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Integración de Equipos de Campo

Eduardo Rimoli

Gerente de Desarrollo de Negocios

Región Sudamérica

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Integración y Administración de Equipos

Mejora continua en la productividad� Ambiente integrado en el sistema

� Libertad de elección

� Disponibilidad de la Información

� Soluciones en Buses de Campo para satisfacer las necesidades de toda la planta

� Plug & produce – integración de equipos

� Sistema 800xA para Integración de Dispositivos de Campo � HART

� FOUNDATION Fieldbus

� PROFIBUS

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Equipos Inteligentes con Buses de Campo

� Las Industrias de Procesos (mundialmente) requerían sistemas con buses de campo para poder reducir sus costos

� Reducción de cableado y gabinetes

� Menor hardware del sistema e instrumentación

� Menor tiempo de puesta en servicio

� Equipos inteligentes que permiten la Optimización de Activos

� Aumenta la efectividad del mantenimiento

� Incrementa la disponibilidad del proceso

� Mejora la Productividad

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� Incorporar equipos inteligentes con buses de campo integrados en la operación, mejora el proceso y la calidad del producto y maximiza la disponibilidad de la planta

� El Sistema 800xA integra los buses de campo transparentemente� Aprovechando los nuevos niveles de

información de los equipos

� Haciendo disponible la información residente en el equipo a la persona adecuada en el momento y forma correspondiente

� La Administración de Equipos en el 800xA baja los costos de diseño, implementación, operación y mantenimiento

Integración de Equipos con el Sistema 800xA

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Expectativa de los Buses de Campo

� Probados y confiables en la Industria

� Alta disponibilidad por medio de redundancia

� Soluciones con Seguridad Intrínseca

� Integración transparente dentro del Sistema

� Acceso a los datos internos del equipo

� Abierto a todos los fabricantes

� Fácil de usar

���������� �� � � �� �� ����

� � ��� ��� � �DiagnósticoMantenimiento

Calibración

ConfiguraciónParametrizaciónPta. en Servicio

OperaciónPantallasAlarmas

Variables de ProcesoSincronización

Estado

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� � � ��� � �� �� ����

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08Ambiente Integrado del 800xA

� La Integración del Sistema hace obsoletas las herramientas externas

� Planificación de la topología del Bus de Campo

� Configuración de la Aplicación del Bus de Campo

� Parametrización y Diagnóstico del equipo de campo

� Optimización de Activos

� Fácil de navegar por medio del Explorador y menús sensitivos

� Todos los aspectos del equipo con un sólo click del mouse

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08

Soporte de Estándares Internacionales

� El uso eficiente de la tecnología de Buses de Campo requiere la integración de equipos de 3ros por medio de estándares abiertos

� Los protocolos estándar internacionales más importantes� HART, el paso intermedio en buses de

campo� PROFIBUS� FOUNDATION Fieldbus

� Integración de Equipos� FDT� Device Description Language

� Acceso a los datos para Optimización y Operación vía OPC

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08

Libertad de Elección en el 800xA

� Todos los buses importantes para todas las industrias

� Redundancia en todos los niveles

� Redes de Buses de Alta y Baja Velocidad

� La Integración del Sistema hace obsoletas las herramientas externas

� Biblioteca de equipos pre-configurados de ABB y otras marcas

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08

Buses y la Configuración de Equipos

� Herramientas de Administración de Buses Integrada y Biblioteca de Integración de Equipos para:

� Configuración de los bloques de función de aplicaciones

� Parametrización de equipos con interfase gráfica

� Configuración On-line y Off-line

� Todos los equipos accesibles desde cualquier puesto

� Chequeo de verificación que asegura la apropiada y rápida configuración

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08

� Puesta en Servicio de redes de buses de campo� Asignación de dirección y canal

� Configuración y diagnóstico de la red

� Generación automática de la agenda del bus

� Carga de la configuración a los equipos

� Función Ayuda Online

� Modificación de pantallas y parámetros del equipo via pantallas o DTM (Device Type Managers)

