MSR-Technik

Signalrangierung in Großanlagen

Mit unseren Produkten für die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik sichern wir die Güte Ihrer Regelkreise und sorgen so für eine hohe Signalqualität bei höchster Packungsdichte.

Das Rückgrat jeder prozesstechnischen Anlage ist die Mess- und Regeltechnik. Das jährliche Produktionsvolumen steht und fällt maßgeblich mit der Verfügbarkeit der gesamten Automatisierungstechnik.

Platzsparende Signalrangierung  

Signalrangierung in der Prozesstechnik

Je nach Anlagengröße werden für die Steuerung eines kontinuierlichen Prozesses zwischen 5.000 und 25.000 Sensoren und Aktoren benötigt.

Folgende drei Möglichkeiten gibt es, diese Signale zum Leitsystem zu befördern:

  • Remote IO: Dezentrale IO-Module sind im Feld in Klemmkisten montiert, an sie werden die Sensoren und Aktoren als Binär- oder Analog-Signale angeschlossen. Die Verbindung zur Leittechnik erfolgt über redundante Profibus-/ Modbus- oder vereinzelt bereits Profinet-Strukturen.
  • Feldbus: Verwendete Feldgeräte verfügen über eine Profibus PA- oder Foundation Fieldbus (FF)-Schnittstelle. Die Kommunikation erfolgt voll digital. Jeweils 12 bis 24 Stück werden im Feld mit Feldbarrieren und Gerätekopplern verbunden und von dort über Feldbus-Hauptleitungen mit FF-Master oder DP/PA-Koppler verbunden.
  • Klassische Parallelverdrahtung: Für die Verkabelung werden im Feld typischerweise jeweils 32 Sensoren und Aktoren mit einer Klemmkiste verbunden. Von dort aus gehen 64-polige Stammkabel in den zentralen Schaltraum. Hier werden die Aderpaare auf Rangierverteiler aufgelegt und dann über Relais oder Signaltrenner den einzelnen IO-Karten der zentralen Steuerung zugeordnet.

Parallelverdrahtung ist sehr platzintensiv

Trotz Cloud Computing, Predictive Maintenance und Augmented Reality werden auch heute noch die meisten Großanlagen parallel verdrahtet und zentral gesteuert.

Diese Art der Verkabelung ist, was Fehlersuche, Wartung und Verfügbarkeit angeht, die Variante mit den geringsten Anforderungen an Umgebung und Personal. Doch leider ist sie auch sehr platzintensiv.

Platz in Schalträumen reicht nicht mehr aus

Signalrangierung  

Signalrangierung in der Prozesstechnik

In einem Schaltraum gibt es unterschiedliche Schranktypen: System-Schränke, Interface-Schränke, Rangier-Schränke und ggf. separate 24 V-Schränke. Bei einer mittelgroßen Anlage werden in Summe häufig zwischen 35 und 60 Schränke nur für die Signalanpassung und -rangierung benötigt.

Eine weitere Herausforderung: Die jüngsten Neuerungen der IEC 61511 führen zu immer wehrenden Neubewertungen der Safety-Einstufungen und damit zusätzlich zu immer mehr SIL-Kreisen und SPSen als noch vor einigen Jahren. Und weil die Anlagen permanent erweitert werden und immer effizienter laufen sollen, ist der Instrumentierungsbedarf deutlich höher als noch vor zehn Jahren.

Schnell platzen so die ehemals geplanten Schalträume aus allen Nähten.

Alle zehn bis 15 Jahre ergibt sich allerdings zwangsläufig die Chance für einen Neuaufbau: Der Fortschritt in Elektronik- und Softwareentwicklung führt automatisch zu Abkündigungen von Leitsystemen, IO- oder Interface-Komponenten. Ziel: Moderne Komponenten in möglichst wenigen Schaltschränken.

Kombinierte Rangier- und Interfaceschränke

Platzsparende Bauform  

Platzsparende Bauform

So lassen sich nun kombinierte Rangier- und Interfaceschränke bauen, die eine Anlage mit 10.000 IOs in weniger als 30 Standard-Schaltschränken (800 x 2000 mm) eigensicher trennen und rangieren und das inkl. 10 % Reserve.

Das Schrankkonzept von Phoenix Contact besteht aus 3 Teilen:

  1. Der Basisschrank 800 x 2000 mm mit einer Tiefe von 400 mm (einseitig bestückt) oder 800 mm (Vorder- und Rückseite bestückt) mit redundanter Stromversorgung, Potenzialverteilung und Absicherung in der Seitenwand
  2. Schmale Doppelstock-Messertrennklemmen zum Rangieren in der anderen Seitenwand
  3. Kompakte Interfaceboards mit 2-kanaligen Signaltrennern in der Mitte des Schranks

Vorgefertigte Systemkabel verbinden die Interfaceebene dann mit den IOs der jeweiligen Leittechnik.

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Wir unterstützen Sie gern bei der Optimierung Ihrer Schaltschränke bzw. Schalträume.

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH

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