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Kommunikation in jedem Einsatzbereich

Flexibles I/O-System für die Zonen 1, 2 und Nicht-Ex
Kommunikation in jedem Einsatzbereich

Egal ob Zone 1, 2 oder Nicht-Ex-Bereich – die einfache und einheitliche Bedienung, die hohe Performanz und die Garantie, in jedem Einsatzbereich das Optimum aus dem System herausholen zu können, machen die Excom-Familie zu einer smarten I/O-Lösung. So können auch Anwender, die statt Remote I/O auf I/O-Lösungen direkt im Kontrollraum bauen, ihre Anlagenphilosophie umsetzen.

Eigentlich scheint die Sache einfach zu sein: Je weiter die I/O-Ebene ins Feld rückt, desto weniger Verdrahtungsaufwand hat man, um die Feldgeräte ans Leitsystem einer Anlage anzubinden. Von der Remote-I/O-Station müssen in der Regel nur ein oder – bei redundanter Ausführung – zwei Buskabel zum Leitsystem geführt werden. Außerdem sparen Remote-I/O-Lösungen in der Regel Platz im MSR-Raum, weil die I/O-Ebene ins Feld verlagert wird. Ferner sind diese Lösungen einfach zu planen.

Mit Excom hat Turck schon seit 15 Jahren ein solches Remote-I/O-System für den Einsatz in Ex-Zone 1 im Programm. Das System übermittelt Prozess- und Diagnosedaten der Peripherie und kommuniziert im Bedarfsfall mit der Hart-Feldinstrumentierung. So stehen dem Leitsystem zusätzliche Informationen über Prozesswerte, Diagnose und Asset Management direkt in digitaler Form zur Verfügung und das in einer Topologie, die deutlich weniger Busleitungen benötigt als die H1-basierten Feldbussysteme Foundation Fieldbus und Profibus-PA. Auch im Vergleich mit System-I/O-Lösungen im MSR-Raum fällt der Verdrahtungsaufwand geringer aus.
Zurück zum MSR-Raum
Die Vorliebe für I/O-Installationen im Feld teilen aber nicht mehr alle Anwender. Manche Kunden in Deutschland, aber auch etliche Hersteller in Asien legen Wert darauf, dass ihre gesamte I/O-Technik im MSR-Raum direkt an den DCS-Lösungen untergebracht wird. Die Gründe dafür sind vielfältig. So kann zum Beispiel die vorhandene Feldinstallation nach wie vor genutzt werden, während die bestehende Peripherie durch hochperformante Systemlösungen ersetzt wird. Darüber hinaus sind Lohnkosten für die Verdrahtung der Feldgeräte in Asien günstiger als in Europa. Daher fällt der Kostenvorteil durch den geringeren Verdrahtungsaufwand einer Remote-I/O-Lösung dort geringer aus. Diesem Trend begegnet Turck mit einem erweiterten Excom-Portfolio, das auch Lösungen für den Nicht-Ex-Bereich bietet und damit auch für System-I/O-Applikationen optimal aufgestellt ist.
Der Einsatz von Excom als System-I/O bringt, wie der Einsatz im Ex-Bereich, den Vorteil mit sich, dass auf separate Interfacetechnik zur galvanischen Trennung oder Ex-Trennung verzichtet werden kann. Der geringere Planungsaufwand und Platzbedarf gegenüber klassischen Interfacetechnik-Applikationen zahlt sich also auch hier aus. Für beide Installationsarten sind die Funktionalitäten und das Handling des Systems gleich. Sowohl bei der Integration in das Leitsystem als auch beim DTM-basierten Asset Management findet der Nutzer eine einheitliche Struktur und Bedienphilosophie. Das System kann grundsätzlich im laufenden Betrieb gewartet und geändert werden. Dies gilt sowohl für das Hinzufügen einzelner Messstellen als auch für das Erweitern eines Systems um zusätzliche Module. Die bewährten Redundanzmöglichkeiten werden durchgängig unterstützt.
Einheitlicher Aufbau
Eine einheitliche Ex-i-Peripherie unterstützt die Signalverarbeitung und Feldgeräteansteuerung aus den Zonen 0, 1 und 2. Wird diese Peripherie in Zone 1 oder 2 installiert, um möglichst nah am Ort der Instrumentierung die Signale zu erfassen, steht jeweils ein speziell optimiertes Netzteil zur Verfügung, das die eigensichere Systemspannung generiert. Das Interface zum Feldbus, hier Profibus DP, ist ebenfalls eigensicher ausgeführt. Aufgrund dieser Konfiguration kann das gesamte System beim Einsatz im Ex-Bereich vollständig im Betrieb gewartet werden.
