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Neben Profibus jetzt auch Foundation Fieldbus in Projekten im Einsatz
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Feldbusbasierte Automatisierungssysteme kommen in den Bereichen der klassischen Prozessleittechnik, aber auch in der Erdölchemie immer stärker zum Einsatz. Nachdem Profibus bereits in vielen Projekten angewendet wird, erhielt ABB von der staatlichen Mineralölgesellschaft Mexicos den Auftrag, die automatisierungstechnische Ausrüstung verschiedener Raffinerien in Mexico auch für den Einsatz mit Hilfe des Foundation Fieldbus Protokolls zu modernisieren. Zentrales Element ist dabei der Control IT Controller AC 800F.

Martina Walzer

Derzeit vollzieht sich ein Wandel in der Prozessleittechnik. Digitale Datenübertragung via Feldbus wird verstärkt in automatisierungstechnischen Anlagen im Feld angewendet und verdrängt dort die traditionellen Installationen, die mit Hilfe der 4…20-mA-Technologie realisiert sind. Einsparungen bei der Hardware, also den Geräten selbst, der Verkabelung sowie den laufenden Betriebskosten erklären diesen Trend. Die enormen Vorteile dieser Technik liegen auf der Hand, zum Beispiel erheblich reduzierter Aufwand für die physikalische Installation der Hardware oder auch die Möglichkeiten, Intelligenz dezentral im Feld zu verteilen und somit abgeschlossene Automatisierungseinheiten zu bilden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil sind vor allem die erweiterten Möglichkeiten der Diagnose der angeschlossenen Geräte. In einigen Raffinerie-Projekten in Mexiko modernisiert ABB das Leitsystem, die zweifach redundanten ESD-Systeme (Emergency Shutdown Systeme), die Analysesysteme und dieFeldinstrumente mit Hilde der Feldbus-Technologie. Zum Einsatz kommen unter anderem Feldinstrumente, Ventile und Analysatoren, die mit Hilfe der Foundation Fieldbus H1-Technologie mit dem Leitsystem verbunden sind.
H1-Segmente für dieGerätetechnik
Dabei übernehmen die H1-Segmente die für die Automatisierung geltenden Anforderungen wie garantierte Antwortzeiten, Determinismus und kleine Abtastzyklen. Diese basieren auf der Physik der IEC 61158–1 mit einer Baudrate von 31,25 kBit/s und bieten die Option der Eigensicherheit. Die Definition der Funktionsblock-Applikation erfolgt mit Hilfe des Konfigurationswerkzeuges Control Builder F, die Abarbeitung der Applikation erfolgt auf den einzelnen Feldgeräten selber. Das dadurch notwendige Management des Netzwerkes übernimmt ein Gerät mit dem sogenannten Link Master Stack, seine Konfiguration, zum Beispiel der Aufbau der Kommunikationsbeziehungen (VCR) oder der Scheduling Liste (LAS), erfolgt ebenfalls mit dem Control Builder F.
Ethernet als Kommunikationsbackbone
Mit Ethernet als Kommunikationsbackbone erschließen sich neue Möglichkeiten in der Automatisierung, was auch zu einer Vereinheitlichung der Netzwerktopologie innerhalb einer Anlage führt. Der große Vorteil von Ethernet liegt nicht in der Übertragungsphysik oder im Datenzugriffsverfahren, sondern in der transparenten Kommunikation. Damit wird zum Beispiel auch die Möglichkeit geschaffen, die Internet-Technologie bis in das Endgerät einziehen zu lassen und das unter Beibehaltung der optimierten Eigenschaften des Feldbus- Systems im prozessnahen Bereich.
Der Controller AC 800F spielt bei der Automatisierung der Anlage eine zentrale Rolle, da er neben der erstklassigen Implementation des Profibus Profibus-Protokolles jetzt auch High Speed Ethernet (HSE) unterstützt. Als Verbindung zwischen dem den an H1 angeschlossenen Feldgeräten und dem Controller dient das Linking Device FIO 100. Ein System, bestehend aus dem AC 800F, der Konfigurationssoftware EngineerIT-Control Builder F und einem FIO 100 bestand erfolgreich den Host Interoperability Support Test (HIST) der Fieldbus Foundation. Switches verbinden die Einzelsegmente und schaffen die Ankopplung an ein schnelles und leistungsfähiges Ethernet-Netzwerk.
