Drahtlose Feldinstrumentierung

Öffnen Sie Ihren Horizont für eine Welt voller neuer Möglichkeiten ...

Ein Drahtlossystem von Yokogawa ist nicht auf einen Anschluss an eine kabelgebundene Kommunikationsschleife angewiesen. Somit können mit einem solchen System Prozessmessungen vorgenommen werden, deren Durchführung bis dato noch zu schwierig oder zu unwirtschaftlich war.

  • Das Portfolio von Yokogawa umfasst ein vollständiges Sortiment an ISA100-konformen Druckmessumformern. Dabei handelt es sich um Messumformer, die den Differenzdruck, den Absolutdruck und den Relativdruck unter Verwendung einer Vielzahl von verschiedenen Prozessanschlüssen messen können.

  • Das Portfolio von Yokogawa umfasst den Temperaturmessumformer YTA510 mit zwei Eingängen sowie den Mehrpunkt-Temperaturmessumformer YMTX580.

  • Das Multiprotokollmodul mit dem „Kommunikationsmodul FN110 für die drahtlose Feldinstrumentierung" bezieht die Sensordaten von einem angebundenen Sensor und sendet sie über das FN110-Modul an ein Netzwerk für die drahtlose Feldinstrumentierung.

  • Das Portfolio zur drahtlosen Feldinstrumentierung von Yokogawa umfasst ein IoT-fähiges, ISA100-konformes Gateway, einen Zugangspunkt, einen Medienkonverter und eine Verwaltungsstation. Mit diesen Komponenten ist es Ihnen möglich, ein auf Ihre Anforderungen zugeschnittenes Netzwerk zu konfigurieren.

  • Wireless Noise Surveillance is a new digital HSE system to provide a real time sound noise map monitoring system.

06.03.2018   Eine Broschüre zum „Gatewaymodul“ (FN110-R1/LN90) wird veröffentlicht.
21.11.2017   Broschüre „Yokogawa führt mit ISA100 WirelessTM konformes Gatewaymodul ein“ – Ideale für den Aufbau klein angelegter Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung –
18.07.2017   Broschüre „Lösung für die drahtlose Feldinstrumentierung von Yokogawa“ wird aktualisiert.
23.03.2017   Yokogawa und Cosasco schließen einen Vertrag über den Vertrieb von auf ISA100 Wireless™ basierenden Produkten – Wartungsoptimierung und Steigerung der Sicherheit – (siehe die Website von Cosasco: http://www.cosasco.com/)
08.12.2016   Yokogawa führt den auf ISA100 WirelessTMbasierenden Vibrationssensor für die drahtlose Feldinstrumentierung mit schnellen Datenaktualisierungen und langer Akkulaufzeit ein (siehe Multifunktionsmodul FN510 für die drahtlose Feldinstrumentierung).
23.09.2016   Yokogawa wird mit dem SICE-Preis ausgezeichnet (siehe Pressemeldung von Yokogawa vom 23. September 2016).
10.08.2016   Yokogawa führt den vielseitigen Assistenten FieldMate® R3.02 zur Geräteverwaltung ein – erhebliche Reduzierung des Wartungsaufwands –
08.08.2016    Endanwenderkonferenz zu ISA100 Wireless wird am 27. September 2016 in Rotterdam, Niederlande, veranstaltet.
21.07.2016    Murata leitet die Massenproduktion eines drahtlosen Kommunikationsmoduls mit 2,4-GHz-Band ein, das gemäß Zertifizierung mit ISA100 Wireless konform ist.
17.06.2016    FN310 und FN510 (ATEX-Zertifizierung) werden auf den Markt gebracht.
22.04.2016    FN110, FN310 und FN510 (für die Vereinigten Staaten und Kanada mit Zulassungen durch Factory Mutual sowie IECEx-Zertifizierung) werden auf den Markt gebracht.
18.03.2016    Zugangspunkt YFGW510 für die drahtlose Feldinstrumentierung (wahlweise mit Explosionsschutzzulassung nach ATEX und IECEx) wird auf den Markt gebracht.
18.03.2016    Eine Reihe von YFGW-Geräten für die drahtlose Feldinstrumentierung erfüllt neue rechtliche Rahmenbedingungen (NLF-Standards).
22.02.2016    Yokogawa schließt einen Vertrag mit Statoil, der die gemeinschaftliche Entwicklung eines Systems für die drahtlose Feldinstrumentierung regelt – Überwachung von Anlagenlärmpegeln in Echtzeit –
05.01.2016    Neue Bekanntmachung „Lösung für die drahtlose Feldinstrumentierung von Yokogawa“ (Bekanntmachung 01W01A13-01EN) wird veröffentlicht.
04.11.2015    Pharmazeutische Lösung „Grundwasserpegelüberwachung“ wird hinzugefügt.
13.10.2015    Murata bringt ein technisches Muster des ISA100 Wireless-Moduls auf den Markt.
28.07.2015    Zwei Anwendungshinweise, „Temperaturüberwachung im PID-Regelkreis bei der Stahlherstellung“ und „Leistungsprüfung für schlauchlose Reifen“, werden hinzugefügt.
23.07.2015    Yokogawa und GasSecure bringen das weltweit erste SIL2-zertifizierte drahtlose Gaswarnsystem für LNG-Anlagen auf den Markt.
03.07.2015    Plant Resource Manager (PRM) R3.20 wird veröffentlicht. Er enthält eine optimierte Verwaltungsfunktion für ISA100 Wireless™-Feldgeräte.

 

 

 

 

 

 

 

Neues Konzept „Wireless Anywhere“

Erweiterter Einsatz von auf ISA100.11a basierenden Systemen für die drahtlose Feldinstrumentierung mit dem Konzept „Wireless Anywhere“

Die Yokogawa Electric Corporation gibt die Einführung eines neuen Geschäftskonzepts mit dem Namen „Wireless Anywhere“ bekannt. Kernpunkt dieses Konzepts ist der anlagenweite Einsatz von mit ISA100.11a konformen Funkkommunikationstechnologien zum Zwecke der Überwachung und Steuerung.

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Kontinuierliche Prozesse, die hochmodernen drahtlosen Steuerungs- und Regeltechnologien bedürfen, profitieren von den weltweit ersten mit ISA100.11a konformen Systemkomponenten und Messumformern, die Yokogawa im Juli 2010 auf den Markt brachte. Damit können Kunden aus einem noch flächendeckenderen Gerätespektrum auswählen.

Im Sinne des sogenannten „Grow“-Konzepts führte Yokogawa in 2012 drei neue Geräte für Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung ein und erweiterte damit das bestehende Angebot an drahtlosen Druck- und Temperaturmessumformern. Kunden wurde damit wiederum die Möglichkeit eröffnet, ihre drahtlosen Anlagennetzwerke auszubauen und den größtmöglichen Nutzen aus ihren bestehenden Assets zu ziehen. Diese mit ISA100.11a konformen Drahtlosprodukte bieten sich für die Einrichtung höchst zuverlässiger, groß angelegter Anlagennetzwerke an. Außerdem können sie gemeinsam mit anderen Produkten von Yokogawa in klein bis mittelgroß angelegte Netzwerke eingebunden werden, um auf diese Weise einen deutlichen Ausbau der Netzwerkfähigkeiten herbeizuführen.

