Electronic Marshalling versus standardní řazení signálů v automatizaci procesů

Inteligence se posouvá blíže k poli

Řazení signálů, které je v rámci automatizace procesů nezbytné, tedy třídění a shromažďování polních signálů a jejich připojení k I/O systému, je základem každého moderního průmyslového zařízení. Hlavním cílem řazení signálů je poskytovat spolehlivá připojení, která usnadňují provoz a údržbu. Tento proces je většinou velmi nákladný, časově náročný a složitý. Konečný výsledek totiž zahrnuje zvýšené náklady při plánování a realizaci, nedostatek flexibility a většinou také velké kontrolní prostory pro několik propojovacích skříní. To zabere spoustu cenného místa, a prostor a hmotnost bývají velmi omezené.

Pomocí univerzálních řešení pro úroveň marshallingu a rozhraní můžete s univerzálními I/O systémy dosáhnout flexibilnějšího a optimalizovanějšího plánování i realizace projektu. Výhody plynou pro účastníky projektu i pro uživatele. Tím je zajištěna potřebná flexibilita na úrovni marshallingu a rozhraní.

Přejít na stránku produktu Řazení I/O signálů
Procesní zařízení

Srovnání topologií

Standardní I/O systém

Obory řazení signálů a technologie rozhraní se v průběhu času vyvíjely, aby vytvořily spojení mezi signály pole a řídicími systémy. Zahrnuje celou řadu požadavků jako zajištění elektrické ochrany proti výbuchu, úpravu signálu pomocí relé nebo oddělovacích zesilovačů, přepěťovou ochranu nebo jednoduché propojení mezi polem a kontrolním prostorem.

V klasickém řazení signálů se signály z pole přicházející v libovolném pořadí třídí podle svého typu signálu. Propojení probíhá z úrovně propojování do úrovně rozhraní a odtud do úrovně I/O. Při tomto procesu dochází k opakujícím se problémům způsobeným složitým řazením signálů – konkrétně v oblasti jejich specifikace, provozu, údržby a nákladů. Další vlastnosti klasického přístupu řazení zahrnují:

  • pevné systémové struktury
  • pravidelná zpoždění projektu kvůli velké náročnosti plánování a vysokým nákladnům na instalaci a uvedení do provozu
  • zvyšování celkových nákladů v důsledku zpožďování projektů
  • nemožnost flexibilní reakce na změny
  • závislost na provedení
Topologie: Klasická struktura procesně technického zařízení

Klasická struktura procesně technického zařízení se skládá z polních rozvodných boxů a řadicích, propojovacích a řídicích skříní

Univerzální I/O systém

Implementace univerzálního I/O systému je stále rozšířenější, neboť průmysl směřuje k individualizovaným výrobním procesům, které jsou lépe zaměřené na konkrétní potřeby. K tomu je určen univerzální I/O systém. Tyto požadavky obsahují následující prvky:

Konstrukce procesního zařízení
Konstrukce procesního zařízení
Konstrukce procesního zařízení
Konstrukce procesního zařízení
Konstrukce procesního zařízení
Konstrukce procesního zařízení

Standardní provedení je možné přizpůsobit jakýmkoli požadavkům. Od jednoduchého propojení mezi polem a řídicím systémem přes modifikaci měřicího signálu nebo galvanické oddělení až po aplikace se zvýšenými bezpečnostními požadavky, jako je funkční bezpečnost nebo elektrická ochrana proti výbuchu.

Konstrukce procesního zařízení

Díky univerzální vzdálené skříni ušetříte za velké propojovací skříně a skříně rozhraní. Přizpůsobení modulárního stavebnicového systému nejen kompletně eliminovalo některé komponenty, ale dokonce zmenšilo některé komponenty, takže se vejdou do menší skříně. Vylepšená konstrukční hustota snižuje počet potřebných skříní, což vede k úspoře hardwaru, instalací a nižší hmotnosti.

