Steuerung vor Ort

Dr. Ing. Siegfried Müller, Andreas Zeiff

Das von bar entwickelte auf den Antrieb der Armatur aufgesetzte Modul actupro übernimmt vielfältige Aufgaben rund um die Armatur. Steuerungsschränke, Module oder Ventilinseln werden überflüssig. Die Lücke zwischen hohem Leistungsvermögen der Feldbusse und den einfachen Feldgeräten mit Auf-Zu-Funktion wird so geschlossen.

Medien, die kritisch abzudichten sind, müssen sicher und zuverlässig von der Umwelt abgeschottet werden. Die in solchen Fällen oft eingesetzten Armaturen benötigen hohe Betätigungsmomente. Grund dafür ist die nötige Vorspannung der Dichtung und damit deren hohe Reibung. Intelligente Lösungen können hier Kraft und Kosten sparen. So erlaubt beispielsweise eine aufblasbare Dichtung das zuverlässige Absperren der Medien bei gleichzeitig stark reduzierter Betätigungskraft. Im Betätigungsfall entlüftet die Kleinsteuerung zuerst den Druck in der Dichtung, betätigt dann das Stellorgan und bläst danach die Dichtung wieder auf den vorgegebenen Wert auf. Die notwendige Druckluft als sicherer Energieträger ist bei pneumatischen Armaturen prinzipbedingt meistens vorhanden. So lassen sich kleinere Aktuatoren einsetzen. Für die Sicherheit sorgt dabei ebenfalls die Steuerung: Sie überwacht das Ent- und Belüften der Dichtung sowie deren zeitlichen Verlauf abhängig vom Umschalten der Armatur, prüft laufend die Dichtigkeit des Absperrorgans und zeigt den jeweiligen Betriebszustand an. Je nach Anlagenkonzept und Kundenspezifizierung können unterschiedliche Steuerungsvarianten und Ausführungen eingesetzt werden.

Automatikarmaturen mit Datenfunkverbindung senken in weit verzweigten Anlagen die Installationskosten erheblich. Das Funknetz wird dem Bedarf entsprechend ausgewählt. Daten können so selbst über eine Distanz von mehreren Kilometern übertragen werden. Auch hier ist die individuelle Abstimmung wichtig. So basiert das Actupro-Konzept auf kompakten Modulboxen. Die Kleinsteuerungen für die Ansteuerung mit dem integrierten Funkmodul sind darin integriert. Bei hochfrequenten Funknetzen kann die Antenne meist mit in die Box eingebaut werden; bei größeren Wellenlängen verwendet man externe Antennen. So ist immer der optimale Funkbetrieb sichergestellt. Die jeweilige Box wird einfach auf den Antrieb der Automatikarmatur montiert. In der Leitstelle werden die nötigen Kommunikationsmodule in das Prozessleitsystem eingebunden. Solche Funkarmaturen eignen sich beispielsweise für weit verzweigte Rohrnetze.

Bei pneumatischen Armaturen gab es beim Feldbusanschluss bisher das Problem der aufgeräumten Einbindung. Die Armatur mit ihren Ventilen wurde umständlich per Leitung an eine externe Anschlussinsel des Feldbusses angeschlossen. Sind nur wenige einfache Aktuatoren am gleichen Ort, ist dies eine teure Angelegenheit. Die Actupro-Lösung vereinfacht die Feldbuseinbindung. Eine Kleinsteuerung vor Ort übernimmt die Überwachung und Kommunikation der angeschlossenen Armaturen. Die je nach Aufgabenumfang in Größe und Ausführung anpassbare Schutzbox wird direkt auf den Antrieb der Armatur aufgesetzt. Neben der Steuerung und dem Kommunikationsmodul kann die Box auch weitere Elektronik für angeschlossene Komponenten aufnehmen. So ist zum Beispiel für den Master-Slave-Betrieb von Armaturen der Einbau von Magnetventilen möglich. Der Verkabelungsaufwand sinkt dann deutlich, weil nur noch die pneumatischen Leitungen zu den externen Armaturen zu verlegen sind. Für den Anschluss von Pumpen ist der Einbau von Last-Relais im schützenden Gehäuse möglich.

Nicht immer ist vor Ort ein großer Rechenaufwand nötig. Einfache Positionsrückmeldung oder Steuerventilbetätigung kommen auch ohne Kleinsteuerung aus. So kann beispielsweise ein ASI-Slave eine ganze Anzahl kleinerer Funktionseinheiten ansteuern. In ein gemeinsames, schützendes Gehäuse auf dem Antrieb der Armatur untergebracht, reduziert sich der Installationsaufwand erheblich. Ein flanschbares Gehäuse in Verbindung mit dem ASI-Flachbandkabel in Durchdringungstechnik ergibt so eine besonders platzsparende Bauweise. Die Skala der bewährten Stellungsanzeige vor Ort ist über ein integriertes Sichtfenster gut ablesbar.

cav 426

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