Der Standard ISA100.11a gewährleistet ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Anwendungsflexibilität, Netzwerkerweiterbarkeit und Kompatibilität mit einer Vielzahl von kabelgebundenen Kommunikationsstandards wie FOUNDATIONTM Fieldbus, HART® und PROFIBUS. Netzwerksysteme und -geräte für die drahtlose Feldinstrumentierung mit voller ISA100.11a-Funktionskompatibilität nutzen hochmoderne duale Redundanztechnologien. Diese bieten eine deutlich höhere Zuverlässigkeit und gestatten gleichzeitig eine umfassende Skalierbarkeit sowie eine Langstreckenkommunikation.

Yokogawa setzt alles daran, dieses neue „Wireless Anywhere“-Konzept adäquat zu fördern, um damit eine Ausweitung des Einsatzes von ISA100.11a-konformen Produkten und zugehörigen Dienstleistungen herbeizuführen. Dieses Vorhaben steht ganz im Sinne unseres bestehenden „Grow“-Konzepts, das zur Einführung von drahtlosen Kommunikationstechnologien anregt. Hierzu wirbt das Konzept mit der inhärenten Zuverlässigkeit, Flexibilität und Offenheit solcher Technologien.

Merkmale eines Systems für die drahtlose Feldinstrumentierung mit voller ISA100.11a-Funktionskompatibilität

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Systeme wie diese greifen auf hochmoderne redundante Technologien zurück und gewährleisten auf diese Weise Rückmeldungen in Echtzeit. Gleichzeitig können sie besonders groß angelegt werden und bis zu 20 Zugangspunkte sowie 500 drahtlose Feldgeräte umfassen. Setzt das System sich aus einem Hostsystem und 500 drahtlosen Feldgeräten zusammen, nimmt die Datenaktualisierung 5 Sekunden in Anspruch. Im Falle eines Hostsystems und 200 drahtlosen Feldgeräten erfolgt die Datenaktualisierung in gerade einmal 1 Sekunde. Die drahtlosen Feldgeräte sind nachweislich in der Lage, über Strecken von bis zu 10 km*1 zu kommunizieren. Dies entspricht der 20-fachen Reichweite konventioneller Systeme.

Unsere drahtlose physikalische Schicht (Reliable Radio) und unsere Technologien zur Systemredundanz sorgen für ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit. Mit unserer Duocast-Technologie sendet jedes Feldgerät zeitgleich identische Daten an zwei bestimmte Zugangspunkte. Auf diese Weise wird eine unterbrechungsfreie Kommunikation sichergestellt, falls bei einem der Punkte eine Störung auftreten sollte. Eine solche Duplizierung von Gateways und Systemen macht unsere Drahtlossysteme noch zuverlässiger. Die drahtlosen Feldgeräte sind nachweislich in der Lage, über Strecken von bis zu 10 km*1 zu kommunizieren. Dies entspricht der 20-fachen Reichweite konventioneller Systeme.

* 1 Bei Einsatz einer Antenne mit großer Reichweite. Regionale Vorschriften schränken den Einsatz solcher Antennen in Verbindung mit drahtlosen Feldgeräten unter Umständen ein.

Das Konzept „Wireless Anywhere“

Mit „Wireless Anywhere“ knüpft Yokogawa nahtlos an das bestehende „Grow“-Konzept an und spricht sich damit für den anlagenweiten Einsatz von Systemen für die drahtlose Feldinstrumentierung mit voller ISA100.11a-Funktionskompatibilität aus. In diesem Zusammenhang verfolgt Yokogawa die folgenden drei Initiativen:

1. Beschleunigung der Produktentwicklung durch die Modularisierung von Drahtloskomponenten
Yokogawa entwickelt modularisierte Drahtloskomponenten, mit denen die unterschiedlichen Technologien in seine drahtlosen Feldgeräte integriert werden. Anbietern wird es somit möglich, die ISA100.11a-Technologie einfacher in neue Sensorprodukte einzubinden und die Markteinführung zu beschleunigen. Die Einführung neuer drahtloser Feldgeräte mit solchen Komponenten hat Yokogawa für Ende 2013 geplant und baut damit sein bestehendes Produktsortiment aus.

2. Förderung der Übernahme des Industriestandards ISA100.11a
Yokogawa arbeitet mit anderen Mitgliedern des ISA100 Wireless Compliance Institute (ISA100WCI) zusammen, um weitere WCI-Mitgliedsunternehmen hinzuzugewinnen und die Akzeptanz des Standards ISA100.11a aktiv zu fördern. Im selben Atemzug soll so der Markt für die drahtlose Feldinstrumentierung ausgebaut werden. Um künftig ein breites Spektrum an ISA100.11a-konformen Produkten auf dem Markt anbieten zu können, beliefert Yokogawa unter Umständen auch andere Anbieter mit modularisierten Komponenten.

3. Realisierung einer Hostanbindung für kabelgebundene wie auch drahtlose Feldnetze
Zur Förderung des Einsatzes von Systemen für die drahtlose Feldinstrumentierung im Rahmen von Überwachungs- und Regelungsanwendungen arbeitet Yokogawa an der Verbesserung der Leistung anlagenweiter Netzwerke für die drahtlose Feldinstrumentierung. Hierzu ist es notwendig, dass sowohl kabelgebundene als auch drahtlose Feldgeräte und Systeme an die Hostüberwachungs- und Regelungssysteme angebunden werden können. Dafür bedarf es wiederum einer Entwicklung von Technologien, die gewährleisten, dass Hostsysteme und Feldgeräte über eine Vielzahl von Protokollen miteinander kommunizieren können. Mit einem ISA100.11a-konformen Adapter wäre es beispielsweise möglich, dass sich ein kabelgebundenes Feldgerät mit einem Drahtlosnetzwerk verbindet.

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Fazit

Yokogawa fördert das neue „Wireless Anywhere“-Konzept im Zusammenhang mit Lösungen, die nahtlos mit den an Produktionsstandorten eingesetzten Geräten und fortgeschrittenen Informationstechnologien zusammenwirken. Auch künftig widmet Yokogawa sich der Entwicklung drahtloser Feldgeräte für Überwachungs- und Regelungsanwendungen. Gleichzeitig strebt Yokogawa eine Zusammenarbeit mit seinen Kunden an, um diesen durch die Realisierung eines optimalen Anlagenbetriebs zu einem langfristigen Wachstum zu verhelfen.