Buses y la Puesta en Servicio de Equipos

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08

Interfaces de Operador para Equipos de Campo

� Fácil navegación por medio de menúes sensitivos al contexto

� Elementos gráficos y pantallas de estado para funciones específicas de cada equipo

� Frentes para los bloques de función de FF para:� PID, AI, AO, DI, DO

� DTM como interface gráfica de usuario para equipos con HART y PROFIBUS � Observación, diagnósticos,

parametrización, simulación, identificación, …

Frentes

Device Type Managers

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08

Diagnósticos de Equipos de Campo

� Funciones de Diagnóstico detallado para

� Monitoreo cíclico de los equipos de campo

� Monitoreo programado (agenda) del estado de salud del activo

� Estado del equipo y del bus por medio de Listado de Alarmas y Eventos

� Fácil navegación de la información detallada del estado del equipo

� Simplica el chequeo de los lazos de equipos

Device Type Manager

Listado de Alarmas y Eventos

Monitor de Activos

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08

Historia de los Cambios

Eventos de Mantenimiento e Historia de Ordenes de

Trabajo

Cambios de Calibración

Cambios de Operador

Cambios de Configuración

Histórico de Alarmas y Eventos de Proceso

Lista de Auditoría

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OK!Oops!MAL!

� Monitoreo programado (agendado) del estado de salud de los activos

� Reporte inteligente y detallado de condición

� Notificación al personal clave independientemente de su ubicación

� Registro Electrónico de reportes de falla y envío al CMMS

Equipos Inteligentes y la Optimización de Activos

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08

Alta Disponibilidad por Redundancia

� Alta Disponibilidad implica redundancia en todos los niveles:

� Servidores del Sistema y Puestos de Trabajo

� Controladores

� Interfaces de Comunicación

� I/O Remoto

� Linking devices

� Redundancia de Medio/cable

Linking Device

Drives

AC800M

RLM01

IO Remoto

PROFIBUS DP

Equipos PROFIBUS PA

FF HSE

Equipos FF H1

Linking Device

OPC Server FF

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08Optimización de Activos en 800xA

� Optimización completa de activos para equipos de automatización, infraestructura de planta, equipos y procesos de producción

� Monitoreo en Tiempo Real de la salud del activo para una rápida y confiable implementación de mediciones correctivas

� Visualización de Reportes y Análisis para determinar la causa raíz de pérdidas de perfomance

� Integra datos del CMMS, calibración, monitoreo de condición y del sistema de control en una única vista de la aplicación� Reporte y Monitoreo de Activos

� Integración de la Calibración DMS

� Conectividad al CMMS

� Acceso remoto vía tecnología web

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08

� Incorpora los procesos de evaluación estándares industriales

� KPI – Key Performance Indicators

� El Monitoreo de Activos identifica la degradación de la performance antes que la falla ocurra

� Análisis de Causa Raíz (RCA)

� Identifica el problema y su fuente

� Soporta políticas de Mejora Continua

� Administración de Performance en Tiempo Real (RPM)

� Mantenimiento Total Productivo (TPM)

� Mide, analiza y mejora las prácticas del negocio y del mantenimiento para obtener el total productivo potencial

Optimización de Activos en 800xA

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08Integración de la Calibración (DMS)

Sistema 800xA

� Integra Calibración de Equipos de Campo en el sistema 800xA

� Sincroniza las Ordenes de Trabajo con el CMMS

� Supervisa la agenda de Calibración

� Capacidad de calibrar “en campo” reduciendo esfuerzos

� Comunicador HART y calibrador combinado para simplificar los procesos

� Documentación automática interactiva de los procesos de calibración y resultados

� Permite cumplir con las regulaciones de calibración

� Reporte de la Historia de Calibración

La ventaja de ABB

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08

DMS

� Totalmente integrado en el Sistema 800xA

Puesto

� Calibración “In Situ”

� DMS (Device Management System)(Device Management System)Sistema de Administración de la Calibración

� MFT - Handheld exclusivo para � Calibración (equipo de referencia y medición)

� Muestra la guía y procedimientos de calibración del TAG específico

� Registra y documenta todos los pasos del procedimiento

� Comunicación HART con el equipo

Integración de la Calibración (DMS)

