FOUNDATION TM Fieldbus technology

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1 Fieldbus Foundation Freedom to choose. Power to integrate Italia FOUNDATION TM Fieldbus technology Relatore : Fieldbus Foundation TM : Reti H1 e HSE

2 Definizione di Fieldbus Foundation La tecnologia Fieldbus-Foundation è leader mondiale nel protocollo digitale per l'automazione di processo. Offre agli utenti finali la libertà di scegliere prodotti per il controllo di processo interoperabili e vendor indipndent di tipo best-inclass. Integra sistemi di controllo, sottosistemi e dispositivi da campo di tutto l impianto. Ne risulta un miglioramento delle prestazioni degli impianti con migliori risultati di produzione, maggiore sicurezza ed aumento della qualità.

3 Prima e dopo; senza o con FF Cavo multicoppia Cavo singola coppia

4 Foundation Fieldbus Le basi Introduzione alla tecnologia

5 Definizione di Foundation Fieldbus Italia è un bus di campo che: integra sensori ed attuatori nel sistema di controllo e di automazione fornisce maggiori informazioni al sistema rispetto al tradizionale. Contribuisce a creare il vero controllo distribuito

6 FOUNDATION TM Fieldbus - cos è? Un protocollo di comunicazione aperto che si compone di: una rete (backbone) veloce per incontrare le necessità del automazione di fabbrica, chiamata di solito HSE un bus a bassa velocità per incontrare le necessità del controllo di processo, chiamato H1. E una Lan digitale per la comunicazione bidirezionale, Multi-drop, che collega la strumentazione da campo, progettato per soddisfare le necessità della Industria di Processo. Host HSE Automation H1 Control

7 Bus di campo : confronto tecnologie Italia

8 FOUNDATION Fieldbus topology Host Interface HSE Fieldbus Ethernet Field Device Linking Device H1 Fieldbus I/O Interface H1 Fieldbus

9 Foundation Fieldbus BUS H1 Il controllo di processo

10 La norma di riferimento IEC Velocità fissa a 31,25 kbit/sec Comunicazione ed alimentazione su 2 fili (Loop-Power) Comunicazione con modulazione in corrente a ±9mA! Grande immunità contro disturbi di tipo EMC Manchester Code

11 La norma di riferimento IEC Alimentazione 9-32Vcc, senza riferimento di terra (Loop-Power) Assorbimento per utenza 11-25mA Cavi non speciali Tipo Descrizione cavo Dimensione Massima lunghezza Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Singola coppia, twistata e schermata Multicoppie, twistate e schermate Multicoppie, twistate, senza schermi Multicavi, non twistati, schermo totale #18 AWG (0,8 mm 2 ) #22 AWG (0,32 mm 2 ) #26 AWG (0,13 mm 2 ) #16 AWG (1,25 mm 2 ) 1900 m 1200 m 400 m 200 m

12 Il cavo tipo A Singola coppia, twistata e schermata Sezione 18 AWG (0,8 mm 2 ) Copertura schermo 90% Attenuazione 3 db/km a 39 khz Capacità massima 150pF/m Induttanza 0mH/m (twistato) Impedenza 100 Ohm ±20% a 31,25kHz Colore guaina tipica arancio per essere facilmente riconosciuto rispetto ai segnali 4-20mA tradizionali.

13 Trunk e Spur La dorsale (Trunk) Le derivazioni (Spur) Tabella di orientamento lunghezze Spur, senza isolamento galvanico verso il Trunk Total 1 Device 2 Devices 3 Devices 4 Devices Devices per Spur per Spur per Spur per Spur m 90 m 60 m 30 m m 60 m 30 m 1 m m 30 m 1 m 1 m m 1 m 1 m 1 m m 1 m 1 m 1 m Nota tecnica: Si consiglia di non superare i nr. 16 Strumenti per Trunk

14 Il collegamento fisico Operator Interface Power Supply 9~32 V Junction Boxes Terminator Trunk Terminator Power Filter Spur Local Operator Interface Configurator Power Filter Doppino bifilare twistato ; tutte le apparecchiature sono un nodo della LAN

15 Alimentazione rete Alimentazione singola Alimentazione multipli Trunk, anche ridondante

16 Terminatori Compito dei terminatori di fine linea Assorbire energia riflettente Presenti all inizio e fine linea Schema elettrico

17 Terminazione 1400 mvpp 650 mvpp

18 Junction Box

19 Junction Box (oggi) Controllo dell assorbimento, con o senza isolamento galvanico da 2 a 12 uscite (Spur)

20 Prodotti per Junction Box Senza isolamento galvanico Con isolamento galvanico

21 Messa a terra schermi La norma IEC prevede il collegamento a terra dello schermo su un lato solo per evitare loop di corrente e quindi disturbi sulla rete

22 Alternativa:Messa a terra capacitiva

23 Scaricatori di sovratensione Elettronica dev essere protetta dai guasti di sovratensione con scaricatori idonei per applicazioni su Fieldbus Ci sono 2 tipi su mercato: da campo da quadro

24 Tipologia dei dispositivi in H1 100 Mbits/sec HSE Fieldbus Link Master device Host Interface Link Active Scheduler (LAS) Linking device (Bridge) Linking Device kbits/sec H1 Fieldbus Ethernet Field Device H1 Field Device Field Device

25 Topologia di Collegamento Junction Box Punto- Punto Bus con derivazioni In catena Albero Bassa Densità NON Raccomandato Alta Densità

26 Strumentazione da campo Italia

27 GRAZIE