Groß angelegtes, zuverlässiges, anlagenweites System der nächsten Generation für die drahtlose Feldinstrumentierung

Eine neue Architektur für unser „Grow“-Konzept

Yokogawa hat im Jahre 2010 die weltweit ersten drahtlosen Feldgeräte eingeführt, die den Anforderungen des Industriestandards ISA100.11a genügen, und steht seitdem an der Spitze dieses Markts. Zwischenzeitlich führte Yokogawa ein neues groß angelegtes, zuverlässiges, anlagenweites System der nächsten Generation für die drahtlose Feldinstrumentierung ein.  
Dieses System bildet das Herzstück sämtlicher Lösungen zur digitalen Feldinstrumentierung. Bei seiner Entwicklung konzentrierte Yokogawa sich vornehmlich auf die folgenden drei Hauptmerkmale.

  1. Zuverlässigkeit: zuverlässige, leistungsstarke Funk- und Redundanztechnologien
  2. Flexibilität: flexible Architektur, die das gesamte Spektrum von klein bis hin zu groß angelegten Anlagen abdeckt
  3. Offenheit: offener ISA100.11a-Standard, der eine Anbindung drahtloser Feldgeräte von Fremdherstellern gestattet

Die Entwicklung dieses neuen Systems erfolgte ganz im Sinne des „Grow“-Konzepts von Yokogawa. Bei diesem Konzept geht es darum, Kunden zu einem Wachstum zu verhelfen. Gleichzeitig stellt es sicher, dass auch Yokogawa selbst sich stetig weiterentwickelt und fristgerecht adäquate Lösungen anbietet.

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Vorteile des Systems der nächsten Generation für die drahtlose Feldinstrumentierung

Derzeit sind die meisten Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung noch in relativ überschaubaren Arealen zu verorten. Nichtsdestotrotz werden vermehrt Forderungen laut, die Anzahl an Überwachungspunkten zu erhöhen, größere Flächen abzudecken und die Technologien auf die Prozesssteuerung sowie auf die Diagnose, Überwachung und Messung auszuweiten.
Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, hat Yokogawa ein groß angelegtes, zuverlässiges, anlagenweites System der nächsten Generation für die drahtlose Feldinstrumentierung entwickelt, mit dem bis zu 500* drahtlose Feldgeräte verwaltet werden.
* Die Anzahl an drahtlosen Feldgeräten, die bewerkstelligt werden kann, unterliegt der Softwareversion von YFGW410.

Konventionelle klein angelegte Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung werden vorwiegend als zusätzliche Hilfsmittel zur Überwachung von Arealen mit freier Sichtlinie eingesetzt, beispielsweise für Tanklagerplätze und Abwasseraufbereitungsanlagen. Systeme wie diese bieten vergleichsweise wenige Vorzüge. Nennenswerte Beispiele wären ein optimiertes Bestandsmanagement, weniger häufige Sichtprüfungen, automatisierte Umgebungsmessungen und geringere Verkabelungskosten.
Dagegen können anlagenweite Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung eine große Anzahl an Messstellen auf relativ kleinem Raum mit vielen verschiedenen Produktionsanlagen abdecken. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass sich die Installation von Drahtlosgeräten bei beengten Platzverhältnissen nur recht schwierig gestaltet. Gleichzeitig eignen solche Systeme sich auch für ganze Anlagen und Werke. Auf diese Weise wird es Kunden möglich, ihre Anlagen beliebig mit Drahtlosgeräten auszustatten. Die von diesen Geräten gesammelten Daten können anschließend zielgerichtet verwaltet werden, um eine anlagenweite Steigerung der Produktionsleistung herbeizuführen.

Architektur des groß angelegten, flexiblen Systems für die drahtlose Feldinstrumentierung

Eigens für das neue Systeme für die drahtlose Feldinstrumentierung hat Yokogawa die folgenden Produkte entwickelt:

  • Verwaltungsstation YFGW410 für die drahtlose Feldinstrumentierung
  • Zugangspunkt YFGW510 für die drahtlose Feldinstrumentierung
  • Medienkonverter YFGW610 für die drahtlose Feldinstrumentierung

Unser YFGW710, ein integriertes Gateway für die drahtlose Feldinstrumentierung, führt sämtliche Funktionen von Zugangspunkten und Verwaltungsstationen an nur einem Punkt zusammen, was für eine vereinfachte Installation von kleinen Drahtlossystemen sorgt.
Innerhalb der neuen Architektur fungiert der YFGW510 als Zugangspunkt und bildet in Verbindung mit YFGW410, der Verwaltungsstation für die drahtlose Feldinstrumentierung, das Backbone-Drahtlosnetzwerk.
Werden anlagenweit also gleich mehrere YFGW510-Zugangspunkte für die drahtlose Feldinstrumentierung installiert, können drahtlose Subnetze eingerichtet und anschließend miteinander vernetzt werden. Auf diese Weise kann ein groß angelegtes, anlagenweites Netzwerk für die drahtlose Feldinstrumentierung geschaffen werden.
Die Kommunikation zwischen YFGW510 und YFGW410 kann via Ethernet, optisches Ethernet, WLAN, Kabel* usw. hergestellt werden, was flexible Installationsmöglichkeiten in Anlagen gestattet.
* Die kabelgebundene Kommunikation wird erst mit der nächsten Phase unterstützt.
Ein Beispiel für die Systemkonfiguration ist nachstehend aufgeführt.

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Unterstützende Technologien für ein höchst zuverlässiges System für die drahtlose Feldinstrumentierung

Die Lösungen zur drahtlosen Feldinstrumentierung von YOKOGAWA zeichnen sich durch eine herausragende Empfangsleistung aus. Gleichzeitig bieten auch die drahtlosen physikalischen Schichten (Reliable Radio) ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. Sollte die Funkstrecke frei von Hindernissen sein, ermöglicht die Technologie in Verbindung mit einer Standardantenne eine Langstreckenkommunikation von 600 m. Trotz Mehrwegsumgebung im sogenannten „Pipe Jungle“ bleibt die Paketfehlerrate gering.

Die Zuverlässigkeit der Netzwerkschicht lässt sich unter Anwendung einer neuen Technologie noch weiter verbessern. In diesem Zusammenhang schlägt YOKOGAWA die folgenden beiden Technologien vor.

1. Duocast

Duocast ist eine Redundanztechnologie für die im Standard ISA100.11a angeführte Funkstrecke. In einem konventionellen Netzwerk mit Mesh-Topologie werden die Daten über einen anderen Pfad übertragen, falls für den ursprünglichen Pfad keine Kommunikation hergestellt werden kann. Dies kann sich jedoch auf die Echtzeitleistung auswirken, da die Daten nicht innerhalb desselben Zeitfensters, sondern auch bei identischem Superframe in einem späteren Zeitfenster gesendet werden.
Dagegen gewährleistet Duocast eine gleichzeitige Übermittlung identischer Daten innerhalb desselben Zeitfensters. Sofern auch nur eines der beiden Datenpakete erfolgreich übertragen wird, bleibt die Echtzeitleistung gewahrt. Demnach kann mit Duocast die Redundanz betriebskritischer Funkstrecken sichergestellt werden. Im selben Atemzug trägt die Technologie zur Steigerung der Zuverlässigkeit bei geringeren Latenzzeiten bei (siehe unten stehende Abbildung).

