Mit dem SafetyBridge-I/O-System mehr Flexibilität bei der Kunststoffherstellung

Übersicht

Endfertigung der Kunststoffanlage  

In der Endfertigung werden die einzelnen Produkte komplettiert und verpackt

  • Die Chemours Netherlands B.V. stellt schwerpunktmäßig Kunststoffe her.
  • Bislang wurden in der Endfertigung und Verpackung fest verdrahtete und daher unflexible Sicherheitssteuerungen verwendet.
  • I/O-Systeme mit der SafetyBridge Technology lassen sich einfach an die S7-Standardsteuerung von Siemens anbinden, vollständig in das bestehende Netzwerk integrieren und unabhängig von der Standardsteuerung betreiben.
  • Mit der neuen Safety-Lösung erhält Chemours mehr Flexibilität bei gleichzeitiger Konformität mit den strengen Sicherheitsrichtlinien.

Kundenprofil

Johan Sterrenburg, technischer Leiter  

Johan Sterrenburg, technischer Leiter für elektrische Systeme und die Messausrüstung

Bei der Chemours Netherlands B.V. produzieren rund 500 Mitarbeiter in einer ausgedehnten Anlage schwerpunktmäßig Kunststoffe mit bekannten Markennamen wie Teflon, Opteon und Viton, die in Antihaft-Beschichtungen und Kühlmitteln zum Einsatz kommen. Innerhalb des Chemours-Konzerns ist der 1959 gegründete Fertigungsstandort der größte in Europa.

Anwendung

Verpackungslinie in der Endfertigung  

Sicherheitssensoren und Positionsschalter sind über SafetyBridge in die Automationslösung eingebunden

Jede der auf dem Betriebsgelände befindlichen Produktionsstätten wird aus der zentralen Leitwarte gesteuert und überwacht, in der wichtige Daten aus sämtlichen Herstellungsprozessen zusammenlaufen. In der Endfertigung – hier werden die einzelnen Produkte komplettiert und vor dem Versand automatisch verpackt - erfolgt die Steuerung der Maschinen durch lokal installierte SPS, die ihre Daten über Profibus und Profinet austauschen. Die Mitarbeiter können an mehreren Bediengeräten, die an verschiedenen Standorten montiert sind, auf die Prozessdaten zugreifen und so die Abläufe steuern und bei Bedarf Abweichungen korrigieren. Doch grundsätzlich sollen die Prozessparameter bei einer Alarmmeldung zentral aus der Leitwarte angepasst werden.

Der Hauptprozess verfügte ursprünglich über eine eigene Sicherheitssteuerung, während in der Endfertigung und Verpackung fest verdrahtete und deshalb unflexible Systeme genutzt wurden. Aus diesem Grund setzten die Verantwortlichen ein Projekt zur Modernisierung der veralteten Safety-SPS auf. Die Aktivitäten zielten auf eine größere Flexibilität bei gleichzeitiger Konformität der neuen Lösung mit den strengen Sicherheitsrichtlinien des Anlagenbetreibers.

Lösung

Im Schaltschrank verbaute SafetyBridge-Module  

Im Schaltschrank der Verpackungslinien sind LPSDO-Module der Version 3 verbaut

Johan Sterrenburg, technischer Leiter für elektrische Systeme und die Messausrüstung am Standort Dordrecht, erläutert: „Bereits zu Beginn der Aktivitäten war klar, dass unser Hauptaugenmerk auf der Trennung des Sicherheitssystems von der Hauptsteuerung liegt. Nachdem wir alle möglichen Lösungskonzepte geprüft und bewertet hatten, haben wir uns für das I/O-System Inline mit der TÜV-zertifizierten SafetyBridge Technology (SBT) entschieden. Dies, weil sich die Lösung einfach an die S7-Standardsteuerung von Siemens ankoppeln lässt und gleichzeitig eine eigene Sicherheits-CPU umfasst. Deswegen kann die Lösung in das vorhandene Netzwerk integriert und trotzdem unabhängig von der Standardsteuerung betrieben werden.“

Da die Einrichtungen für die Endfertigung und Verpackung über eine große Fläche verteilt sind, lassen sich die Sicherheitssensoren und Positionsschalter sämtlicher Prozesse aufgrund des dezentral installierbaren Safety-I/O-Systems nun erstmals in die Automatisierungslösung einbinden. Konkret setzt Chemours in beiden Verpackungslinien die Version 3 des LPSDO-Moduls (Logic Programmable Safe Output Device) aus dem SBT-Portfolio ein. In der aktuellen Konfiguration werden damit bis zu 16 sichere Eingangs- oder Ausgangsklemmen per Fernzugriff über das Netzwerk gesteuert. Sollten in Zukunft weitere Sicherheitssignale erforderlich sein, lassen sich zusätzliche I/O-Module ergänzen oder es wird ein neues LPSDO-Modul mit den zugehörigen I/Os in die Lösung integriert.

Das Logikmodul erzeugt und überwacht das Safety-Protokoll und verarbeitet die Sicherheitslogik. Zur Umsetzung der Sicherheitsfunktionen beinhaltet die Konfigurations-Software Safeconf entsprechende Bausteine, die auf der PLCopen-Spezifikation basieren. Aus der Perspektive der Standard-SPS handelt es sich beim SBT-System um ein gewöhnliches I/O-Modul für die Übertragung von Sicherheitspaketen. Der Inhalt dieser Pakete wird kontinuierlich von den Safety-Modulen kontrolliert. Falls sie eine Abweichung feststellen, versetzt das Logikmodul das System sofort in einen sicheren Zustand. Die Zustandsdaten werden an die zentrale Leitwarte übermittelt.

Fazit

Nachdem die Sicherheitslogik realisiert worden ist, spielen die Verteilung und der jeweilige Installationsort der I/O-Module im Netzwerk keine Rolle, denn beides beeinflusst die Sicherheitslogik nicht. Zur Implementierung oder Nachrüstung der Sicherheitslogik in eine bestehende Standardsteuerung benötigt der Programmierer weder besondere Erfahrung noch eine Ausbildung im Bereich der funktionalen Sicherheit. Alles in allem hat Chemours mit dem umgesetzten SafetyBridge-Konzept jetzt im Dordrechter Werk ein TÜV-zertifiziertes Sicherheitssystem aufgebaut, das unabhängig von der S7-Standardsteuerung arbeitet und sich dennoch vollständig in das vorhandene Anlagennetzwerk einfügt.

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