La ventaja de ABB

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08Rasgos principales

� Administración de la Calibración basada en Objetos y Aspectos

� Notificación de vencimiento de calibraciones � Emite un reporte de falla al CMMS

� Planifica la ruta de Calibración� Carga el procedimiento al MFT desde cualquier puesto de

trabajo (capaz de recibir información del equipo desde el DTM)

� Seguimiento de los procesos y tareas

� Reporte electrónico de la calibración (incluye el “Antes-Después”)

� Histórico de Calibraciones de equipos en el sistema 800xA

� Tendencias de errores de calibraciones por TAG

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08DMS – Vista principal� Brinda dentro del Sistema 800xA una visión de acceso controlado la

personal de mantenimiento de todas las funciones del DMS

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08DMS – Vista por TAG � Todos los Objetos pueden ser navegados en forma directa a la

vista del DMS del TAG específico

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08Histórico de Calibración por TAG

� Errores de Calibración a largo plazo

� Reporte de Calibración

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08Ciclo de Calibración

� Planifica la ruta del DMS

� Condición de Mantenimiento basado en agendas de calibración� Emite Reporte de Fallas al CMMS y el Plan de Ruta

� Seguimiento de los procesos y tareas

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08800xA para todas las Aplicaciones

� Áreas Peligrosas� Amplia variedad de componentes de

buses de campo con S.I. para áreas peligrosas

� HART, FOUNDATION Fieldbus y PROFIBUS

� Aprobación de diseño FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept)� Sin necesidad de cálculos de redes

con S.I.� No requiere certificación del sistema� Fácil expansión de la aplicación� Reduce costos

� Alta Integridad� Un amplio rango de sensores,

posicionadores y actuadores de válvulas HART con SIL, para aplicaciones de seguridad o críticas

Equipos de Campo

S900 I/O

Linking Devices

Módulos S800 I/O

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08Integración de Equipos con 800xA

Integración de Equipos HART� Fieldbus Builder PROFIBUS/HART� DTM HART Básico / Constructor de

DTM HART� OPC Server HART� Biblioteca de Integración de

Equipos HART � Conectividad con Multiplexores

HART Integración de Equipos PROFIBUS

� Fieldbus Builder PROFIBUS/HART� Biblioteca de Integración de

Equipos PROFIBUS Integración de Equipos

FOUNDATION Fieldbus� Fieldbus Builder FOUNDATION

Fieldbus� OPC Server FOUNDATION

Fieldbus � Biblioteca de Integración de

Equipos FOUNDATION Fieldbus

Objetos Típicos

Sistema

800xAConfiguración

del Sistema

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08Objetos Típicos con sus Aspectos

Objeto Real

Objetos típicos se entregan en la biblioteca de equipos

Cada Objeto típico incluye todos sus Aspectos

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08

Objetos Típicos

800xA

SystemConfiguración

del Sistema

Equipos aprobados en el Sistema 800xA� La Biblioteca de Equipos está

permanentemente actualizándose por ABB con nuevos dispositivos

� La prioridad de equipos a integrar es por medio de proyectos de clientes

� Si un equipo no está disponible en la biblioteca, se puede contactar al Centro de Integración de Equipos: dic@de.abb.com

� DIC realizará la integración sin costo extra

� Si el DTM es licenciado por el proveedor� El objeto típico se referenciará al

seteo del DTM� Una licencia de DTM deberá ser

comprada al proveedor del equipo

� La última versión de la biblioteca esta disponible permanentemente en ABB SolutionsBank

DIC•Construye los típicos

•Tests•Incluidos en la biblioteca

GSD, CFF, DD

PDF, DOC, …

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08FDT para HART y PROFIBUS

� FDT es una interface abierta e independiente para los sistemas de control

� FDT permite tener funcionalidad de diagnósticos avanzados

� FDT provee una interfacegráfica amigable

� Soporta la Administración de Equipos sobre todo el ciclo de vida (diagnósticos, configuración, mantenimiento…)

