Die Verwaltungsstation YFGW410 für die drahtlose Feldinstrumentierung fußt auf dem Standard ISA100.11a für Funkkommunikation im Bereich der industriellen Automation, der von der International Society of Automation (ISA) entwickelt wurde. Das Produkt punktet mit verschiedenen auf ISA100.11a basierenden Funktionen und kann beispielsweise als Systemmanager, Sicherheitsmanager und Gateway eingesetzt werden. In Verbindung mit dem Zugangspunkt (YFGW510) und/oder dem Medienkonverter (YFGW610) bildet die Verwaltungsstation das System für die drahtlose Feldinstrumentierung.
- Hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität:
Die zugrunde liegende diskrete Architektur ermöglicht durch den Zusammenschluss zweier Produkte eine redundante Konfiguration. In Fällen, in denen das in Betrieb befindliche System für die drahtlose Feldinstrumentierung nicht zu Wartungszwecken abgeschaltet werden muss, kann ein höchst flexibler Betrieb erzielt werden.
- Hochsichere Kommunikation
Dieses Produkt unterstützt eine Zugriffssteuerungsliste (IP-Filter und Portfilter), mit der einem unbefugten Zugriff vorgebeugt werden kann. Außerdem bietet es eine rollenbasierte, passwortgeschützte sichere Benutzerschnittstelle. Die Ende-zu-Ende-Verbindung unter ISA100.11a ist mittels AES-128-Bit-Verschlüsselung gesichert. Verbindungsstabilität und Sicherheit sind durch die Achilles-Zertifizierung der Stufe 1 belegt.
- Multiprotokoll-Tunneling
Dieses Produkt kann Fremdprotokolle wie HART und Modbus integrieren und diese zwischen Geräten und Hostsystemen übertragen. Durch die Übertragung eines sicherheitsrelevanten Kommunikationsprotokolls wie PROFIsafe zwischen einem Sicherheitssystem (Safety Instrumented System – SIS) und drahtlosen Sicherheitseinrichtungen kann das erforderliche Sicherheitsintegritätslevel (Safety Integrity Level – SIL) für das gesamte Sicherheitssystem erzielt werden.
- Effektive Nutzung von drahtlosen Ressourcen
Dieses Produkt kann die Bandbreite des Netzwerks für die drahtlose Feldinstrumentierung flexibel nutzen, um eine zuverlässige und effektive Funkkommunikation zu gewährleisten. Dank Duocast-Funktion ist es möglich, Daten zeitgleich über zwei Backbone-Router (BBR) zu empfangen, die mit dem Produkt vernetzt sind. Der integrierte Daten-Cache reduziert die Bandbreitenauslastung des Netzwerks. Gleichzeitig sorgt er für einen geringeren Energieverbrauch der drahtlosen Feldgeräte.
Details
Kommunikationsschnittstelle | Standard | 100Base-TX2 |
---|---|---|
Übertragungsgeschwindigkeit | 100 Mbps | |
Anschluss | RJ-45 | |
Kabeltyp | Kategorie 5 | |
Maximale Länge | 100m | |
Anzahl an Ports | 4 Ports | |
Portbezeichnung | B1, B2, B3, B4 | |
Schutz | Überspannung | |
Kommunikationsprotokoll | Modbus | - |
OPC1 | - | |
Verwaltung und Konfiguration usw. | HTTP IEEE 1588, PTP v2 Proprietär3 |
- Eine Verbindung mit der OPC-Schnittstelle lässt sich mithilfe des OPC-Servers für drahtlose Feldgeräte (SSS7100) realisieren. Einzelheiten zu diesem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
- Für die Außenverkabelung zum Feldnetz oder für die 100Base-TX-Verkabelung des Backbone-Netzwerks für die drahtlose Feldinstrumentierung wird in Verbindung mit YFGW610 zur Verwendung von Glasfaserkabeln mit nicht metallischem Zugträger geraten.
- Zur Kommunikation zwischen diesem Produkt und dem „OPC-Server für die drahtlose Feldinstrumentierung“, dem „vielseitigen FieldMate-Assistenten zur Geräteverwaltung“, dem „Plant Resource Manager (PRM)“ und YFGW510 wird ein TCP-basiertes benutzerdefiniertes Protokoll verwendet. Einzelheiten zu jedem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
- Wartungs- und Diagnosenetzwerke (100Base-TX, RS-232C) sind im Falle einer Außenverkabelung nicht verfügbar.