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Duocast wirkt somit Ausfällen der Zugangspunkte sowie funkstreckenbezogenen Störungen entgegen.

2. Duales Backbone-Drahtlosnetzwerk

Die zwischen YFGW510 und YFGW410 bestehende Verbindung wird auch als Backbone-Drahtlosnetzwerk bezeichnet. Der Standard ISA100.11a schreibt hierbei die für eine Steigerung der Zuverlässigkeit des Netzwerks erforderliche Redundanz vor. Diese wird mithilfe der redundanten YFGW410-Stationen erzielt. Jede der beiden YFGW410-Stationen kann mit einer Unterbrechung und Fehlern des Backbone-Drahtlosnetzwerks sowie mit Störungen der jeweils anderen YFGW410-Station umgehen (siehe die unten stehende Abbildung).

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Zwei Stationen werden über ein synchrones Kommunikationskabel miteinander verbunden. Dabei ist eine Station als aktive Station und die andere als Stand-by-Station konfiguriert. Sollte ein Problem mit der aktiven YFGW410-Station bestehen, werden sämtliche Funktionen und Daten umgehend auf die im Stand-by-Modus befindliche YFGW410-Station verschoben, damit die Kommunikation nahtlos fortgesetzt werden kann.

Optimierte Ausführung von drahtlosen Messumformern

Die drahtlosen Differenzdruck- und Druckmessumformer sowie die drahtlosen Temperaturmessumformer wurden mit der Markteinführung des anlagenweiten Systems für die drahtlose Feldinstrumentierung optimiert.


Verbesserung der Kommunikationsqualität mit abnehmbarer Antenne

Es wurde eine Modellausführung mit abnehmbarer Antenne auf den Markt gebracht. Das Antennenverlängerungskabel und die Antenne mit hoher Reichweite* können in Verbindung mit diesem Modell verwendet werden. Die Platzierung der Antenne kann unter Verwendung des Antennenverlängerungskabels flexibel geändert werden, ohne die Einbaulage der Messumformer modifizieren zu müssen.

Wird die Antenne mit hoher Reichweite* eingesetzt, lässt die Kommunikationsstrecke sich sogar noch erweitern.
* Unterliegt den Vorgaben des Funkverkehrsgesetzes des jeweiligen Landes.


Verlängerung der Akkulebensdauer mit geringer Leistungsaufnahme

Die Akkulebensdauer der Modellausführung mit abnehmbarer Antenne ist dank geringer Leistungsaufnahme im Vergleich zum konventionellen Produkt länger. Je nach herrschenden Bedingungen bietet das Modell eine 1,5 bis 2 Mal längere Akkulebensdauer. Beispiele für die Akkulebensdauer sind nachstehend aufgeführt.

Drahtloser Differenzdruck-/Druckmessumformer der Serie EJX B (Verstärkergehäusecode 8 oder 9)

10 Jahre bei einem Aktualisierungsintervall von 30 Sekunden
5 Jahre bei einem Aktualisierungsintervall von 10 Sekunden

Drahtloser Temperaturmessumformer YTA510 (Verstärkergehäusecode 8 oder 9 und Low Power-Modus)

10 Jahre bei einem Aktualisierungsintervall von 10 Sekunden
8 Jahre bei einem Aktualisierungsintervall von 5 Sekunden

Zusammenfassung

Yokogawa hat sich zehn Jahre lang mit der Forschung und Entwicklung von industriellen Funktechnologien befasst und im Zuge dieser Bemühungen eine Vielzahl von Standards miteinander verglichen. Dabei kam Yokogawa zu dem Schluss, dass eine Übernahme von Drahtlossystemen im Bereich der industriellen Mess- und Regeltechnik nur unter der Voraussetzung möglich ist, dass jegliche Instabilitäten weitestgehend von drahtlosen physikalischen Schichten (Reliable Radio) beseitigt werden. Auch das System selbst muss seinen Beitrag dazu leisten.

Unter den vielen verschiedenen Standards zur industriellen Funkkommunikation stellte sich der ISA100-Standard als geeignetste Wahl zur Realisierung des Vorhabens von Yokogawa heraus. Aus diesem Grund hat Yokogawa eben diesen Standard übernommen und im Jahre 2010 schließlich die weltweit ersten ISA100-konformen Produkte auf den Markt gebracht.

Seitdem führte Yokogawa unzählige Drahtlosanwendungen ein. Hierfür nahmen die Ingenieure von Yokogawa an mehr als 100 Standorten weltweit Untersuchungen vor.

Die gesammelten Erkenntnisse ebenso wie die von vielen Kunden eingeholten Informationen flossen letztlich in die Entwicklung ein, um die Vorzüge des Standards ISA100 vollumfänglich nutzen zu können (volle ISA100-Funktionskompatibilität). Gleichzeitig wurden so die Bedeutsamkeit und die Rolle der Funkkommunikation im Hinblick auf Innovationen im Bereich der digitalen Feldinstrumentierung genauer festgelegt und gesichert.

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Zuverlässigkeit von drahtlosen Kommunikationstechnologien

Nach allgemeiner Auffassung gilt die Funkkommunikation als recht unbeständig und instabil. Dies mag auf unsere tagtäglichen Erfahrungen mit Mobiltelefonen und WLAN-Netzwerken zurückzuführen sein. Die Mobilfunktechnologie machte im Laufe der vergangenen Jahre rasante Fortschritte. Dementsprechend konnten die neuesten digitalen Funkkommunikationstechnologien eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die schnellen Datenübertragungsgeschwindigkeiten und die Zuverlässigkeit der Kommunikation auch dann gegeben waren, wenn der Benutzer in Bewegung ist – ob zu Fuß oder bei höheren Geschwindigkeiten in Fahrzeugen und Zügen.
Angesichts der Tatsache, dass der Benutzer in Bewegung und der Verwendungsort dementsprechend nicht fix ist, stößt die Funkkommunikation jedoch recht schnell an ihre Grenzen. Die Funkwellenumgebung ändert sich unter solchen schwierigen Bedingungen dynamisch, wodurch es zu den typischen Instabilitätsproblematiken kommt.
Dagegen wird bei vielen Anwendungen im Bereich der industriellen Messtechnik zunächst die Messstelle betrachtet und anschließend am Installationsort festgemacht. Selbst wenn der Benutzer in Bewegung ist, sind sowohl die Geschwindigkeit als auch der Bewegungsspielraum vergleichsweise begrenzt. Auch die erforderliche Datenübertragungsgeschwindigkeit ist recht gering. Somit liegt ein Umfeld vor, in dem die Zuverlässigkeit der Funkkommunikation relativ mühelos gewahrt werden kann. Anders ausgedrückt ist es möglich, die Bedingungen zur Gewährleistung einer ausreichend stabilen Funkkommunikation im Vorfeld festzulegen.
Der Einsatz der neuesten digitalen Drahtlostechnologien in solch einem günstigen Umfeld gewährleistet somit eine Zuverlässigkeit, die mit der einer kabelgebundenen Kommunikation vergleichbar ist.

