Požadavky kladené na automatizační techniku ve zpracovatelském a výrobním průmyslu nejsou vůbec homogenní. Zejména periferní systémy musí pokrýt celé spektrum od standardních aplikací až po aplikace s vysokými požadavky na bezpečnost při poruše nebo ochranu proti výbuchu.
Proto je zapotřebí vysoce výkonný decentralizovaný I/O systém, který je navržen pro maximální dostupnost.
Při investicích do stávajících nebo nových průmyslových zařízení se dnes považuje za samozřejmé, že je třeba zohlednit možnosti digitalizace a využít z nich plynoucí výhody. Moderní I/O systémy, které se do automatizačního systému dají integrovat prostřednictvím Ethernetu nebo průmyslové sběrnice, jsou proto považovány za perspektivní. Modulární konstrukce a možnost rozšiřovat systém v případě potřeby po malých krocích jsou základem pro automatizaci systémů, které mají v provozu sloužit po desetiletí. Během celé této doby musí být provozovatelé schopni reagovat na stále rychleji se měnící požadavky trhu. Se systémy Simatic ET 200 I/O nabízí společnost Siemens řešení pro rozváděč i pro instalace v poli.
Dlouhodobě bez přerušení
V různých odvětvích zpracovatelského průmyslu však existují zvláštní požadavky, které jdou dále než v mnoha jiných odvětvích. Především je často vyžadována obzvláště vysoká úroveň dostupnosti a robustnosti. Je to proto, že mnoho systémů je provozováno nepřetržitě po mnoho let, někdy bez plánovaných odstávek pro údržbu. Během těchto dlouhých období musí I/O systém pracovat mimořádně spolehlivě a bez poruch. Proto jsou vyžadovány systémy, které umožňují provádět údržbová opatření, jako je výměna modulu nebo rozšíření a optimalizace zařízení, za provozu, aniž by to ovlivnilo řízený proces.
S periferním systémem Simatic ET 200SP HA – kde HA znamená vysokou dostupnost – vytvořila společnost Siemens řadu I/O speciálně pro tyto požadavky. Systém je doplněn i o jiskrově bezpečné moduly a certifikované bezpečnostní moduly, čímž ET 200SP HA splňuje všechny požadavky, které jsou v procesním průmyslu často vyžadovány.
První volba i v drsných podmínkách
Vysoká dostupnost je základem při vývoji hardwaru. Komponenty jsou navrženy tak, aby byly obzvláště odolné a vhodné pro použití při teplotách od -40 do +70 °C.
Speciální povrchová úprava chrání moduly před okolními klimatickými vlivy, jako je kondenzace nebo kovové třísky. Při návrhu byla zohledněna také různá doporučení NAMUR, jako je NE21, které specifikuje zvýšené požadavky na odolnost EMC pro zařízení procesní řídicí techniky. Byla formulována zájmovou skupinou pro automatizační techniku v procesním průmyslu s cílem zvýšit funkční spolehlivost komponent v provozním nasazení. Díky těmto vlastnostem lze Simatic ET 200SP HA instalovat i v náročných procesních prostředích.
Redundance a modifikace za provozu
V chemickém nebo petrochemickém průmyslu jsou zarážky pro provedení údržby velmi vzácné a krátké, a proto je třeba provádět údržbu, rozšíření a úpravy bez vlivu na automatizaci. Ke spolehlivosti výroby obzvláště významně přispívá funkce výměny za provozu. Ta umožňuje libovolné rozšíření a výměnu jednoho nebo více modulů za provozu. Díky funkci "Konfigurace za chodu" lze aktivovat nepoužívané kanály modulu, aniž by byly ovlivněny okolní procesní hodnoty. Na rozdíl od jiných I/O systémů se kvůli tomu nemusí parametrizovat a restartovat celý modul. Funkce tak zabraňuje tomu, aby ztráta procesních hodnot v rozsahu několika setin sekundy až sekund, způsobila drift systému nebo dokonce jeho výpadek, a redundance zároveň zajišťuje maximální dostupnost. V zásadě lze redundantně navrhnout všechny kritické komponenty, které by mohly selhat. To platí například i pro karty analogových vstupů, které načítají měřenou hodnotu. V případě poruchy načte signál bez přerušení redundantní partner. Svorkovnice s integrovanou redundancí I/O – bez externích komponent nebo dodatečného zapojení – dlouhodobě zjednodušují realizaci konceptu redundance. Zvláštní roli hraje plně redundantní komunikační rozhraní Profinet, které podporuje redundanci systému Profinet R1, tj. použití v redundantních sítích. Díky modulárnímu přístupu lze redundanci navrhnout přesně tam, kde je skutečně potřeba.
