프로세스 산업에서의 기계 및 시스템 제어

프로세스 환경에서 컨트롤러의 주요 작업 중 하나는 다양한 표준 및 영역에 대한 Ex 승인은 물론 필요한 모든 세이프티 요구 사항을 준수하면서 필드의 센서 및 액추에이터를 컨트롤러에 연결하는 것입니다.

한 가지 방법은 연결 기술 및 신호 조절 분야의 제품을 사용한 기존의 포인트-투-포인트 연결입니다. 아날로그 신호는 환경에 적합한 분배 박스를 통해 필드에서 수집되고 트렁크 케이블을 통해 상위 레벨 제어 시스템이 있는 제어실로 전송됩니다. 이 솔루션은 특히 석유 및 가스 산업을 포함한 프로세스 산업의 전체 사례 중 거의 80%에서 사용됩니다.

애플리케이션의 크기와 복잡성이 증가함에 따라 필요한 배선의 양도 증가하고 있습니다. 이것이 산업용 네트워크 연결과 함께 분산 시스템을 활용하는 이유 중 하나입니다. 제어 기술에서 디지털 신호가 점점 더 많이 사용되고 있음에도 불구하고 이러한 시스템은 여전히 아날로그 센서 및 액추에이터를 기반으로 하는 경우가 많습니다.

화학 및 제약 산업에서는 흔히 원격 I/O 시스템이 데이터를 수집하는 데 사용됩니다. 일반적으로 영역 2 또는 영역 1에 대한 승인을 받은 이러한 시스템을 사용하여 프로세스에 가까운 아날로그 데이터를 기록하고 디지털 버스를 통해 제어 시스템에 효율적으로 연결할 수 있습니다. Axioline P 스테이션은 -40°C - 70°C 온도 범위의 가혹한 주변 조건에서 Ex 승인 여부에 관계없이 I/O 시스템과 결합하여 사용하는 경우에 이상적입니다. 이 솔루션은 기존의 포인트-투-포인트 배선에 비해 배선 작업을 크게 줄여줍니다.

모듈형 자동화 개념은 압축기 및 펌프와 같은 부하를 제어합니다. 분산 제어 시스템은 수집된 데이터를 애플리케이션에서 직접 처리하고 제어 엔지니어링 시스템과 관련된 데이터만 전달합니다. 따라서 데이터 흐름이 줄어들고 시스템 속도가 향상됩니다.
디지털 필드 장치, PROFIBUS PA 필드 스위치 및 PROFINET 게이트웨이의 조합으로 인해 완벽한 디지털 솔루션이 제공됩니다. 필드 스위치가 디지털 장치와의 연결 및 통신을 지원하는 동안 Profinet 게이트웨이를 통해 제어 레벨과의 이중화 통신이 가능합니다. 따라서 클라우드 기반 자산 관리 시스템의 연결을 위한 토대가 마련됩니다.

현대적인 시스템조차도 일반적으로 디지털 및 아날로그 필드 장치의 혼합을 기반으로 합니다. 이 경우 멀티플렉서는 기존 PROFIBUS PA 네트워크에 대한 기존 I/O 신호의 연결을 지원합니다. 멀티플렉서는 4…20 mA 센서를 PROFINET 게이트웨이에 연결하고 아날로그 신호를 디지털 방식으로 사용할 수 있게 합니다. 따라서 새로운 디지털 센서 기술과 함께 기존 아날로그 시스템을 지속 가능한 방식으로 사용할 수 있습니다.

새로운 APL(Advanced Physical Layer) 기술은 필드 장치의 직접 Ethernet 연결을 가능하게 하므로 프로토콜 변환이 필요하지 않습니다. 또한 이 기술은 필드 장치의 추가 데이터를 사용할 수 있게 하고 이를 시스템에 정의된 각 이해 관계자에게 전달합니다. 프로토콜에 독립적인 APL 필드 스위치는 폭발 위험이 있는 영역에서 기능적 세이프티가 있는 작동이 가능하도록 설계 및 승인되었으며 2-WISE 표준에 따라 영역 0/1 APL 장치에 대한 안전한 연결을 설정합니다.