Marco FDT Fieldbus Builder P/H=

ABB y muchos otros fabricantes soportan el estandar FDT

El Fieldbus Builder para PROFIBUS/HART utiliza la tecnología FDT/DTM para integrar equipos en el Sistema 800xA

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� Omron unió y direccionó al Grupo de Interés FDT� Rockwell anunció la aplicación de tecnología FDT para configurar

equipos HART � Logros:

� Miembros: 35 compañías� Proyectos nuevos para DeviceNet, Interbus, ASI� Herramienta de testeo y certificación “dtmINSPECTOR”� Especificación para la versión del “frameINSPECTOR”� Guía para DTMs� Participación en Interkama, ISA show, SPS/IPC/Drives� Procesos de Certificación establecidos� Cooperación con buses NAMUR WG

Grupo de Interés FDT

� www.fdt-jig.org

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08

FDT soporta múltiples proveedores

FDT/DTM se ha tornado cada vez más popular en el mercado, teniendo permantemente nuevos miembros

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Integración de Equipos HART

La Integración de Equipos HART incluye:� Herramienta de administración

de buses Fieldbus Builder P/H � OPC Server HART

que provee información de variables y estado a las aplicaciones de optimización de activos

� Biblioteca de Integración de Equipos HART con objetos pre-configurados

� HART DTM Básico como aplicación universal para equipos sin DTM específico� Los equipos HART muchas

veces son integrados por medio de la tecnología DD (Device Description)

� Los equipos de ABB incluyen ambos: DTM y DD

� Conectividad con Multiplexores HART

Object Types

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Fieldbus Builder PROFIBUS/HART

� Suporte de Interfaces FDT 1.2� Administra los equipos HART

conectados a I/O local o remota� Planificación de la topología de

equipos HART � Asigna los canales de I/O a los

equipos HART � Abre los DTMs de los clientes del

sistema 800xA � Compara los datos de los equipos

on- y off-line � Upload, download y puesta en

servicio� Configura al OPC Server� Suporta el manejo masivo de datos

(DTM básico)

Las tareas principales del Fieldbus Builder para PROFIBUS/HART son:

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Biblioteca de Integración de Equipos HART� La Biblioteca de Integración de

Equipos HART posee objetos mejorados con los aspectos escenciales para:

� Administrar la Red de Campo

� Administrar los Equipos� Configuración� Parametrización� Puesta en Servicio � Operación� Diagnósticos detallados

� Monitoreo de Activos� Visor de Activos� Reportes de Activos� Conectividad para Calibración � Documentación del Equipo

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HART DTM Básico

� Soporta todos los equipos HART que no tengan DTM específico

� Incluye las prácticas universales y comunmente usadas

� Interface gráfica para:� Identificación de equipos

� Configuración y parametrización

� Observación

� Diagnósticos

� Simulación

� Interface para la funcionalidad de Auditoría

� Configuración on- y offline de equipos HART

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Componentes de la red HART

� HART es un protocolo mejorado de dos vías de comunicación digital de campo sobre los 4..20mA

� Los equipos HART se conectan a:� I/O local S800� I/O remota S800� I/O remota S900

� Las aplicaciones de Optimización de Activos y Process Portal se conectan por medio del OPC Server HART

� La Biblioteca de Integración de Equipos incluye objetos HART y sus aspectos

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Reglas básicas del layout HART

1 Servidor OPC HART por cada Servidor de Conectividad

1000 equipos HART por Servidor de OPC HART

La Integración de equipos HART tiene que ser instalada en cada puesto de trabajo

HART sobre PROFIBUS requiere la placa de comunicaciones CI854 o CI854A

Los módulos remotos de I/O S800 requieren de la interface CI 840

AC 800Mcon CI 854A

Red de Control

Servidor de ConectividadServidor de Conectividad

Red de Planta

Servidor de Aspectos

Servidor de Aspectos

PuestosPuestos

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08Conectividad con Multiplexores HART

� Utiliza el hardware estandar HART MUX

� Permite barrer, configurar, calibrar y diagnosticar

� Se obtienen los Beneficios de la Biblioteca de Integración HART� Documentación de Equipos