Díky všem těmto možnostem dosahuje Simatic ET 200SP HA něčeho, co je téměř jako kvadratura kruhu. Provozy, které běží nepřetržitě 365 dní v roce, přesto zůstávají flexibilní. Provozovatelé mohou například snadno optimalizovat technologii, rozšiřovat provoz z důvodu vyšší poptávky nebo přizpůsobit měřicí zařízení, což je plně v souladu s požadavky na systém v kontextu Průmyslu 4.0
Prostor pro rozšíření
Výhody I/O systému však mohou využívat i procesy s kratšími požadavky na životní cykly nebo technologie pracující v dávkovém režimu. Spolehlivost komponent minimalizuje neplánované odstávky. Kompaktnost systému se rovněž uplatní ve všech aplikacích, a to jak decentralizovaně v terénu, tak v centrálním rozváděči. Do každé stanice lze zapojit 56 I/O modulů; na jeden modul o šířce 22,5 mm lze připojit až 32 I/O kanálů. To šetří místo v rozváděči nebo řídicí skříni – nebo ponechává prostor pro pozdější rozšíření, které se vzhledem k dlouhému životnímu cyklu technologie téměř vždy děje. Tím je opět zajištěna budoucí bezpečnost automatizace. A již nyní snižuje náklady na energii a náhradní díly.
Vzhledem k tomu, že periferní systém lze bez problémů integrovat jak do systému pro řízení procesů Simatic PCS 7, tak do systému Simatic PCS neo, je inženýrská činnost snadná. Z promyšleného designu těží uživatelé už při instalaci systému Simatic ET 200SP HA. Díky push-in svorkám se připojení provádí bez použití nářadí; alternativně je k dispozici také jednoduché zapojení prostřednictvím připojení D-SUB. Napájecí sběrnice je již integrována do systému. A ti, kteří při výrobě rozváděče využijí možnost předzapojení, ušetří další čas.
Standardní, bezporuchové a jiskrově bezpečné modulyna jedné stanici
Možnost centralizovaného nebo decentralizovaného použití je jen jedním z aspektů flexibility, kterou periferní systém nabízí. Dalším aspektem je na trhu jedinečná možnost kombinovat na jedné stanici bezpečnostní a standardní technologii, což opět snižuje náklady na instalaci a zásoby náhradních dílů. Možnost kombinace standardních a bezpečnostních modulů ve stejné stanici je výhodná také pro inženýring. S bezpečnostními digitálními I/O moduly a bezpečnostními moduly analogových vstupů s podporou protokolu HART, v kombinaci s konfiguračním nástrojem Simatic Safety Integrated, lze dosáhnout úroveň SIL3 na kanál.
Nově je v portfoliu také rozšíření systému o moduly s ochranou proti výbuchu. To rozšiřuje možnosti nasazení periferie ET200 SP HA v celé řadě dalších oblastí procesního průmyslu. Jsou k dispozici jiskrově bezpečné I/O moduly a výkonové moduly pro jiskrově bezpečné napájení. Moduly lze instalovat v zóně Ex 2 s tím, že zařízení umístěné v zóně Ex 0/20 a Ex 1/21 lze jiskrově bezpečně připojit přes svorky Ex ia, čímž odpadá potřeba samostatných, prostorově náročných jiskrových Ex bariér, které by vyžadovaly složité zapojení. Jiskrově bezpečné moduly umožňují také konfiguraci za chodu a jsou schváleny pro stejné podmínky okolního prostředí jako standardní moduly.
Četné varianty modulů i pro výrobce strojů
Simatic ET 200SP HA tak pokrývá všechny požadavky zpracovatelského průmyslu. Díky své robustnosti a vysoké hustotě kanálů je systém alternativou k jiným I/O systémům i v jiných průmyslových odvětvích, kde je vyžadována maximální spolehlivost. Lze jej použít v automatizačním prostředí se systémy Simatic PCS 7 a Simatic PCS neo, stejně jako s TIA portálem a STEP 7. Mezinárodně zavedený komunikační standard Profinet zaručuje celosvětovou akceptaci. V kombinaci s dalšími vybranými moduly z rozsáhlé rodiny produktů Simatic ET200SP lze realizovat téměř všechny myslitelné automatizační aplikace v procesním a výrobním průmyslu a ve strojírenství.
Ve všech případech má uživatel výhodu jednoduché instalace díky možnosti předzapojení a technologii push-in, rychlého uvedení do provozu a řešení problémů během provozu.
Siemens, s.r.o.
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
siemens.cz/dcs-hardware