Konform mit demStandard
Das High-Speed Ethernet (HSE) Linking Device FIO 100 ist von der Fieldbus Foundation seit Frühsommer des Jahres 2001 als konform mit dem neuen Standard registriert. Die Registrierung des FIO 100 ist ein wichtiger Meilenstein bei der Entwicklung einer offenen und integrierten Foundation Fieldbus-Netzwerkarchitektur. HSE-Linking Devices (LDs) integrieren H1-Feldbussegmente in den HSE-Backbone. Hierdurch kann von jedem Ethernet-basierten Netzwerk (10 bis 1000 MBit/s) auf H1-Feldbussegmente zugegriffen werden. FIO-100-Geräte übernehmen auch die Link Master- Funktionalität für die unterlagerten H1-Segmente.
H1 und HSE wurden von vornherein als ergänzende Netzwerke entwickelt. H1 ist für Anwendungen im Bereich der intelligenten Feldgeräte optimiert. HSE, das mit preisgünstigen, kommerziellen Standard-Ethernet-Geräten betrieben wird, ist für Anwendungen im Hochleistungsbereich für Prozessleitanwendungen gedacht. Die kombinierte Feldbuslösung aus H1-Segmenten und HSE ermöglicht die vollständige Integration von grundlegender und komplexer Prozessleittechnik sowie von Steuerungssubsystemen für Hybrid-, Chargen-, Binärsteuerung und Überwachungsanwendungen auf höherer Ebene. H1/HSE bietet den Schlüssel zur optimalen Unternehmensleistung, da E/A-Umwandlungsgeräte und Buskoppler überflüssig werden, wodurch die Anzahl der benötigten Systeme und Netzwerke deutlich reduziert wird. Diese flache und integrierte Architektur minimiert die Ausfallzeiten der Anlage (durch verbesserte Diagnosefunktionen und Bedienerinformationen), optimiert die Leistungsfähigkeit und reduziert die Kosten. Zu den Vorteilen für die Endanwender sagt David A. Glanzer, Leiter der Technologieentwicklung bei der Fieldbus Foundation: „Durch die Verfügbarkeit registrierter HSE-Linking Devices können Endanwender anlagenweit eine einheitliche Architektur implementieren, die Integrationsmöglichkeiten bis hin zur Sensor-/Aktorebene bietet. Dem Management stehen zudem dank einer bewährten Anwendungsschnittstelle auf Funktionsblockbasis ständig aktuelle Informationen zur Verfügung“.
Halle 16, Stand C02-F22
E cav 204
Rahmenabkommen Starke Partner bieten Sicherheit
Neueste technologische Entwicklungen, kombiniert mit dem Know-how der Verfahrensingenieure und der Sicherheit in der Zusammenarbeit mit ABB, sind der Grund für weitere strategische Vereinbarungen mit Partnern in aller Welt. Beispielsweise vereinbarte Norsk Hydro Production mit ABB ein umfassendes Rahmenabkommen über die Lieferung von Automatisierungssystemen, Safety-Lösungen und Informations-Managementsystemen. Das Rahmenabkommen von Norsk Hydro mit ABB umfasst hierbei die Lieferung von Produkten, das Engineering, den Service sowie Wartungsaufgaben für existierende wie auch von zukünftigen Öl- und Gasprojekten. Ein Beispiel ist die Ausrüstung des Sture Terminals an der norwegischen Küste, wo täglich rund 700 000 Barrel Rohöl hauptsächlich vom Oseberg-Feld über eine 115 km lange Pipline gepumpt werden. Dort stehen dann die Lagerkapazitäten für das Rohöl bereit, das dann von Tankern in alle Welt verschifft wird.
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