� FDT/DTM

� Optimización de Activos

� CMMS/Calibración

� Se desarrolló para DCS/PLC sin capacidad de manejo de HART � Disponible para Harmony,

DCI y AC400

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Integración de Equipos en FOUNDATION Fieldbus

� FF es una arquitectura integrada para distribución de aplicaciones de control

� Soporta dos redes de buses de campo:� H1 Link con 31.25 kbit/s� HSE Subnet con 100 Mbit/s

� Conexión al Controlador de la HSE vía CI860 (redundancia opcional)

� LD 800HSE: vínculo entre H1 y HSE (redundancia opcional)

� Las aplicaciones de Optimización de Activos y Process Portal se conectan por medio del OPC Server FF

� La Biblioteca de Integración de Equipos incluye objetos FF y sus aspectos facilitando la configuración por el uso del Drag´n Drop

H1 Devices

4x H1 Links

Fieldbus Builder FFFieldbus Builder FF

AC 800MAC 800M

CI860CI860

LD 800HSELD 800HSE

HSE Subnet

OPC Server FFOPC Server FF

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Fieldbus Builder FOUNDATION Fieldbus

� Fieldbus Builder FF realiza la configuración y parametrización de la red y las aplicaciones FF

� Administra la Red FF y sus sub-redes HSE y los vínculos H1

� Configura y carga al OPC Server FF

� Tareas de Ingeniería� Configuración de la Aplicación

� Generación automática de la agenda (schedule)

� Parametrización de Equipos

� Puesta en Servicio

� Diagnósticos

� Carga Incremental o Completa de las redes HSE

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08

Biblioteca de Integración de Equipos FF (1)

La Biblioteca contiene:� Biblioteca de Bloques FF con

bloques estandards y específicos FF

� Biblioteca de equipos HSE con el Linking Device LD 800HSE de ABB

� Biblioteca de Equipos H1 con los equipos ABB de FF

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� Monitoreo de Activos

� Visor del Arbol de Activos

� Reportes de Activos

� Alarma y Notificación

� Administración del Mantenimiento (conectividad con CMMS)

� Frentes de Operación

� Documentación de los equipos

Los equipos poseen todos los aspectos necesarios para su administración

Biblioteca de Integración de Equipos FF (2)

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08

Frentes FF

� Encabezado: Muestra el tag de proceso y su descripción

� Barra: muestra el estado del bloque de función (MODE_BLK.Actual)

� Elemento Frente: muestra y opera los valores de proceso y parámetros� Valor de Proceso(Pv)� Valor de Salida(Out)� Valor Simulado (Sim)� Parámetros

� Barra de Operador: botones para cambiar el modo del bloque de función (MODE_BLK.Target)

� Diferentes frentes para:� Entrada (AI) y Salida (AO) analógica� Entrada (DI) y Salida (DO) digital� Lazo PID (PID)

Los frentes FF cumplen con los normalizados de IIT PPA

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08

Pantallas de Parámetros FF

Muestra y opera los parámetros de los bloques de función FF

Todos los parámetros

� Tabuladores predefinidos por grupos de parámetros

� Depende del equipo y su bloque

� Adaptado por medio de la biblioteca para todas sus instancias

� Capacidad de Importar/exportar

Tabuladores con estructuras de parámetros

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08

Componentes de la red Foundation Fieldbus

Equipo 1Spur Blocks

Acondicionador de señal

H1 Link

HSE Subred

Linking Devices redundantes

Dos LD 800HSE construyen un Linking Device redundante� Redundancia de Módulo

� Interface HSE Redundante

� Interface H1 Redundante

Fuentes de Alimentación

Fuentes de Alimentación

Equipo 2

Equipo 3

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Max. 960 equipos por servidor de conectividad (dependiendo de la aplicación)

Reglas básicas del layout FF

Max. 15 Linking Devicespor subred HSE

Max. 16 equipos de campo por segmento H1 (dependiendo de

la aplicación)

