Besturing van machines en installaties in de procesindustrie
Besturingssystemen in de procesindustrie beheren complexe toepassingen in veelal kritische omgevingen. De COMPLETE line biedt efficiënte oplossingen voor het onderhoud, de ombouw en aanpassing van bestaande toepassingen, alsmede voor de ontwikkeling van nieuwe, toekomstbestendige installaties.
Opbouw van besturingssystemen voor de procesindustrie
Een van de belangrijkste taken van de besturing in de procesomgeving is het koppelen van sensoren en actoren in het veld met de besturing, rekening houdend met alle noodzakelijke veiligheidseisen en de Ex-toelatingen voor diverse normen en zones.
Eén mogelijkheid is de klassieke punt-tot-punt-verbinding met producten uit de aansluittechniek en de signaalaanpassing. Analoge signalen worden in het veld verzameld via verdeelkasten die geschikt zijn voor de omgeving, en via een trunk-kabel doorgegeven aan de controleruimte met een bovengeschikt besturingssysteem. Deze oplossing wordt in de procesindustrie in bijna 80% van alle gevallen gebruikt, vooral in de olie- en gasindustrie.
Naarmate de omvang en de complexiteit van de toepassing toenemen, neemt ook de hoeveelheid bekabeling toe. Dit is een van de redenen om gedecentraliseerde systemen met industriële netwerkkoppeling te gebruiken. Ook deze systemen zijn vaak nog gebaseerd op analoge sensoren en actoren, hoewel de besturingstechniek steeds meer gebruikmaakt van digitale signalen.
In de chemische en farmaceutische industrie neemt in veel gevallen een remote I/O-systeem het verzamelen van de gegevens over. Deze systemen hebben meestal een toelating voor zone 2 of zelfs voor zone 1. Deze registreren analoge gegevens dicht bij het proces en maken een efficiënte aansluiting op het besturingssysteem via de digitale bus mogelijk. Het Axioline P-station is uitstekend geschikt voor de combinatie met I/O-systemen met en zonder Ex-toelating en onder ruwe omgevingsomstandigheden alsmede in het temperatuurbereik van -40 tot 70 °C. Deze oplossing vermindert de bekabelingskosten aanzienlijk in vergelijking met klassieke punt-tot-punt-bekabelingen.
Een modulair automatiseringsconcept bestuurt verbruikers, zoals compressoren en pompen. Een gedecentraliseerde besturing verwerkt de verzamelde gegevens rechtstreeks in de toepassing en stuurt alleen de gegevens door die relevant zijn voor de besturingstechniek. Dit vermindert de gegevensstroom en verhoogt de snelheid van het systeem.
De combinatie van digitale veldapparaten, PROFIBUS PA-veld-switches en een PROFINET-gateway biedt een gangbare digitale oplossing. Terwijl de veld-switch de verbinding en communicatie met digitale apparaten ondersteunt, maakt de PROFINET-gateway de redundante communicatie met het besturingsniveau mogelijk. Dit maakt de weg vrij voor de aansluiting van cloudgebaseerde systemen voor activabeheer.
Zelfs moderne installaties gebruiken gewoonlijk een mix van digitale en analoge veldapparaten. In dit geval ondersteunen multiplexers de aansluiting van conventionele I/O-signalen op het bestaande PROFIBUS PA-netwerk. Deze verbinden 4 - 20 mA-sensoren met de PROFINET-gateway en maken analoge signalen digitaal beschikbaar. Op die manier maken deze het duurzame gebruik van bestaande analoge systemen met nieuwe digitale sensortechniek mogelijk.
De nieuwe APL-technologie "Advanced Physical Layer" maakt een directe Ethernet-koppeling van het veldapparaat mogelijk en maakt zo een protocolconversie overbodig. Bovendien kunnen verdere gegevens van de veldapparaten worden gebruikt en naar elke gedefinieerde belanghebbende in de installatie worden doorgestuurd. De protocol-onafhankelijke APL-veld-switch is ontworpen en toegelaten voor gebruik met functionele veiligheid in explosiegevaarlijke omgevingen en brengt veilige verbindingen met zone 0/1 APL-apparaten conform de 2-WISE-norm tot stand.