala standard la nivelul sistemului de control

(PROFIBUS DP, PROFIBUS DP V1, Modbus RTU, Modbus Plus sau ControlNet).

Avantajul acestui sistem rezultã din eliminarea conexiunilor directe, cablate, între

dispozitivele de câmp si sistemul de control. Dispozitivele de câmp vor fi grupate pe sceste

subsisteme RPI si apoi conectate prin magistrala de comunicatie la sistemul de control.

Gateway-ul este conectat la o serie de module de intrare si iesire denumite dispozitive

RPI. Rolul acestor module este de a culege si trimite semnale din/la proces ele fiind

disponibile într-o gamã largã de modele cu diferite functii si capabilitati. Comunicatia pânã la

gateway se face prin PROFIBUS iar între gateway si module prin CAN. Intentia pentru un

astfel de sistem este de a localiza gateway-ul undeva aproape de proces iar unitatea centralã

de procesare într-o zonã centrlalã. O astfel de aranjare permite realizarea unui punct

intermediar de diagnozã si remediere a erorilor precum si o reducere substantialã a traseelor

de cabluri.

Remote Process Interface Pepperl+Fuchs

Remote Process Interface de la Pepperl+Fuchs este un sistem de interfatã care face

legãtura, în sens de semnale, între senzori, actuatori, alte elemente de câmp si un sistem de

control. Un sistem RPI este alcãtuit din mai multe module de interfatã la care se conecteazã

elementele de câmp si cel putin un Gateway care are scopul de a interfata magistrala internã

RPI la o magistralã standard de comunicatie industrialã (PROFIBUS DP, PROFIBUS DP V1,

Modbus RTU, Modbus Plus sau ControlNet).

Sistem RPI Pepperl+Fuchs

RPI-ul poate fi implementat în majoritatea îndustriilor:

- Chimicã si petrochimicã

- Farmaceuticã si cosmeticã

- Productie de vopsele

- Alimentarã

- Tratare si epurare

Pentru instalare în zone explozive existã variante de RPI cu sigurantã intrinsecã ce

limiteazã curentul prin circuite în asa fel încât chiar dacã atmosfera este explozivã, nu se va

aprinde.

Instalare

Modulele de interfatã se monteazã pe o sinã specialã asemãnãtoare cu sina DIN

numitã Power Rail care indeplineste un rol dublu: permite alimentarea tuturor modulelor si de

asemenea contine si o interfatã de comunicatie intre aceste module. Un astfel de ansamblu

trebuie sã continã obligatoriu un modul sursã , prin intermediul cãruia sã se facã alimentarea

celorlalte module componente si un modul central (procesor de comunicatie, gateway) care

sã permitã integrarea acestor module intr-o retea folosind un protocol standard de

comunicatie, în cazul de fatã PROFIBUS DP.

sina utilizatã este o sinã DIN standard la care sunt integrati 5 conductori care o strãbat

longitudinal. Pe acesti conductori sub formã lamelarã se cupleazã automat conectorii

modulelor în momentul în care aestea sunt introduse pe sinã. Acesti conectori pot fi în numãr

de maxim 5 si corespund alimentãrii, bus-ului intern si unei comunicatii HART. Power Rail

este disponibilã în 2 variante:

- UPR-05 cu sina întegratã si pozitionare variabila a dispozitivelor RPI