Durch digitale Kommunikationstechnologien gebotene Sicherheit

Selbst bei einer festen Funkkommunikation sind mehrere Aspekte zu berücksichtigen. Dazu zählen beispielsweise Interferenzen und Einstreuungen von anderen Funkkommunikationseinrichtungen. Unter Verwendung der gleichen Frequenz könnte die Kommunikation außerdem zu kriminellen Zwecken gestört werden.
Des Weiteren werden die Signale der Funkkommunikation über die Luft übertragen und liegen auch in umliegenden Bereichen vor. Demnach besteht die Gefahr, dass die Signale von einem Dritten abgefangen und abgehört werden oder dass von außen in das Drahtlosnetzwerk eingedrungen wird.
Alle diese Probleme lassen sich lösen, indem im Hinblick auf die Funkkommunikation von analogen auf digitale Technologien umgestellt wird.
Die Funkkommunikation wies im Analogzeitalter noch zahlreiche Sicherheitslücken auf, da sie von jedem abgefangen werden konnte, der einen Empfänger mit der gleichen Frequenz nutzte. Auch eine böswillige Unterbrechung oder Störung der Kommunikation war recht einfach möglich.
Mit der Einführung der digitalen Technologien im Bereich der Funkkommunikation wurden solche Risiken jedoch maßgeblich eingeschränkt. Nachstehend findet sich eine Übersicht über digitale Technologien.

Security by digital communication technology

Umgebungsbedingungen und Funkkommunikation

Bezüglich des Einflusses der Umgebung auf die Funkkommunikation kursieren einige Missverständnisse.
Beispielsweise stimmt es nicht, dass die Funkkommunikation von starken Magnetfeldern gestört oder durch Regen unterbrochen wird. In einigen Fällen bietet die Funkkommunikation sogar deutlich mehr Vorteile als eine kabelgebundene Kommunikation. Im Folgenden werden die Wechselwirkungen zwischen den Umgebungsbedingungen und der Funkkommunikation zusammengefasst.

  • Schäden durch Blitzschläge
    Blitzschläge sind ein Phänomen, bei dem ein durch den Blitz erzeugter Stoßstrom durch das Stromversorgungskabel und die Kommunikationskabel fließt und die angeschlossenen elektronischen Geräte beschädigt. Die Blitzschlaggefahr ist bei Funksendern dementsprechend gering, da sie nicht mit Kabeln verbunden sind. Zur Verhinderung eines direkten Blitzeinschlags ist aber dennoch eine Blitzschutzanlage vor Ort erforderlich.
  • Kommunikationsstörungen durch Blitze
    Die Frequenz der elektromagnetischen Wellen, die durch eine auf einen Blitz zurückgehende elektrische Entladung erzeugt werden, soll vermeintlich einen recht breiten Bereich zwischen einigen Hertz und 1 Gigahertz abdecken. Jedoch gilt, dass die Energie mit steigender Frequenz abnimmt. Außerdem tritt das Problem nur auf, wenn die elektrische Entladung und die intermittierende Kommunikation zur gleichen Zeit stattfinden. Selbst dann kann dem Problem mit einer Rückübertragungssteuerung beigekommen werden.
  • Folgen von Regen, Schnee und Nebel
    Der 2,4-GHz-Bereich, der im Rahmen der Funkkommunikation für die Feldinstrumentierung genutzt wird, bleibt von Regen und Schnee praktisch unberührt. Dies wurde anhand verschiedener Experimente belegt. Allgemein gilt, dass die Kommunikation erst ab 10 GHz beeinflusst wird.
  • Unterbrechungsrisiko
    Die Funkkommunikation bleibt im Gegensatz zu kabelgebundenen Kommunikationsmethoden von Kabelunterbrechungen unberührt. Solche Unterbrechungen können auf Katastrophen, eine Materialzersetzung in rauen Umgebungen, Beschädigungen durch Wildtiere oder auf ein böswilliges Durchtrennen des Kabels zurückgehen.
  • Einflüsse starker Magnetfelder
    Ein Magnetfeld, das Probleme verursacht, liegt üblicherweise nicht im Hochfrequenzbereich der Funkkommunikation, sondern eher im Niederfrequenzbereich. Die Funkkommunikation erweist sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft, da ein von einem Magnetfeld erzeugter Induktionsstrom immer im Hinblick auf den Leiter (Draht) entsteht.

Einzigartige Akkutechnologie

Unsere einzigartige Akkutechnologie ermöglicht einen unkomplizierten Austausch des Akkus.

Battery pack

Akkugehäuse und Akkusatz im Inneren unserer drahtlosen Messumformer zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Auslegung aus. Dank dieser Auslegung kann der Akkusatz selbst in einem explosionsgefährdeten Bereich mühelos im Feld ausgetauscht werden. Der Akkusatz bietet darüber hinaus unkomplizierten Zugang zu den internen Akkus, sodass diese wie erforderlich ausgetauscht und aufgestockt werden können. Auf diese Weise werden sowohl Abfall als auch Kosten reduziert. Gleichzeitig geht der Akkuwechsel effizienter denn je vonstatten. Bei den Akkus im Inneren des Akkusatzes handelt es sich um standardmäßige D-Lithium-Thionylchlorid-Akkus. Sie punkten mit einem herausragenden Verhältnis zwischen Leistung und Temperatureigenschaften. Zudem sind sie besonders langlebig, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in Feldumgebungen eignen.

ISA100 und DPharp für das digitale Zeitalter

Dank eines Zusammenspiels aus zwei einzigartigen Technologien ist eine wahre Ende-zu-Ende-Kommunikation über digitale Messwertaufnehmer endlich Realität geworden. Mittlerweile wurde der Weg für neuartige technologische Möglichkeiten bereitet, die die bewährten Vorzüge der digitalen DPharp-Sensortechnik mit dem Industriestandard ISA100.11a für Sensornetze kombinieren. Die Vorteile einer hoch präzisen Sensortechnik in Verbindung mit Funktechnologien liegen hierbei klar auf der Hand. Zum einen verringert sich der technische Planungsaufwand. Darüber hinaus steht es Anlagenbetreibern nach der Inbetriebnahme frei, das Sensornetz zur Erfüllung künftiger Anforderungen flexibel auszubauen.

Die Zusammenführung von DPharp mit dem Industriestandard ISA100.11a spiegelt das Engagement von Yokogawa wider, den Industriezweig der industriellen Automation fortlaufend mit bahnbrechenden Lösungen zu beliefern. Das neue Sortiment an drahtlosen Messumformern besticht durch Zuverlässigkeit, Sicherheit, Flexibilität und eine intuitive Bedienung. Damit vereinfacht es sämtliche Aspekte der Drahtlosimplementierung und Verwaltung ebenso wie des Betriebs und garantiert Spitzenleistungen.