- Hierbei handelt es sich um die seriellen Schnittstellen für die Wartung, die ausschließlich von unserem Unternehmen genutzt werden.
Kommunikationsschnittstelle | Standard | 100Base-TX4 | RS-232C4, 5 |
---|---|---|---|
Übertragungsgeschwindigkeit | 100 Mbps | 115,2 kbps | |
Anschluss | RJ-45 | RJ-11 | |
Kabeltyp | Kategorie5 | Proprietär | |
Maximal | 100m | 15 m | |
Anzahl an Ports | 1 Port | 1 Port | |
Portbezeichnung | M1 | - | |
Schutz | - | - | |
Kommunikationsprotokoll | Modbus | - | - |
OPC1 | - | - | |
Verwaltung, Konfiguration usw. | HTTP, proprietär3 | - |
- Eine Verbindung mit der OPC-Schnittstelle lässt sich mithilfe des OPC-Servers für drahtlose Feldgeräte (SSS7100) realisieren. Einzelheiten zu diesem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
- Für die Außenverkabelung zum Feldnetz oder für die 100Base-TX-Verkabelung des Backbone-Netzwerks für die drahtlose Feldinstrumentierung wird in Verbindung mit YFGW610 zur Verwendung von Glasfaserkabeln mit nicht metallischem Zugträger geraten.
- Zur Kommunikation zwischen diesem Produkt und dem „OPC-Server für die drahtlose Feldinstrumentierung“, dem „vielseitigen FieldMate-Assistenten zur Geräteverwaltung“, dem „Plant Resource Manager (PRM)“ und YFGW510 wird ein TCP-basiertes benutzerdefiniertes Protokoll verwendet. Einzelheiten zu jedem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
- Wartungs- und Diagnosenetzwerke (100Base-TX, RS-232C) sind im Falle einer Außenverkabelung nicht verfügbar.
- Hierbei handelt es sich um die seriellen Schnittstellen für die Wartung, die ausschließlich von unserem Unternehmen genutzt werden.
Funktionale Spezifikationen | Temperaturbereich | Betrieb: –40 bis +65 °C (Höhe: bis zu 2 000 m) : –40 bis +55 °C (Höhe: mehr als 2 000 m, bis zu 3 000 m) Lagerung: –40 bis +85 °C |
---|---|---|
Luftfeuchtigkeitsbereich | Betrieb: 5 bis 95 % relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend) Lagerung: 5 bis 95 % relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend) |
|
Temperaturgradient | Betrieb: ±10 °C/h oder weniger Lagerung: ±20 °C/h oder weniger |
|
Spannungsversorgung | Spannungsbereich: 10,8–26,4 V DC Nennstromversorgung: 24 V DC Vorübergehender Stromausfall: Sofortige Abschaltung Welligkeit der Gleichstromversorgung: 1 % Spitze-Spitze oder weniger |
|
Stromverbrauch | Max. 10 W | |
Schutzart | IP20 | |
Schwingungsfestigkeit | 0,15 mm Spitze-Spitze (5–58 Hz), 1 G (58–150 Hz) | |
Stoßfestigkeit | 15 G 11 ms | |
Störpegelfestigkeit | Elektrisches Feld: 3 V/m oder weniger (80 MHz–1 GHz) Elektrostatische Entladungen: 4 kV oder weniger (Kontaktentladung), 8 kV oder weniger (Luftentladung) |
|
Erdung | Erdung der Klasse D (keine gemeinsame Masseverbindung mit anderen Vorrichtungen) | |
Kühlung | Luftselbstkühlung | |
Erklärungen zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben |
CE-Konformität |
EMV: EN 61326-1, Class A, Table 2; EN 55011, Class A, Group 1; EN 61000-6-2 |
Sicherheitsanforderungen | CSA C22.2 Nr. 61010-1 (nur zum Einsatz in Innenräumen) | |
Explosionssichere Ausführungen | ATEX-Erklärung gemäß Typ n |
Kommunikationsschnittstelle | Standard | 100BASE-TX2 | RS-4853 |
---|---|---|---|
Übertragungsgeschwindigkeit |
100 Mbps |
38 400, 19 200, 9 600 bps |
|
Anschluss | RJ-45 | Proprietär | |
Kabeltyp | Kategorie 5 | AWG24–12 | |
Maximale Länge | 100m | 1 200 m | |
Anzahl an Ports | 3 Ports | 1 Port | |
Portbezeichnung | F1, F2, F3 | - | |
Schutz | Überspannung | Isoliert, Überspannung | |
Kommunikationsprotokoll |
Für E/A-Daten und Status |
Modbus/TCP |
Modbus/RTU |
Für Verwaltung, |
HTTP |
- |
- Eine Verbindung mit der OPC-Schnittstelle lässt sich mithilfe des OPC-Servers für drahtlose Feldgeräte (SSS7100) realisieren. Einzelheiten zu diesem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
- Für die Außenverkabelung des Feldnetzes oder des Backbone-Netzwerks für die drahtlose Feldinstrumentierung wird in Verbindung mit YFGW610 zur Verwendung von Glasfaserkabeln mit nicht metallischem Zugträger geraten.