20 señales por segundo por segmento H1entre H1 y HSE

CI860 500 señales/seg

Max. 6 (12) CI860 por bus CEX

• máx. 1000 AI• máx. 500 AO• máx. 500 DI• máx. 250 DO

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08

Integración de Equipos PROFIBUS

La Integración de Equipos PROFIBUS incluye:

� Biblioteca de Integración de Equipos (ABB y terceros)

� Archivos de definición de hardware (HWD) para equipos PROFIBUS DP y PA en el Control Builder M

� Herramienta de administración de buses para: � Configuración� Parametrización� Puesta en Servicio� Diagnósticos de equipos y

redes

Objetos típicos

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Fieldbus Builder para PROFIBUS/HART

� Facilita la importación del archivo de definición de hardware (HWD)

� Administra equipos PROFIBUS DP y PA � Agregar, mover, eliminar, copiar,

leer diagnósticos, leer datos, …� Corre el DTM para los clientes del

800xA � Upload, download y puesta en

servicio� Accede a la información de la red

PROFIBUS , por ej. Tiempo de ciclo y lista de equipos “vivos”

� Soporta el manejo masivo de datos

Las tareas del Fieldbus Builder PROFIBUS/HART son:

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08Biblioteca de Integración de Equipos PROFIBUS

� La Biblioteca de Integración de Equipos PROFIBUS posee objetos mejorados con los aspectos escenciales para:� Administración de la red de

campo� Archivo de definición de

Hardware � Administración de Equipos

� Configuración� Parametrización� Puesta en Servicio � Operación� Diagnósticos detallados

� Monitoreo de Activos� Visor de Activos� Reportes de Activos� Conectividad para Calibración � Documentación del Equipo

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08

Componentes de la Red PROFIBUS

� Soporta dos diferentes redes de buses de campo:� PROFIBUS DP

(hasta 12 Mbit/s)� PROFIBUS PA

(31.25 kbit/s)� Conexión del Controlador a

PROFIBUS DP vía CI854A� Redundancia de línea vía

CI854A y RLM01� LD 800P: vínculo entre PA y

DP� Biblioteca de Integración de

Equipos incluye objetos típicos PROFIBUS

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08

Módulo de Vínculo Redundante RLM01

� Convierte una línea PROFIBUS no-redundante en dos líneas o viceversa

� Fácil y rápido de instalar

� Transparente en la línea PROFIBUS

� Soporta PROFIBUS DP y PROFIBUS FMS

� Soporta todas las velocidades de transmisión de PROFIBUS hasta 12 Mbit/s

� Independiente del PLC y DCS

� Certificado para aplicaciones marinas

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Linking Device LD 800P para PROFIBUS DP/PA

� Conecta PROFIBUS DP con PROFIBUS PA

� Independiente del PLC y DCS

� Totalmente transparente para la línea PROFIBUS

� Alimenta a los segmentos PROFIBUS PA sin fuente adicional

� Power Link Module con interface S.I. [EEx ia] IIC

� Acceso a 244 Bytes de lectura/escritura por cada esclavo PA

� Certificado ATEX y FISCO

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Ventajas de la Integración de Equipos

� Resultados predecibles por la reutilización de soluciones pre-testeadas

� Interoperabilidad probada, todo pre-testeado

� Menos esfuerzo para Ingeniería y Puesta en Servicio

� Menos errores

� Menos necesidad de soporte

� Menor esfuerzo en la puesta en marcha,� menor costo de ingeniería

� Mayor eficiencia debido a las capacidades de instanciación

� Los objetos poseen todos los aspectos importantes pre-configurados

� Alto nivel de Integración

� Todos los aspectos con un sólo click del mouse

� Valor agregado adicional a los objetos, como monitoreo de activos, documentación, frentes, etc

Integration

Device

System setup

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Resumen de Beneficios de la Administración de Equipos

Mejora continua en la productividad� Redundancia en todos los niveles

� Integración transparente de todos los buses de campo estandard

� Bibliotecas de Integración de Equipos para asegurar la integración

� Importantes mejoras de costos

� Libertad de elegir el protocolo y el producto de campo con el bus que mejor satisfaga las necesidades de la aplicación

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Preguntas

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