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5 Giugno 2018
Products Solutions Services
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Dipartimento di Ingegneria IndustrialeScuola di Ingegneria e ArchitetturaUniversità di Bologna
Marketing DepartmentSlide 1 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Perchè misurare?
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
«Quando puoi misurare ciò di cui stai parlando ed esprimerlo in numeri,
puoi affermare di saperne qualcosa….
se però non puoi misurarlo, se non puoi esprimerlo con numeri,
la tua conoscenza sarà povera cosa e insoddisfacente…» Williams Thomson, “Lord Kelvin”
Marketing DepartmentSlide 2 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Perchè è importante controllare ?
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
I cinque sensi permettono di “controllare” la nostra vita
Marketing DepartmentSlide 3 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Gli strumenti di misura…
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 4 Antonio Festa
5 Giugno 2018
…permettono di controllare un processo industriale !
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 5 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Products Solutions Services
La trasmissione dei segnali
Marketing DepartmentSlide 6 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Limiti del segnale 4..20 mA
• Nella tecnica tradizionale :
• Lo strumento misura la variabile e la trasmette al controllore tramite segnale in corrente 4..20 mA
• Il controllore elabora l’informazione e controlla il processo agendo sull’attuatore tramite segnale in corrente 4..20 mA
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
4..20mA
Marketing DepartmentSlide 7 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Limiti del segnale 4..20 mA: un cavo una informazione
Esempio : Misura di portata massica
Misuratore portata massica Coriolis
• Misura portata massica => 2 fili
• Misura portata + densità => 4 fili
• Misura portata + densità + temperatura => 6 fili
• Misura portata + densità + temperatura + uscita impulsiva => 8 fili
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing Department
e le altre variabili…???volume, contatori, funzioni di controllo (batch), rilevazione dello stato di funzionamento, codicediagnostico, informazioni predittive, condition monitoring ???
Slide 8 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Segnale 4..20 mA conversioni A/D – D/A _ “tecnologia analogica”
• Una sola variabile trasmessa
• Molte conversioni analogiche – digitali (spesso inutili e dannose)
• Possibili errori di allineamento e/o lettura
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
AD
DA
AD
AD CPU CPU
CPU CPUmA
PLC
Marketing Department
• Uscita digitale
Slide 9 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Comunicazione digitale : “Bus di Campo”…un passo avanti
PADP RTU
TCP
Marketing DepartmentSlide 10 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Qualche esempio…
• Portata, densità, concentrazione, temperatura, livello, contatori, diagnosi
• Molte informazioni per ogni strumento
• Informazioni multiparametriche
• Disponibilità parametri secondari per compensazioni
Marketing Department
• Pressione Differenziale, Pressione HP, Pressione LP, Temperatura Sensore HP, Temperatura Sensore LP, diagnosi
• Molte informazioni per ogni strumento
• Informazioni multiparametriche
• Disponibilità parametri secondari per compensazioni
Electronic dp
LP
HP
200mbar
8 m
FMD72
Slide 11 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Quali informazioni: ad esempio di sicurezza…la diagnostica - NAMUR NE107
Marketing Department
• Il tempo dell’indicazione numerica dei malfunzionamenti o degli avvisi, come ad esempio E115…A144, A665,
appartiene al passato:
Manutenzione: Ad esempio: aumento build-up
F
C
M
S
Failure: Ad esempio: rottura componente interno
Controllo funzionale: Ad esempio: simulazione uscita di corrente in corso
Out of Specification: Ad esempio: temperatura di processo fuori specifica dello strumento
• L’informazione diagnostica secondo NAMUR NE107 è più dettagliata ed indica …
… cosa è successo… come rimediare
Slide 12 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Reti di campo nella Process Automation
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA
FieldCare®
GatewayFieldgateFXA720
Coupler/Link
4..
20
mA
4..
