FOUNDATION TM Fieldbus technology

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1 Fieldbus Foundation Freedom to choose. Power to integrate Italia FOUNDATION TM Fieldbus technology Relatore :

2 Design Guidelines Calcolo e verifica di ogni segmento Approccio pratico Worst Case

3 Design Guidelines Analisi di Rischio Espandibilità Tempo di Ciclo Caduta di tensione e Limitazione di Corrente

4 Design Guidelines Analisi di Rischio Espandibilità (Gestione dello Spare) Tempo di Ciclo del Network H1 Caduta di tensione e Limitazione di Corrente

5 Analisi di Rischio Italia Le tecniche più utilizzate FMEA (Failure Mode Effect Analysis) HAZOP (Hazard and Operability Study) FTA (Fault Tree Analysis) HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) I risultati Identificazione del livello di rischio Attuazione delle strategie per limitare il Rischio a secondo del livello

6 Analisi di Rischio Italia Ipotesi tipica di risultati Rischio Alto (Livello 1 Controllo) Rischio Medio (Livello 2 Controllo) Rischio Basso (Livello 3 Controllo) Nessun Rischio (Livello 4 Monitoraggio)

7 Analisi di Rischio Rischio Alto (Livello 1 - Controllo) I devices di Livello 1 devono essere connessi su network H1 dedicati al controllo di loop di Livello 1. E possibile al massimo connettere due loop di livello 1 se i loop sono indipendenti (ovvero i due loop non controllano lo stesso equipment).

8 Analisi di Rischio Rischio Medio (Livello 2 - Controllo) I devices di Livello 2 devono essere collegati a segmenti che sono utilizzati solo per il controllo. Il segmento deve normalmente connettere i devices di 1 loop di Livello 2. E possibile al massimo connettere due loop di livello 2 o un loop di Livello 2 ed un loop di Livello 3 se i loop sono indipendenti

9 Analisi di Rischio Rischio basso (Livello 3 - Controllo) I loop di Livello 3 possono essere collegati su segmenti FF per un massimo di 4 loop. E possibile anche avere sullo stesso segmento un loop di Livello 3 ed un loop di Livello 2. I network a cui sono connessi loop di solo Livello 3 possono anche contenere device di Livello 4 (monitoraggio).

10 Analisi di Rischio Nessun Rischio (Livello 4 - Monitoraggio) I devices di Livello 4 possono essere installati su un network FF fino al massimo numero possibile (16) con considerazioni legate solo a limitazioni fisiche e/o di layout di impianto.

11 Design Guidelines Analisi di Rischio Espandibilità Tempo di Ciclo del Network H1 Caduta di tensione e Limitazione di Corrente

12 Espandibilità Considerazioni Teoriche/Pratiche Il segmento dovrebbe essere dimensionato per permettere il 25% di espandibilità Il segmento dovrebbe essere quindi in grado di poter gestire in futuro l aggiunta di 1 loop di controllo (cioè almeno 1 trasmettitore ed 1 elemento finale)

13 Design Guidelines Analisi di Rischio Espandibilità (Gestione dello Spare) Tempo di Ciclo Caduta di tensione e Limitazione di Corrente

14 Tempo di Ciclo Italia Considerazioni Teoriche Calcolare tempi di ciclo (device e loop di controllo) Considerazioni Pratiche Definendo un tempo di ciclo di un secondo otteniamo; Segmenti con loop di controllo: il limite è 12 devices (max 4 valvole) Definendo un tempo di ciclo di 0.5 secondi: Segmenti con loop di controllo: il limite è 6 devices (max 2 valvole) Definendo un tempo di ciclo di 0,25 secondi: Segmenti con loop di controllo: il limite è 3 devices (max 1 valvola)

15 Tempo di Macrociclo 1 loop 240 ms AI PID AO ms ms 120 ms 60 ms CD Traffic

16 Aggiunta del 2 Loop 270 ms AI PID AO AI ms ms ms PID 120 ms AO 60 ms CD Traffic

17 Design Guidelines Analisi di Rischio Espandibilità (Gestione dello Spare) Tempo di Ciclo del Network H1 Caduta di tensione e Limitazione di Corrente

18 Tensioni e Correnti Italia Considerazioni Teoriche Analisi del circuito per verificare la tensione disponibile ad ogni device Considerazioni Pratiche Opportuno dimensionamento del Field Power Unit

19 Layout di segmento Junction Box Bus con derivazioni In catena Albero Bassa Densità NON Raccomandato Alta Densità

20 Soluzione Ibrida EEx e + EEx i Italia RAMO PRIMARIO (TRUNK) 32 Vcc, 1 A Zone 0/1 Dual Fault alarm Zona 1 1 -Linea con tecnologia EEx e, idonea alla Zona 1 tramite normali cavi CEI Alimentazione da Power Supply fino a 1A 32 Vcc -Lunghezza BUS H1 EEx e fino a 1900 m -Terminatore incorporato (selezionabile) -Nr. di strumenti collegabili al BUS fino a 31 in relazione all energia di 1A, resa disponibile dal Power Supply RAMO SECONDARIO (SPUR) -Linea in tecnologia EEx ia IIC idonea alla Zona 0 -Modello FISCO od ENTITY supportato -Massima corrente 40mA per uscita -Protezione dal corto circuito su ogni ramo -Separazione galvanica per garantire la sicurezza del BUS -Rigenerazione segnale -Lunghezza massima 120m, senza terminatore

21 Design Guidelines Teoria: Calcolo e verifica di ogni segmento Pratica: Approccio Worst Case Utilizzo di tools dedicati

22 Tools di progettazione reti H1

23 Tools di progettazione reti H1 Italia

24 Tools di progettazione reti H1 Italia

25 Engineering & Design Guideline AG-181 Italia

26 Consorzio Fieldbus Foundation - Italia 2007 Fieldbus Foundation