- Zur Kommunikation zwischen diesem Produkt und anderen Produkten wie dem „OPC-Server für die drahtlose Feldinstrumentierung“, dem vielseitigen FieldMate-Assistenten zur Verwaltung von Geräten, dem „Plant Resource Manager (PRM)“ und YFGW510 wird ein TCP-basiertes benutzerdefiniertes Protokoll verwendet. Einzelheiten zu jedem Produkt finden sich in den Datenblättern zugehöriger Produkte.
Publikationen
Wireless Hydrogen leak detection solution for Hydrogen cooling system of Turbine generator
Wireless Multi-Input Temperature Transmitter YTMX580 can accept inputs from up to 8 points, and contribute to your CAPEX cost reduction.
Eliminating the wire using wireless transmitter is the perfect solution for rotating equipment. It establishes data collection between the transmitter and the gateway by reliable communication even though the dryer was rotating.
- Temperature is monitored to maintain consistency of the viscous fiber entering the drum.
- Existing system requires manual temperature readings.
- Wired temperature measurement is not available because the tank is rotating.
One important risk to manage with regard to coal stacks is preventing fires due to spontaneous combustion.
Install a YTMX580 on the side of the rotating furnace that can wirelessly transmit measured values from multiple temperature sensors.
Delayed Coker is a type of coker who's process consists of heating residual oil feed to its thermal cracking temperature in a furnace. The most important variable in industrial furnace control is temperature. Temperature is measured throughout the furnace in different zones and temperature effects the materials being manufactured and therefore must be precisely monitored to prevent deviations in quality of the final product.
Challenges
- The distance is not so long, but there are many pipes and tanks ("Pipe Jungle") in the field.
- Had to avoid the obstacles and take care multi path condition.
Solution
Repeater is installed on high place between control room and monitor position. The extend cable is used for antenna of Gateway.
- Temperature Transmitter (YTA) x1, Pressure Transmitter (EJX) x2
Blending plays a key role in industries such as food, healthcare and chemicals etc. Temperature and vacuum measurements are very important in minimizing the moisture content to ensure the quality of the final product. Strictly maintaining them throughout the process ensures the final product yield.
ISA100 wireless temperature and pressure transmitters with orifice plates allow:
- No cabling installations or maintenance.
- Small amount of hardware and simple equipment implementation means minimizing potential vandalism.
The client wanted to monitor the pressure of the gas well at offshore platform remotely to reduce maintenance cost and increase safety of maintenance personnel.
ISA100 Wireless Monitoring
- Gateway x1, Temperature Transmitter (YTA) x3, Pressure Transmitter (EJX) x1, Repeater x1
Gateway is installed at control room and 3m height extended antenna is set.
Direct Reduction Iron (DRI) is one of the processes to reduce oxygen from iron oxide pellets for steel plant. More than 90% of DRI processes use heated LNG as process gas where PID control for temperature or interlock control is of vital importance.
- Temperature Transmitter (YTA) and Pressure Transmitter (EJX) are installed at each monitoring point.