Ganz gleich der Installationsumgebung – ob vorgelagert in abgesetzten Leitungen und Bohrtürmen oder nachgelagert in Tanklagern, Vakuumkolonnen oder Ladepiers – gewährleisten unsere drahtlosen Messumformer fortlaufend sichere, präzise und zuverlässige Prozessmessungen, die Ihren individuellen Anforderungen gerecht werden.

Unsere drahtlosen Messumformer sorgen für eine gesteigerte Prozesstransparenz, indem betriebliche Schwachstellen weitestgehend ausgemerzt werden. Damit profitieren Sie wiederum von einer geringeren Prozessvariabilität, einem gesteigerten Ertrag und einer optimierten Produktreproduzierbarkeit – und das alles bei geringeren Kosten und erhöhter Flexibilität.

Mit ISA100 sind Ihnen nachhaltige Vorteile im Hinblick auf den Lebenszyklus Ihrer Assets gewiss. Auf diese Weise werden Ihre Anforderungen sowohl jetzt als auch in Zukunft erfüllt.

Funkkommunikationsstandard ISA100.11a

Drahtlose Technologien wie Mobiltelefone und Drahtlosnetzwerke sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Die Kompatibilität mit Instrumenten, die eine solche Drahtlostechnologie nutzen, rückt zunehmend stärker in den Mittelpunkt. Welche Drahtlostechnologie bietet sich also am ehesten an?

Eine Vielzahl von Anbietern, darunter auch Yokogawa Electric, bietet seit jeher unkomplizierte Implementierungsmöglichkeiten über drahtlose Kommunikationstechnologien an. Diese fanden aus den folgenden Gründen jedoch nicht überall Anklang:

  • Die meisten nutzen proprietäre Kommunikationsprotokolle, wodurch die potenziellen Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt werden.
  • Lediglich ein Satz aus drahtlosen Geräten ist nicht in der Lage, Produkte unterschiedlicher Marken zu handhaben.
  • Es bestanden ernst zu nehmende Bedenken im Hinblick auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Kommunikationskanälen, die nicht unter den Teppich gekehrt werden können.

Zwischenzeitlich hat Yokogawa jedoch den Funkkommunikationsstandard ISA100.11a übernommen, der sich spezifisch auf die industrielle Automation bezieht. Unter Anwendung dieses Standards hat Yokogawa an der Entwicklung anwenderfreundlicher Drahtlosgeräte gearbeitet, die den Anforderungen internationaler Normen entsprechen.

Der Standard ISA100.11a weist die folgenden nennenswerten Merkmale auf:

Merkmale Anmerkungen
Sicherheit Sichere Verschlüsselungstechnologie
Hohe Zuverlässigkeit Ausfallfreie Kommunikation – 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr
Energiemanagement Längere Akkulebensdauer und Vorhersage des Austauschzeitpunkts
Offen Kompatibel mit Geräten von unterschiedlichen Lieferanten
Mehrere Geschwindigkeiten Geräte mit hohen ebenso wie geringen Aktualisierungsgeschwindigkeiten
Multitasking Mehrere Anwendungen auf nur einem Drahtlosnetzwerk
Skalierbar Vielzahl an drahtlosen Feldgeräten, Langstreckenkommunikation und Aktualisierungsgeschwindigkeiten
Global Technologie in vielen Ländern unterstützt
QK der Kommunikation Kontrolle der Latenzzeiten und geringe Fehlerquoten
Mehrere Protokolle Minimaler Investitionsaufwand, da eine Integration mit bestehenden kabelgebundenen Systemen möglich ist
Steuerungssupport Erweiterung des Spektrums an Drahtlosanwendungen

Alle diese Punkte basieren auf Anforderungen von Benutzern an industrielle Sensornetze. Der Industriestandard ISA100.11a wird gleich sämtlichen Anforderungen gerecht.

Unter Zuhilfenahme von industriellen Drahtlostechnologien, die auf dem Standard ISA100.11a fußen, können wir höchst zuverlässige, neuartige Instrumente entwickeln, die gewiss eine Lösung für zahlreiche Probleme darstellen werden.

Demonstration des Einsatzes einer ISA100 Wireless-Technologie im Rahmen der Steuer- und Regeltechnik

– Wegbereiter für die nahtlose Integration von Anlagenüberwachungs- und Regeltechniken unter Verwendung einer einzelnen Drahtlosinfrastruktur

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Das für diese Demonstration entwickelte System setzt sich aus einem Prototypmodell eines drahtlosen D3-Ventilpositionsgebers der Flowserve Corporation und dem integrierten Produktionsleitsystem „CENTUM® VP“ aus dem Hause Yokogawa zusammen. Außerdem bindet es drahtlose Gatewaygeräte sowie drahtlose Differenzdruck-/Druckmessumformer der Serie DPharp EJX B ein. Sämtliche drahtlosen Feldgeräte sind mit ISA100 WirelessTM des ISA100 Wireless Compliance Institute konform und zeichnen sich durch ein Datenaktualisierungsintervall von gerade einmal 1 Sekunde aus. Zur Gewährleistung eines Höchstmaßes an Zuverlässigkeit wurden außerdem redundante Drahtloskommunikationswege implementiert.

In diesem Vorführsystem enthaltene Produkte von Yokogawa:

  • Integriertes Produktionsleitsystem CENTUM VP
  • Differenzdruck-/Druckmessumformer der Serie DPharp EJX B
  • Verwaltungsstation YFGW410 für die drahtlose Feldinstrumentierung
  • Zugangspunkt YFGW510 für die drahtlose Feldinstrumentierung

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Überblick über die Demonstration der Drahtlossteuerung des Wasserpegels

  1. Von der PID-Steuerung des Prozessleitsystems (DCS) gesteuerte drahtlose Feldgeräte
  2. Schnelle Datenaktualisierung: 1 Sekunde
  3. Hochmoderne redundante Duocast-Technologie und redundante Verwaltungsstation für die drahtlose Feldinstrumentierung:
    YFGW410
  4. Prototypmodell des drahtlosen D3-Ventilpositionsgebers der Flowserve Corporation

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Detaillierte Demonstration der Drahtlossteuerung des Wasserpegels

Ziel: Yokogawa gewährleistet, dass die entsprechende Drahtlossteuerung jede (1) Sekunde aktualisiert wird.

Verfahren: Ein verteiltes Steuergerät kommuniziert mit einem drahtlosen Ventilpositionsgeber und einem drahtlosen Differenzdruck-/Druckmessumformer und reguliert den Wasserpegel auf vier Ebenen.

Aufbau: Das Prozessleitsystem „CENTUM VP“ kommuniziert mit der Infrastruktur des ISA100.11a-konformen Drahtlossystems und reguliert den Wasserpegel über die PID-Steuerung.