Die identische Ex-i-Peripherie ist aber auch im Nicht-Ex-Bereich einsetzbar. Dort kann Excom mit hoher Signaldichte mit bis zu 24 I/O-Modulen betrieben werden, was die Basisinstallationskosten weiter senkt. Das spezielle Netzteil für diesen Einsatzbereich macht das gesamte System kompakter. Da ein spezielles Gateway die Ex-i-Peripherie zum Bus absichert, kann hier auf einen separaten Segmentkoppler zur Umsetzung der eigensicheren Busphysik RS485-IS verzichtet werden.
Selbst bei reinen Nicht-Ex-Applikationen profitiert der Anwender von den Vorteilen der Familie: Das Angebot wurde um zwei Module erweitert. Das DI80-N eignet sich zum Anschluss von digitalen 24-V(DC)-3-Draht-Sensoren in PNP- oder NPN-Ausführung. Auch ein entsprechendes Modul für digitale Ausgangssignale im sicheren Bereich ist verfügbar: Der Ausgang des DO80-N liefert 24 V(DC) mit 0,5 A. Sein Kurzschlussschutz lässt sich rastend oder taktend parametrieren, um ihn optimal der jeweiligen Applikation anzupassen. Beide Module eignen sich ideal für Migrationsprojekte, denn ihr Schaltverhalten passt sich an die jeweilige Applikation im Controller an. Die Sicherheit der Prozessinformation garantieren die DI- und DO-Module, indem sie ihre Kommunikation und auch die Hilfsenergie überwachen. Sogar Wackelkontakte werden beim DI80-N zuverlässig erkannt und gemeldet.
Hart-Module mit getrennten Kanälen
Auf der Hannover Messe stellt Turck Hart-Module mit komplett galvanisch getrennten Kanälen vor. Potenzialverschleppungen und daraus resultierende Messwertverfälschungen sind damit ausgeschlossen. Durch die temperaturbeständigen Hart-Module für Eingänge (AIH401Ex) und Ausgänge (AOH401Ex) wird Excom durchgängig bei Temperaturen bis zu 70 °C einsetzbar. Die Hart-Module verarbeiten Informationen von multivariablen Messgeräten, erweiterte Diagnosen oder Statusinformationen schneller als bisherige Geräte. Da das Modul für jeden Kanal einen eigenen Kommunikations-Controller bereitstellt, können diese Informationen gleichzeitig ausgewertet werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn Hart-Feldgeräte ihren Hauptmesswert nicht im 4…20-mA-Signal, sondern digital abbilden: Die digitale Signalübertragung ist zum einen zuverlässiger, zum anderen energieeffizienter. Die überflüssige Blindleistung der Geräte konnte auf ein Minimum reduziert werden. Das verbessert die Leistungsbilanz von Feldgerät und dezentraler Peripherie.
Auch softwareseitig erweitert Turck kontinuierlich die Funktionalität des Systems. Die Firmware GDP-IS FW 2.3 für Excom in Zone 1 unterstützt jetzt alle neuen Module. Außerdem lassen sich alle Informations- und Wartungsfunktionalitäten profilkonform integrieren. Mit dieser Firmware ist Excom auch offen für DD-basiertes Asset Management, beispielsweise zur vorausschauenden Wartung von Feldgeräten. Hart-Protokolle werden zum Feldgerät profilkonform getunnelt. Der neue DTM unterstützt ebenfalls alle neuen Module. Der Überblick zum Systemstatus wurde durch eine erweiterte Diagnoseansicht verbessert. Allgemeine Systemstati werden durch einen DTM-basierten Zugriff nun besser unterstützt.
Modulträger für acht Module
Für kleinere Vor-Ort-Installationen gibt es einen besonders kompakten Modulträger. Der MT08 bietet Platz für acht Elektronikmodule und garantiert wie andere Modulträger eine hohe Verfügbarkeit durch redundante Spannungsversorgung und redundante Kommunikationsmodule. Auch die Gehäusefamilie für die Modulträger ist vereinheitlicht worden. Ihre Tiefe beträgt nun über alle Varianten 260 mm mit den entsprechenden Breiten von 460, 650 und 800 mm für Excom-Installationen mit 8, 16 oder 24 Modulen. Die Flanschplatte am Boden lässt sich jetzt austauschen, um die Kabelzuführungen individuell nach Kundenwunsch anzupassen. Die Standardflanschplatten bieten Platz für bis zu 120 M16- oder M20-Kabelverschraubungen und können individuell ausgetauscht werden.
Halle 9, Stand H55

Peter Praske
Leiter Produktmanagement Feldbustechnik, Turck
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