Konstrukce procesního zařízení

Prefabrikované a testované univerzální vzdálené skříně lze snadno nainstalovat v poli v blízkosti procesu. Poté stačí umístit polní propojení na propojovací systém a připojit k řídicímu systému napájení a komunikační vedení. V těchto rozvaděčích se nacházejí všechny důležité komponenty. To výrazně zjednodušuje údržbu a vyhledávání poruch.

Konstrukce procesního zařízení

Ve fázi plánování není třeba rozlišovat mezi jednotlivými I/O signály, protože lze jednotlivé I/O kanály prostřednictvím softwaru přizpůsobit nezbytným funkcím. Univerzální I/O karty tedy umožňují individuálně přizpůsobit každý kanál.

Konstrukce procesního zařízení

Univerzální I/O pomáhá při plánování a realizaci řazení signálů. Umožňuje plánování na základě celkového počtu I/O, u kterého jednotlivé funkce zpočátku nehrají žádnou roli. I/O lze v pozdější fázi projektu přizpůsobit pomocí softwaru. To na rozdíl od se standardního I/O systému snižuje náklady na projekt a na životní cyklus.

Inteligence se posouvá blíže k poli

Topologie: Univerzální I/O systémy s VIP I/O Marshalling

Díky univerzální vzdálené skříni ušetříte za velké propojovací skříně a skříně rozhraní. Signály pole jsou ve skříních přímo řazeny a zpracovávány. Připojení k univerzálnímu I/O systému se provádí systémovým kabelem. Finální propojení s řídicím systémem zajišťuje optický kabel.

Srovnání projektů automatizace procesů Universal I/O versus Dedicated I/O

Koncepce univerzálních I/O v kombinaci s inteligentním řazením signálů nabízí značné výhody při navrhování a realizaci složitých projektů v automatizaci procesů. Informace o projektu, které bylo dosud nutné podat příliš brzy, např. počet jednotlivých druhů signálů pole, jsou nyní vyžadovány až v pozdější fázi projektu. To usnadňuje plánování a pořizování prostředků. Navíc je možné díky vyšší flexibilitě přístupu zpracovávat jednotlivé kroky projektu paralelně. Celkově lze výrazně zkrátit doby běhu projektu, což navíc snižuje celkové investiční náklady.

Časová osa porovnání projektů automatizace procesů

Pomocí univerzálního I/O modulu lze zkrátit průměrnou dobu trvání projektu např. z 18 měsíců až na 12 měsíců.

Oblasti použití

Pracovník na ropné plošině s notebookem v rukou
Ropná a plynová zařízení
Ropná rafinerie osvícená v noci
Od petrochemických zařízení po farmacii
Pohled do papírenského a celulózového průmyslu
Papírenský a celulózový průmysl
Pracovník s rádiovým zařízením před chemickým závodem
Další procesní zařízení
Varna v potravinářském a nápojovém průmyslu
Potravinářský a nápojový průmysl

Problémy univerzálního I/O systému:

Chybí zahrnutí potřebných technologií rozhraní, např.:

  • relé k přizpůsobení signálů I/O systémů konfigurovaných jako digitální výstup
  • moduly rozhraní s druhem ochrany před výbuchem Jiskrová bezpečnost
  • oddělovače signálu k oddělení zemních smyček
  • znemožnění zkreslení signálu
Odborníci společnosti Phoenix Contact na téma VIP I/O Marshalling

Využijte naplno potenciál univerzálních I/O modulů s VIP I/O Marshalling

VIP I/O Marshalling jako vhodné řešení od společnosti Phoenix Contact

  • Nabízí stejnou flexibilitu na úrovni rozhraní ï propojování
  • Je dimenzován pro použití univerzálních I/O systémů
  • Sládá se ze 3 modulů, aby splnil požadavky na úrovni rozhraní a propojování:
    o Základna upevněná na liště DIN přebírá propojení v poli a prostřednictvím konektoru zajišťuje připojení k I/O systému
    o Příslušenství vstup/výstup (IOA) plní funkci vlastního rozhraní
    o Systémový kabel propojuje základnu s univerzálním I/O systémem
  • Pro každý požadavek nabízí vhodné rozhraní