Yokogawa entwickelt zuverlässiges ISA100 Wireless-System für die Regeltechnik – Livedemonstration

Die ISA100 Wireless-Technologie gilt als Wegbereiter für die nahtlose Integration von drahtlosen Anlagenüberwachungs- und Regeltechniken unter Verwendung einer einzelnen Drahtlosinfrastruktur. Yokogawa arbeitet an der Entwicklung von Drahtlostechnologien, die sich anlagenweit sowohl für Überwachungs- als auch für Regelungszwecke eignen. Die von Yokogawa durchgeführte Demonstration zeigte erstmalig, wie das CENTUM VP-Prozessleitsystem unter reellen Anlagenbedingungen im Rahmen einer drahtlosen Steuerungsanwendung eingesetzt werden kann.

Kosteneinsparungen für Sensornetze unter Zuhilfenahme von ISA100.11a-konformen Geräten von Yokogawa zur Ausweitung der Kommunikationsstrecke

Sie sind es leid, zur Erzielung einer geeigneten Reichweite ständig neue Repeater und Geräte in Ihr Sensornetz einbinden zu müssen? Stellen Sie einfach auf das ISA100.11a-konforme Drahtlossystem von Yokogawa um und profitieren Sie von Kosteneinsparungen, indem Sie größere Areale mit deutlich weniger Hardware bedienen. Die Zugangspunkte und drahtlosen Messumformer von Yokogawa decken unter Einsatz unserer optionalen abgesetzten Antenne eine Strecke von bis zu 3,4 km zwischen einzelnen Geräten ab. In einem standardmäßigen 4-Hop-Netzwerk kann Ihr Drahtlossystem von Yokogawa demnach ein Areal mit einem Radius von 13,6 km überspannen.

Auswahl eines zuverlässigen Drahtlossystems, das sich sowohl für klein angelegte als auch für groß angelegte Anwendungen eignet

Zuverlässige Drahtloslösungen sind für industrielle Benutzer stets von größter Bedeutung. In diesem Video wird das kürzlich veröffentlichte Drahtlossystem von Yokogawa vorgestellt. Es kombiniert sämtliche Vorzüge der ISA100.11a-konformen Drahtlostechnologie mit der tief greifenden Systemplanungsexpertise von Yokogawa. Das neue Drahtlossystem aus dem Hause Yokogawa bietet eine noch zuverlässigere physikalische Schicht („Reliable Radio“) für Feldgeräte. Darüber hinaus nutzt es die Duocast-Kommunikationsmethode für seinen dedizierten Zugangspunkt (YFGW510). Außerdem ermöglicht das System den gleichzeitigen Einsatz von zwei redundanten Verwaltungsstationen (YFGW410), um auf diese Weise die ganzheitliche Systemzuverlässigkeit zu steigern. Aufgrund der einzigartigen Auslegung können mit nur einem Drahtlossystem von Yokogawa flexibel bis zu 500 Feldgeräte gesteuert werden. Genießen Sie die Demonstration.

Yokogawa Wireless sorgt für eine „Weiterentwicklung von Reliable Radio“

Die Wireless-Lösung von Yokogawa bietet eine höchst zuverlässige Funkverbindungsfunktion mit herausragender Empfängerempfindlichkeit. Internen Studien zufolge profitieren Kunden mit dieser Funktion von bahnbrechenden neuen Vorteilen.

  • Langstreckenkommunikation: (600 m bei 10 mW)
  • Stabil im sogenannten „Pipe Jungle“
  • Selbst im Beisein eines WLAN-Netzes zuverlässig

Drahtlose Feldinstrumentierung von Yokogawa: Langstreckenkommunikationstest (600 m)

Die Ingenieure von Yokogawa haben die Funktion der Langstreckenkommunikation der Wireless-Lösung von Yokogawa einem Härtetest unterzogen. In diesem Video wird eine Kommunikationsstrecke von 600 m mit sehr geringer Paketfehlerrate gezeigt.
Wir tauften diese Neuerung „Weiterentwicklung von Reliable Radio“ und möchten dieses Konzept zum Vorteil unserer Kunden künftig zielgerichtet einsetzen. Dieses Video befasst sich mit dem Konzept der „Weiterentwicklung von Reliable Radio“.

Yokogawa wird von Frost & Sullivan mit dem Global Enabling Technology Leadership Award 2014 in der Kategorie „Wireless Solutions“ ausgezeichnet

Die Yokogawa Electric Corporation gibt bekannt, dass das Unternehmen von Frost & Sullivan mit dem Global Enabling Technology Leadership Award 2014 in der Kategorie „Wireless Solutions“ ausgezeichnet wurde. Der Global Enabling Technology Leadership Award wird globalen Unternehmen verliehen, die in einer bestimmten Kategorie herausragende Leistungen erbringen.
Mit Systemen für die drahtlose Feldinstrumentierung können die Feldgeräte und die Überwachungs- und Regelungssysteme auf Hostebene einer Anlage drahtlos miteinander kommunizieren. Dies bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Beispielsweise können Feldinstrumente und analytische Sensoren auf diese Weise an Orten installiert werden, an denen eine entsprechende Verkabelung nur schwer möglich wäre. Da mit solchen Funktechnologien die Notwendigkeit für Kabel entfällt, können auch Einsparungen im Hinblick auf die Installationskosten erzielt werden.
Yokogawa hat im Juli 2010 die weltweit ersten ISA100.11a-konformen Drahtlossystemkomponenten und drahtlosen Druck- und Temperaturmessumformer auf den Markt gebracht. Auch heute noch arbeitet das Unternehmen an einem Ausbau seines Sortiments an Drahtloslösungen. Im Sinne des Konzepts „Wireless Anywhere“, das Yokogawa im April 2013 vorstellte, fördert das Unternehmen mit der Entwicklung neuer ISA100 Wireless™-Geräte den anlagenweiten Einsatz von Systemen für die drahtlose Feldinstrumentierung. Im Dezember 2013 führte das Unternehmen ein drahtloses Kommunikationsmodul mit integrierter Antenne ein. Dieses Modul kann Hersteller von Feldgeräten dabei unterstützen, die Entwicklung von Drahtloslösungen maßgeblich zu beschleunigen. Für den späteren Jahresverlauf plant Yokogawa außerdem die Einführung eines Drahtlosadapters mit Multiprotokollfunktionalität. Mit diesem Adapter können kabelgebundene Feldinstrumente oder analytische Sensoren als ISA100 Wireless-Geräte genutzt werden.
Frost & Sullivan wählte Yokogawa für seine Leistungen im Bereich der Entwicklung von ISA100 Wireless-Lösungen, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit, Offenheit und Interoperabilität auszeichnen, als Preisträger aus. Für die Auswahl des geeigneten Preisträgers bewertete Frost & Sullivan Unternehmen anhand vieler verschiedener Aspekte. Beispielsweise wurde geprüft, ob das Unternehmen eine Entwicklung von neuen Produkten fördert, bestehende Produkte verbessert, Möglichkeiten für neue Anwendungen eröffnet, eine potenzielle Marktakzeptanz bietet und Zugang zu Technologien hat. Yokogawa wurde für seinen Beitrag zur Entwicklung von innovativen Lösungen für die drahtlose Feldinstrumentierung geehrt.
Im Sinne des Konzepts „Wireless Anywhere“ wird Yokogawa sein Sortiment an ISA100 Wireless-Lösungen auch künftig weiter ausbauen und den Einsatz von Technologien für die drahtlose Feldinstrumentierung fördern. Das Unternehmen arbeitet derzeit an der Entwicklung von Drahtlostechnologien, die für die anlagenweite Überwachung und Regelung geeignet sind.
Die Namen der in diesem Text erwähnten Unternehmen, Produkte und Marken sind Marken oder eingetragene Marken ihrer jeweiligen Inhaber.

