Systemverkabelungskonzept verkürzt die Umrüstzeit auf ein neues Leitsystem

Übersicht

Granulat aus Polystyrol  

Die Produktpalette von Trinseo umfasst thermoplastische Harze wie Polystyrol

  • In einer Kunststoffanlage sollte ein über 30 Jahre altes Leitsystem durch eine moderne Lösung ersetzt werden.
  • Ein durchdachtes Systemverkabelungskonzept sorgt für eine schnelle und fehlerfreie Übergabe der Feldsignale an die Schaltschränke des neuen ABB-Systems.
  • Nach den Plausibilitätsprüfungen muss nur ein Signal pro Adapter stichprobenartig überprüft werden.

Kundenprofil

Trinseo-Standort in Tessenderlo  

Trinseo-Standort in Tessenderlo

Als Tochtergesellschaft des Werkstoffunternehmens Trinseo konzentriert sich Trinseo Plastics auf spezialisierte Polymerlösungen.

Die Produktpalette umfasst eine Vielzahl an thermoplastischen Harzen. Dazu zählen auch Materialien aus Polystyrol, das am Standort im belgischen Tessenderlo hergestellt wird.

Anwendung

Global Process Control Engineer Wim van Drongelen  

Wim van Drongelen ist für das Retrofit aller Standorte verantwortlich

Die bisher in den Produktionsanlagen von Trinseo eingesetzte Steuerungstechnik wurde 1984 in Betrieb genommen. Als absehbar war, dass die Ersatzteilversorgung nicht mehr lange aufrechterhalten werden kann, haben sich die Verantwortlichen für eine Modernisierung entschieden.

Im Zuge dieser Optimierung wird das bis dato verwendete Leitsystem an allen Standorten des Unternehmens ausgetauscht. Der verantwortliche Global Process Control Engineer Wim van Drongelen wurde mit der Planung für die Modernisierung des Leitsystems betraut.

Gemeinsam mit den Systemverkabelungsspezialisten von Phoenix Contact hat er ein tragfähiges Lösungskonzept erarbeitet und umgesetzt. Ein zukunftsgerichteter Ansatz muss dabei folgende Anforderungen erfüllen:

  • Beibehaltung der existierenden Feldverdrahtung
  • Schnelle Umstellung der einzelnen Standorte
  • Reduzierung der erforderlichen I/O-Tests
  • Realisierung einer Null-Fehler-Strategie
  • Minimierung der Umrüstkosten

Lösung

Vorinstallierter Leitsystemschrank  

Leitsystemschrank mit VIP-Übergabemodulen und aufgelegten Systemkabeln

Als neues Leitsystem nutzt Trinseo die S800 von ABB, deren I/O-Karten über Einzeladern mit den Feldsignalen verbunden werden. Um die Umrüstung schnell und fehlerfrei durchführen zu können, setzt das Unternehmen auf der I/O-Seite passive Übergabemodule der VIP-Serie VARIOFACE Professional ein, die die Steuerungssignale 1:1 auf einen hochpoligen Steckverbinder umsetzen.

Die Module zeichnen sich durch ein kompaktes und robustes Design aus. Die Steckverbinder der VIP-Systemkabel sind ebenfalls robust ausgeführt, denn sie werden in einem speziellen Fertigungsverfahren umspritzt. So können die einzelnen Adern während der Montage nicht beschädigt werden.

Die Herausforderung bestand darin, die Klemmenleisten auch auf der Feldseite mit einem hochpoligen Steckverbinder auszustatten. Diese Aufgabe wurde erstmals mit Klemmenadaptern gelöst, die statt der Einzeladern direkt an den Klemmenleisten montiert sind. Hier mussten vor allem die Gegebenheiten der bestehenden Installation sowie die Vermeidung von Fehlern beachtet werden. Deshalb sind Varianten für ein- und doppelstöckige Klemmen sowie für die links- und rechtsseitige Montage erstellt worden. Eine farbige Kennzeichnung sorgt für die einfachere Zuordnung und schnellere Prüfung der Anlage.

Zwecks praktischer Erprobung ist das Konzept zunächst in einer Miniplant-Anlage verifiziert und optimiert worden. Anschließend begann die einjährige Umrüstung. "Wir hatten 2500 I/O-Signale zu migrieren", so Wim van Drongelen. "Sämtliche Signale mussten erfasst und nach dem neuen Konzept strukturiert werden. Die I/O-Schaltschränke inklusive der Software wurden dann innerhalb von acht Monaten fertiggestellt und geliefert".

Nach dem Aufstellen der Steuerungsschaltschränke und dem Entfernen der alten Einzeladern wurden die Klemmenadapter montiert und die zuvor verlegten Systemkabel aufgelegt. Aufgrund des strukturierten Systemaufbaus war nach den Plausibilitätsprüfungen keine 100-Prozentkontrolle der Signale notwendig. Lediglich ein Signal pro Adapter ist stichprobenartig überprüft worden.

Fazit

Durch die Verwendung anlagenspezifisch generierter Adaptierungslösungen sowie von Standardkomponenten aus dem Systemverkabelungsportfolio von Phoenix Contact hat Trinseo die Steuerungstechnik jetzt übersichtlich und strukturiert umgesetzt.

Klemmenadapter, vorkonfektionierte Systemkabel und passive Übergabemodule ermöglichen in Kombination mit den vorinstallierten Schaltschränken einen schnellen und fehlerfreien Austausch des Leitsystems. Die Anzahl der zu testenden I/Os reduzierte sich auf 15 bis 20 Prozent. Das hat die Zeit für die Umrüstung inklusive Stresstest um zwei Wochen gesenkt und zu geringeren Kosten geführt. Außerdem konnte die Produktion schneller wieder aufgenommen werden.

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