Controller: Einer für alle

Bernd Rist

Anders als in der freien Natur kann sich die Zusammensetzung der Atmosphäre in einer Chemieanlage sehr schnell ändern. Entscheidend für die Sicherheit ist es, die Abweichung vom Normalzustand so früh zu erkennen, dass rechtzeitige Maßnahmen das Entstehen einer gefährlichen Situation verhindern. Bereits bei der Anlagenplanung ist deshalb die Überwachung der Atmosphäre auf potenziell gefährliche Gase vorgesehen. Je nach Art des Gefahrstoffes kommen für die Überwachung ganz unterschiedliche Messprinzipien in Frage. Häufig bedarf es sogar mehrerer verschiedener Messmethoden. Die Tabelle gibt einen Überblick über Messprinzipien für gefährliche Gase.

Natürlich möchte man als Anlagenbetreiber dennoch eine einheitliche Auswertezentrale für alle Messkopftypen und Messmethoden installieren. Für sehr große Systeme mit mehr als 100 Messwertaufnehmern bietet sich der Einsatz einer SPS oder eines „Gas-and-Fire“-Steuersystems an. Für mittlere und kleine Anlagen ist dies jedoch zu aufwändig. Compur Monitors bietet für solche Applikationen den Statox 501 Controller an (Bild 1). Jeder Controller bildet gemeinsam mit einem wie auch immer gearteten Messkopf eine komplette Gaswarnanlage. Er ist mit einem digitalen Display zur Anzeige der Konzentration, drei Relais, die jeweils mit bis zu 2 A belastet werden können, sowie einen Analogausgang zum Anschluss an ein PLS oder ein registrierendes Gerät ausgestattet.

Was den Bedarf an Platz und Hilfsenergie angeht, ist der Statox 501 Controller bescheiden. Nicht einmal faustgroß, wird er einfach auf eine DIN-Schiene geclipst. Da er mit 24 V Gleichspannung als Energieversorgung auskommt, kann normalerweise auf ein eigenes Netzteil verzichtet werden. 24 V DC stehen fast immer zur Verfügung. Die maximale Leistungsaufnahme beträgt nur 5 W. Selbst ein System mit sehr vielen Controllern erwärmt sich daher nicht nennenswert. In der Leistung übertrifft der Statox 501 seine Größe bei weitem. Er vereint eine ganze Reihe von Funktionen. Er ist Halbbrücke, Anzeige- und Kalibriereinheit für Wärmtönungssensoren.

Bei langen Leitungsweg und/oder starken Temperaturschwankungen kann eine sogenannte Senseleitung angeschlossen werden, die es ermöglicht, den Spannungsabfall in der Versorgungsleitung zu kompensieren. Zudem lässt sich der Statox 501 als Anzeigegerät und Relaisstation für Transmitter einsetzen, die als Quelle betrieben werden und als Anzeigegerät, Energieversorgung und Relaisstation für Transmitter, die als Senke fungieren. Gleiches gilt für einfache Infrarotsensoren. Auch hier kann der Statox 501 als Halbbrücke, Anzeige und Kalibriereinheit fungieren. Bei Bedarf (langer Leitungsweg, starke Temperaturschwankungen) wird auch hier eine Leitung angeschlossen, um den Spannungsabfall in der Versorgungsleitung zu kompensieren.

Messköpfe und periphere Geräte sind sehr einfach anzuschließen, da alle elektrischen Kontakte von vorn zugänglich sind.

Die 24 V-DC-Spannungsversorgung, aber auch die digitalen Alarmsignale laufen auf einem Busstecker von einem Controller zum nächsten. So können mit einem optionalen Sammelalarmmodul Alarmgruppen gebildet werden, wobei der akustische Alarm separat rücksetzbar ist. Die gesamte Systemparametrierung geschieht per Tastendruck. In verschiedenen Menüs können folgende Parameter vom Benutzer selbst eingestellt werden:

•Typ des angeschlossenen Messkopfes

•Messbereich und Einheit des betreffenden Messkopfes

•Brückenspannung des Messkopfes (Wärmetönung und einfache IR)

•Gasart des angeschlossenen Messkopfes

•Nullpunkt und Verstärkung von Wärmetönungssensoren und einfachen IR-Messköpfen

•Alarmschwellen

•Alarme haltend/nicht haltend

•Relais aktiv/passiv

•Testprogramm für Peripherie mit 4, 12 und 20 mA-Quelle

Der Statox 501-Controller kann alle Messköpfe versorgen und deren Signale auswerten. Da bereits ein einzelner Controller in Verbindung mit einem Messkopf ein komplettes Gaswarnsystem darstellt, ermöglicht er den Einstieg in die Gasmesstechnik zu einem günstigen Preis. Er empfiehlt sich vor allem bei Anlagen bis ca. 80 Messstellen.

Wenn es darum geht, den Statox 501 nach Vorgaben des Anwenders in ein System einzubinden, hat sich Compur in den letzten Jahren als Anbieter von Komplettsystemen inklusive Schaltschrank, Verdrahtung, USV und peripheren Geräten, beispielsweise optischen und akustischen Alarmgebern, etabliert. Bild 2 und 3 zeigen Beispiele für den Anschluss verschiedener Messköpfe. Variante 1 (Bild 2 ) zeigt, wie Messköpfe mit Sensoren in Ex-d-Ausführung angeschlossen werden. Das Kabel wird einfach auf die in erhöhter Sicherheit (Ex e) ausgeführten Anschlussbox auf Klemmen gelegt. Je nach Länge der Versorgungsleitung kommt Dreileiter oder Fünfleitertechnik (mit Senseleitung) zum Einsatz. Der eigentliche Sensor ist in der Schutzart Ex d ausgeführt und wird ohne weiteres Zubehör in ein Gewinde eingeschraubt. Variante 2 zeigt den Aufbau eines eigensicheren Systems (Bild 3). Da solche Systeme eine eigensichere Energieversorgung erfordern, kommt hier ein Speisetrenner zum Einsatz.

cav 478

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BG Chemie – Anlagensicherheit