- Repeater is installed on high position.
Pressure measurement of tubeless tyres to monitor the air loss is one of the key performance tests in the tyre manufacturing units. Relocation of tyres from one testing rack to the other for various tests and frequent movement of the testing setup for conditional tests to various locations calls for cable free implementation for ease of handling.
- Oil level measurement of diesel tanks that feed fuel to their diesel generator's which are at three locations and 400 meters apart from each other.
- Also to measure level , pressure and flow to and from their main storage yard.
ISA100 wireless temperature and pressure transmitters.
ISA100 Wireless Temperature and Pressure Transmitters
- Gateway x1, Temperature Transmitter (YTA) x1, Pressure Transmitter (EJX) x1
High quality wireless communication confirmed
- Packet Error Rate (PER) is 0 to 2.5%/ 5 days
- Manual temperature reading requires walking about 130 m and climbing up and down elevated sections of the dryer stages.
- Multiple temperature measurement points along the various stages of the dryer require many cables to the control room.
- Very high humidity.
- Wireless temperature measurement
gateway x1, transmitter (YTA) x1
repeater x1: between gateway and YTA. - High quality wireless communication was confirmed.
With repeater at center: The packet error rate was 0%.
- Wireless temperature measurement
Gateway x1, transmitter (YTA) x1, repeater x2 (The 2 repeaters are for redundancy) - Extended antenna to circumvent obstacles and improve the radio path for stable measurement (communication was unstable when the height of the antenna was low).
Geothermal power plants create electricity from geothermal energy. These power plants are similar to other steam turbine station; however their heat source is that of the earth's core. The created steam is used to turn the turbine for the production of electricity. Technologies include Dry steam, Flash steam and Binary cycle power stations with Binary cycle being the most common geothermal plant in current production. In the process of geothermal power generation the facility needs to monitor various processes, as in this case steam line pressure sits in remote from control room's location.
A horizontal rotary miller used to grind the limestone rocks with metallic balls as grinding stones. This is used as the raw ingredient to produce cement powder. The temperature needs to be monitored in order to control the process and the quality of the final product. The user was using an induction temperature measurement based on a rail system that was very fragile and therefore unreliable.
The client wanted to monitor the injection gas pressure of gas lift remotely in central control room. Antitheft measures are needed to install new equipments and cables.
Both bulk and finished inventories are stored in distributed tank farm remote from the site operations. These are difficult to instrument due to the infrastructure cost involved. These are then monitored daily by patrol rounds. While effective, this method does require a large skilled labor force to monitor all of tanks. This can impose an additional risk when the stored medium is of a hazardous nature.
Wireless technology has a long history, and it began around the time that James C. Maxwell theoretically predicted and then proved the existence of electromagnetic waves in the 1860s, and when Heinrich R. Hertz experimentally confirmed the actual existence of the electromagnetic wave in 1888.
In plant sites, there are various places such as those affording an unobstructed view like tank yards, and others surrounded by metal pipes and equipment obstructing the view (hereafter referred to "pipe jungles"), often seen in oil refinery and chemical on-site plants. The frequency band of radio waves used for field wireless communication is 2.4 GHz, which has high straightness and its ability to go around things can hardly be expected.
The introduction of wireless technologies into plants is anticipated as one of the measures for implementing field digital solutions not only to reduce cable wiring costs but also to improve plant wide safety/stable operations, operating efficiency, and so on.
The FieldMate versatile device management wizard is PC software mainly used for configuring and adjusting field devices. Under the concept of "one tool for all," Yokogawa has been enhancing this software to support a wide range of field devices and field communication protocols.
In recent years, expectations for control systems using wireless communications have been increasing in the process control market. This is because these systems do not require power and communication wiring for field instruments, enabling reduced initial and maintenance costs, and easy installation.
Downloads
Bulletins
- Yokogawa Field Wireless Solution (3.4 MB)
- Field Wireless Product Profile (479 KB)
- SIL2 Wireless Gas Detection System (1.6 MB)
Bedienungsanleitungen
Datenblätter
- YFGW410 Field Wireless Management Station (954 KB)
- Field Wireless System Overview (1.9 MB)
Software
Zertifikate
Zeichnungen
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