Koneiden ja järjestelmien ohjaus prosessiteollisuudessa
Prosessiteollisuuden ohjausjärjestelmät hallinnoivat moniosaisia sovelluksia usein kriittisissä ympäristöissä. COMPLETE line tarjoaa tehokkaita ratkaisuja olemassa olevien sovellusten huoltoon, muutos- ja jälkiasennukseen sekä uusien, tulevaisuuden vaatimukset täyttävien järjestelmien kehittämiseen.
Prosessiteollisuuden ohjausjärjestelmien kokoonpano
Yksi ohjauksen päätehtävistä prosessiympäristössä on antureiden ja toimilaitteiden liittäminen kentällä ohjaukseen ja samalla kaikkien tärkeiden turvallisuusvaatimusten noudattaminen sekä Ex-hyväksynnät eri standardeille ja alueille.
Yksi mahdollisuus on perinteinen point-to-point-liitäntä liitäntätekniikan ja signaalien sovituksen tuotteilla. Analogisia signaaleja kerätään kentällä ympäristöön sopivien jakokaappien avulla ja välitetään yhdyskaapeleilla ylemmän tason ohjausjärjestelmällä varustettuun valvomoon. Tätä ratkaisua käytetään prosessiteollisuudessa lähes 80 prosentissa kaikista tapauksista, erityisesti öljy- ja kaasuteollisuudessa.
Kooltaan suuremmat ja entistä moniosaisemmat sovellukset lisäävät myös johdotuksen tarvetta. Tämä on yksi syy teollisuuteen tarkoitetulla verkkoliitännällä varustettujen hajautettujen järjestelmien käyttöön. Myös nämä järjestelmät perustuvat vielä usein analogisille antureille ja toimilaitteille, vaikka ohjaustekniikassa käytetään yhä enemmän digitaalisia signaaleja.
Kemian- ja lääketeollisuudessa monissa tapauksissa I/O-etäjärjestelmä huolehtii tietojen keruusta. Näillä järjestelmillä on tavallisesti Zone 2- tai jopa Zone 1 -hyväksyntä. Ne keräävät analogisia tietoja lähellä prosessia ja mahdollistavat digitaalisen väylän kautta tehokkaan liitännän ohjausjärjestelmään. Axioline P -asema soveltuu optimaalisesti yhdistettäväksi I/O-järjestelmiin - Ex-hyväksynnällä tai ilman - ja käytettäväksi ankarissakin ympäristöolosuhteissa sekä -40...70 °C:n lämpötila-alueella. Tämä ratkaisu vähentää merkittävästi johdotustarvetta perinteiseen point-to-point-johdotukseen verrattuna.
Modulaarinen automaatiokonsepti ohjaa käyttäjälaitteita, kuten kompressoreja ja pumppuja. Hajautettu ohjaus käsittelee kerätyt tiedot suoraan sovelluksessa ja lähettää eteenpäin vain ohjaustekniikan vaatimat tiedot. Tämä vähentää tietovirtaa ja lisää järjestelmän nopeutta.
Kauttaaltaan digitaalinen ratkaisu tarjoaa yhdistelmän digitaalisista kenttälaitteista, PROFIBUS-PA-kenttäkytkimistä ja PROFINET-yhdyskäytävästä. Samalla, kun kenttäkytkin tukee liitäntää ja tietoliikennettä digitaalisten laitteiden kanssa, PROFINET-yhdyskäytävä mahdollistaa redundanttisen tietoliikenteen ohjaustason kanssa. Näin reitti pilvipohjaisten Asset Management -järjestelmien liittämiseen on vapaa.
Nykyaikaisetkin järjestelmät käyttävät useimmiten sekaisin sekä digitaalisia että analogisia kenttälaitteita. Tässä tapauksessa multiplekserit tukevat perinteisten I/O-signaalien liitäntää olemassa olevaan PROFIBUS-PA-verkkoon. Ne yhdistävät 4-20 mA:n anturit PROFINET-yhdyskäytävään ja tuovat analogiset signaalit saataville digitaalisina. Näin hyödynnät kestävästi olemassa olevia analogisia järjestelmiä uudella digitaalisella anturitekniikalla.
Uusi APL-tekniikka (Advanced Physical Layer) mahdollistaa kenttälaitteen suoran Ethernet-yhteyden ja tekee siten protokollan konvertoinnista tarpeetonta. Lisäksi sen avulla voidaan hyödyntää kenttälaitteiden muita tietoja ja välittää niitä kaikille järjestelmän määritetyille osille. Protokollasta riippumaton APL-kenttäkytkin on suunniteltu ja hyväksytty toiminnallisesti turvalliseen käyttöön räjähdysvaarallisilla alueilla, ja se muodostaa turvallisia yhteyksiä Zone 0/1:n APL-laitteisiin 2-WISE-standardin mukaisesti.