Dezentrale Instrumentierung

Dipl.-Ing. (FH) Juan Garcia

Als Problemlösung bieten sich Profibus-PA-Anschaltmodule an. Diese Anschaltmodule sind gewissermaßen die Nachfahren der klassischen Multiplexerrsysteme. Mehrere binäre Kanäle werden über Profibus-PA an die übergeordnete SPS oder das Leitsystem übertragen. Die Profibus-PA-Anschaltmodule werden vor Ort im explosionsgefährdeten Bereich (Zone 1) und damit in der Nähe der Applikationen montiert. Die Versorgung und die Kommunikation dieser intelligenten Feldbusmodule werden über ein Adernpaar, sprich den Profibus-PA, geleistet. Die Anbindung an die eigentlichen Sensoren oder Ventile erfolgt über die klassischen konventionellen Schnittstellen. Das bedeutet, daß die vor Ort vorhandenen Sensoren und Ventile verwendet werden können.

Mit der Profibus-PA-Ventilanschaltung vom Typ FD0-VC-Ex4.PA ist es möglich, bis zu vier Ventile mit deren max./min. Rückmeldekontakte anzusteuern. Dabei nimmt die 12kanalige Ventilanschaltung lediglich 23 mA vom Profibus-PA auf. Durch Verwendung von Low-Power-Ventilen, die im Zuge der Feldbusentwicklung mehr und mehr an Bedeutung gewinnen, und durch Multiplexen der binären Eingänge konnte die Versorgung so minimiert werden, daß bis zu vier Profibus-PA-Ventilanschaltungen, d. h. 16 Ventile mit 32 binären Eingängen pro [EEx ia] IIC Segmentkopplerstrang, angeschlossen werden können.

Für binäre Eingänge ist das 12kanalige Profibus-PA-Anschaltmodul vom Typ FD0-BI-Ex12.PA erhältlich. Neben acht binären Eingängen liefert die Anschaltung vier weitere Kanäle, an denen der Anwender NAMUR-Signale und somit auch Vibracon NAMUR-Schwinggabeln anschließen kann. Auch hier kommt das Anschaltmodul mit lediglich 23 mA aus. Das bedeutet: 16 Grenzstände können mit den Vibracon-Schwinggabeln erfaßt und über einen Profibus-PA [EEx ia] IIC Strang übertragen werden.

So ist es beispielsweise möglich, über eine Profibus-PA-Anschaltung vier Grenzstände zu erfassen (z. B. Überfüll-Alarm, oberer Grenzstand, unterer Grenzstand, Trockenlaufschutz). Die Grenzwerterfassung über Schwinggabeln kann damit einfach in das Profibus-DP-Netzwerk eingelesen werden. Dabei sind die Anschaltmodule sehr nahe bei den Applikationen montiert, so daß die sehr kurzen Leitungen zu den Vibracon-Schwinggabeln weitere Vorteile dieser dezentralen Instrumentierung bringen. Durch die bidirektionale Kommunikation lassen sich verschiedene Vorteile nutzen. So werden Informationen wie Leitungskurzschluß oder Leitungsbruch einfach mit übertragen. Dem Anwender stehen Status und Fehlerbits zur Verfügung. Diese nützlichen Informationen helfen bei der Instandhaltung und vereinfachen die Wartung erheblich, da z. B. bei der Fehlersuche wertvolle Zeit gespart wird.

Als Schutz gegen das „Lahmlegen“ des Profibus-PA-Segmentes bieten die Profibus-PA-Anschaltmodule eine Schutzbeschaltung, die sogenannte Fault Disconnection Electronic (FDE) an, die im Fehlerfall den maximal aufzunehmenden Strom im Gerät begrenzt. Der Fehlerstrom ist der Maximalstrom, den die Anschaltung im Fehlerfall kontinuierlich aufnehmen kann minus dem Grundstrom. Damit bleiben die übrigen Anschaltmodule am Profibus-PA-Segment weiter in Funktion.

Mit konventionellen Geräten ausgestattete Anlagen lassen sich recht einfach mit Feldbusgeräten, wie z. B. den beschriebenen Profibus-PA-Anschaltmodulen, ergänzen. Über den Segmentkoppler vom Typ KFD2-BR-Ex1.2PA.93 läßt sich das Profibus-PA-Netzwerk sehr leicht in das bestehende Profibus-DP-Netzwerk einbinden. Profibus-PA kann somit nahtlos auch in bestehenden älteren Anlagen eingesetzt werden.

Halle 8, Stand G42

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