 

Übersicht:

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.

Industrien:
Übersicht:

Remote leak detection for pipe line was needed to meet new environmental statute. However cabling earthwork is strictly restricted to protect land environment.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

In the event of a gas line shut down, gas supply must be maintained for a period of time with the use of LNG stored in road tankers. Each tanker must have its pressure monitored to prevent an over pressure situation arising.

Applikations-beschreibungen
Übersicht:

ISA100 wireless pressure transmitters

Industrien:
Übersicht:

ISA100 wireless temperature and pressure transmitters.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Applikations-beschreibungen
Übersicht:

The client wanted to monitor the temperature on a chimney. Exhaust air is exposed to the heat on the way traveling from the inlet to the outlet in the chimney. Then constituent of the air transform to harmless elements. It is important to keep the temperature in the chimney as designed.

Applikations-beschreibungen
Übersicht:

A battery room is used to storage batteries for emergency power management in the plant. Each substation has battery room and the storage batteries are lead-acid batteries which must be maintained within specified operating temperature limits. Temperature management is important to ensure a long service life of the batteries especially for the plant in desert climates.

Industrien:
Übersicht:

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
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Übersicht:

Employ the ISA100.11a-compliant YTMX580 Multipoint Wireless Transmitter. The YTMX580 has 8 channels of universal input, which is perfect for multipoint measurement applications, and it can withstand harsh operating temperatures of -40 to 85 °C.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • Wireless temperature measurement gateway x1, transmitter (YTA) x1: on a buoy
  • High quality wireless communication was confirmed.
    Note: as the PER may increase due to antenna direction changes on the buoy, a repeater on the buoy is recommended
Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • Temperature monitoring is required to prevent wind-fueled fire hazards.
  • The measuring points are up to 600 meters away from the control room.
Übersicht:
  • Daily manual reading of pressure and temperature gauges with report by phone.
  • The customer wants to change measurement from off-line to on-line.
  • Cabling for wired transmitters in huge plants (up to 300 meters long) is expensive.
Übersicht:

Install a YTMX580 on the side of the rotating furnace that can wirelessly transmit measured values from multiple temperature sensors.

Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • 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.
Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • 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.
Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • 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).
Übersicht:
  • Wireless pressure and temperature monitoring.
  • Repeater was set under the gateway.
  • The maximum distance between the repeater and transmitters is approximately 500m.
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

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.

Übersicht:
  • Temperature Transmitter (YTA) and Pressure Transmitter (EJX) are installed at each monitoring point.
  • Repeater is installed on high position.
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Übersicht:

 Ground water well level monitoring is needed.

Industrien:
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Übersicht:

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.

Industrien:
Übersicht:

Temperature plays a key role in storage of Molasses to maintain the chemical properties of molasses. When temperature rises over 40.5 degree C, destruction of structure in sugar occurs, which results in losing the feeding property of molasses. There is also a safety concern that a rise in temperature can lead to a rise in storage tank pressure leading to an explosion of the tank.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • Temperature monitoring at a tank farm
  • Temperature and pressure monitoring in tank jungles, three vertical monitoring points.
Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

ISA100 Field Wireless transmitters

Übersicht:

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.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

Customer needed efficiency improvement of steel manufacturing by temperature monitoring for heat/cooling equipment. Previous system required periodic compensation lead changing.

Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:

An induction furnace melts metal by creating very large currents in the material. These currents are induced using three electrodes positioned inside the furnace. The furnace is automated so that once the material has been melted, the electrodes are removed and the furnace then tips the molten metal into a crucible where it can be easily transferred to the production line where it will be cast into ingots. The atmosphere is extremely aggressive and the wired infrastructure is both expensive and very unreliable to maintain. The furnace control requires a total of 20 measurement points distributed around and inside the furnace. The harmonic field effects caused by short circuit 40,000 A (300V). The causes significant interference.

Industrien:
Übersicht:
  • 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%.
Industrien:
Applikations-beschreibungen
Übersicht:
  • 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.
Industrien:
Übersicht:

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
Übersicht:

Caustic soda and hydrochloric acid, produced in electrolyzer plants, are fundamental materials used in varieties of industries; chemicals, pharmaceuticals, petrol-chemicals, pulp and papers, etc. Profit is the result of the effective production with minimized running / maintenance cost. Proper control of the process brings you stabilized quality of products with the vast operational profit.

Übersicht:

Continuous technology improvement is ongoing in the pulp & paper industry to obtain the best possible performance. The improved plant performance translates to the higher quality improvement and lower cost, and simultaneously environmental friendly plant operation.

Industrien:
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One important risk to manage with regard to coal stacks is preventing fires due to spontaneous combustion.

Industrien:
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Übersicht:

The use of wireless technology in industrial automation systems offers a number of potential benefits, from the obvious cost reduction brought about by the elimination of wiring to the availability of better plant information, improved productivity and better asset management. However, its practical implementation faces a number of challenges: not least the present lack of a universally agreed standard. This article looks at some of these challenges and presents the approach being taken by Yokogawa.

Übersicht:

Standards provide many benefits to the automation end user. Standards promote choice, interoperability, transparency and ensure that things work as they should (at least insofar as the standard is defined). The influx of wireless technology into the world of process automation has brought forth its own standard—ISA100—a major standards initiative managed by the International Society of Automation (ISA).

Übersicht:

When distributed control systems (DCS) first appeared on the industrial automation scene in the mid-1970s, the focus was on control and operator interface. While control and human machine interface (HMI) are still important, today's DCSs have evolved to place increased emphasis on integrating plant-wide asset and operational information to enable operational excellence. 

Technische Berichte
Übersicht:

The introduction of wireless into industrial monitoring and control not only reduces wiring and maintenance costs but also expands its applications to include those which are impossible with wired systems, such as monitoring points which have to be given up due to the difficulty of the construction, and monitoring of points on rotating or frequently moved objects.

Industrien:
Übersicht:

Yokogawa has been leading the process automation industries as one of the pioneers in field digital technologies represented by the FOUNDATION fieldbus™ and Field Device Tool/Device Type Manager (FDT/DTM).

Übersicht:

Wireless trends: Choosing a wireless network requires evaluation of communication protocols, device availability, and present future user needs.

Artikel (EN)
Leverage Wireless Communication for Vibration Monitoring
(Leverage Wireless Communication for Vibration Monitoring)

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