20
mA
FieldCare®
HART-Modem
FXA195
Remote I/O
PROFIusbPROFIcard
HART/Bluetooth-Modem
Field Xpert
FOUNDATION Fieldbus
or
Plant Asset Management with
FieldCare®
incl. Condition Monitoring
Life CycleManagement
with W@M Portal
Life CycleManagement
withW@M Enterprice
Plant Access PointSFC162 Visitor
Intelligent Plant Access PointSFG500
Firewall
localInternet
portal.endress.com
MaintenanceStation
Server
FF H1/Bluetooth-Modem
Q3/2011
Con
trol
ler
SFC
17
3
Con
trol
ler
SFC
16
2
Device XpertAsset Xpert
Cal Xpert
Wireless HART gateway SWG70
Wireless HART adapters SWA70
Wireless HART
Marketing DepartmentSlide 13 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Products Solutions Services
Plant Asset Management
Marketing DepartmentSlide 14 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Plant Asset Management
• Con il termine Plant Asset Management si intende una serie di attività atte a gestire le
apparecchiature di un sistema di automazione e controllo nelle varie fasi del ciclo di vita di un
impianto, ovvero:
• installazione degli apparati
• avviamento e configurazione
• archiviazioni delle configurazioni
• archiviazioni di manualistica, certificati e procedure interne
• inventario di quanto installato
• documentazione delle reti
• operazione ed interventi su condizione
• pianificazione della manutenzione
• valutazione di riparabilità o di sostituzione
• individuazione di componenti alternativi
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 15 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Plant Asset Management
• Un sistema di Plant Asset Management deve permettere alcune prestazioni minimali,
identificate dalle raccomandazioni Namur, quali ad esempio:
• configurazione e backup dei dispositivi
• reportistica delle attività svolte
• gestione documentale (allegati) per singola entità d’impianto
• gestione della tipologia di rete e della tipologia d’impianto
• controllo online dello stato diagnostico (condition monitoring)
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 16 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Plant Asset Management
• Vantaggi
• Mettere in funzione rapidamente gli impianti e garantire il loro funzionamento ottimale, per mantenere/migliorare
le prestazioni generali dell'impianto
• Ridurre i costi di manutenzione, ad esempio promuovendo efficienti flussi di lavoro senza il supporto di
documentazione cartacea
• Aumentare la disponibilità e l'affidabilità degli impianti, ad esempio, attraverso la diagnostica e l'ottimizzazione
degli eventi programmati (come le tarature)
• Sostenere il rispetto delle norme e dei regolamenti (ad esempio per la gestione della qualità)
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 17 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Sistema HART
ControllerSiemens SIMATIC S7-300
SFG250
E.g. Promag 100
FieldCare W@M Portal
Up to 40 HART-lines with just one
head module
HART
Ethernet TCP/IP
Level meter
LevelflexFMP5x
…Analog
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 18 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
SistemiERPSAP
Engineering Station
OperatorStation
FieldCare +W@M
PLCSFG500
RIO
Sistema di gestione strumetale, visualizzazione parametri di processo, diagnostica deidispositivi.
Controllo del processoproduttivo, ingegneria.
Sistema di gestione magazzino, rifornimenti, materiali.
Sistema Profibus
Marketing DepartmentSlide 19 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Heartbeat Technology – funzione di controllo e verifica
Integrazionesemplificata
Integrazione a 360° grazie all’ampia scelta di protocolli
Affidabilità
Verificato e certificato: riferimenti interni allostrumento ridondati e
tracciabili
Uniformità operativa
Per tutte le tecnologieProline: Promass, Promag,
Prosonic Flow, e Prowirl
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Slide 20 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Report HeartBeat
➢ Funzionalitàdocumentata
➢ Report semplificato
➢ Scaricabile tramiteweb server, anche da remoto
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Slide 21 Antonio Festa
5 Giugno 2018
W@M Portal
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Ogni strumento Endress+Hauser è registrato all’atto dellasua produzione nei nostri DataBase ed identificato come unico, in tutto il mondo, attraverso il suo numero di serie.
Il portale W@M accede alle informazioni presenti sui nostriDataBase e rende disponibili:
• Manuali operativi
• Informazioni Tecninche
• Safety Statements
• Dati di taratura
• Certificati
• Firmware Software
• Disegni Costruttivi
Marketing DepartmentSlide 22 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Qualche esempio…
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Slide 23 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Processo di Energy Management
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Raccolta Dati dei ConsumiEnergetici
Report deiConsumi Energetici
Analisi deiConsumi Energetici
Gestione dei ConsumiEnergetici
ClienteConsulente
5 Giugno 2018
Applicazione : misura su VAPORE
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing Department
Industria 4.0 :
• Misura della quantità di vapore generato
• Misura e ottimizzazionedei consumi (combustibile, acqua di alimento)
• Migliore gestionedell’impianto
Industria 3.0 :
• Misura del vapore• Misura dei consumi
Slide 25 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Nuove HART® input card
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 26 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Products Solutions Services
Soluzioni di Asset Management
Marketing DepartmentSlide 27 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
La necessità di Industry 4.0
Engineering Station
OperatorStation
IoT Edge Gateway
proxy
Industry 4.0
Marketing DepartmentSlide 28 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
SistemiERPSAP
Engineering Station
OperatorStation
FieldCare +W@M
PLCSFG500
RIO
Sistema di gestione strumetale, visualizzazione parametri di processo, diagnostica deidispositivi.
Controllo del processoproduttivo, ingegneria.
Sistema di gestione magazzino, rifornimenti, materiali.
L’offerta Endress+Hauser per Industry 4.0
Marketing DepartmentSlide 29 Antonio Festa
5 Giugno 2018
eSight : Funzionalità
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Configurazione Allarmi(sms e mail)
Report automatici
Facile accesso ai dati (web based)
Analisi grafica
Marketing DepartmentSlide 30 Antonio Festa
5 Giugno 2018
eSight : Analisi dei dati
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Marketing DepartmentSlide 31 Antonio Festa
5 Giugno 2018
Un dato … più informazioni
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Layout di un sistema di monitoraggio Interconnesso
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0
Connesso o Interconnesso ?
• Interconnesso :
• Diagnostica avanzata
• Heartbeat
• Miglioramento della qualità
del prodotto
• Miglioramento dell’efficienza
dell’impianto
• Miglioramento della
sicurezza dell’impianto
• Connesso :
• Misura di portata,
pressione, temperatura,
livello, analisi ….
• Totalizzatori
Marketing DepartmentSlide 34 Antonio Festa
5 Giugno 2018
La strumentazione di processo & l'Industria 4.0Endress+HauserAntonio Festa
Product Manager Pressione
tel. 02 92192.307
mobile 349 7917248