Startseite » Chemie »

Ventilinsel als elektropneumatische Alleskönner

Schritt für Schritt in Richtung Zukunft
Ventilinsel als elektropneumatische Alleskönner

Anzeige
Schritt für Schritt haben sich Ventilinseln in der Prozessautomation zu einem festen Bestandteil verfahrenstechnischer Anlagen entwickelt. Jetzt geht Bürkert den nächsten Schritt: Durch die nahtlose Integration in dezentrale Peripheriesysteme wurde eine zukunftssichere Plattform geschaffen, die dem Anwender maximale Sicherheit bietet, bis hin zu redundanten Profinet-Topologien.

Vor über 20 Jahren ebnete die erste Kombination aus einer Ventilinsel und einem leistungsstarken dezentralen Peripheriesystem den Weg für den Erfolg der Ventilinseln im prozesstechnischen Umfeld. Längst zum Branchenstandard geworden, findet man z. B. die Bürkert-Ventilinsel Airline Typ 8644 noch heute in vielen Applikationen. Mit diesen Geräten war nun erstmals möglich, über nur eine Busleitung elektrische und pneumatische Signale anzusteuern und die Informationen an eine übergeordnete Steuerungsebene weiterzugeben. Der Anwender konnte Pneumatik und Elektrik in nur einem Schaltschrank integrieren und die Anzahl der Busteilnehmer innerhalb der Netzwerke reduzierte sich.

Ventilinseln für Ex-Bereiche

Da viele Anwender insbesondere im Bereich der Pharmazie und der Chemie auch explosionsgeschützte Bereiche in ihren Anlagen haben, wurde im Anschluss eine eigensichere Ventilinsel-Variante entwickelt, die nahtlos in das dezentrale Peripheriesystem ET 200 iSP von Siemens integrierbar ist. Somit war es dank der Ventilinsel Airline Ex Typ 8650 erstmals möglich, ein einheitliches Konzept im explosionsgeschützten und im nichtexplosionsgeschützten Umfeld zu nutzen und auch Wartung und Diagnose im Ex-Umfeld durchzuführen. Die integrierte pneumatische Hot-Swap-Funktion erlaubt den Ventilwechsel im laufenden Betrieb unter Druck und – dank der Eigensicherheit im Ex-Bereich – sogar unter Spannung. Auch im explosionsgeschützten Umfeld lassen sich fehlersichere Signale verarbeiten und entsprechend sichere Abschaltungen für die Pneumatik realisieren.

Steigende Anforderungen

Im Laufe der Jahre haben sich die Anforderungen an Ventilinseln zwar in ihren Grundsätzen nicht geändert, jedoch müssen sie immer mehr Funktionen innerhalb einer Produktion übernehmen und hohen Anforderungen in Bezug auf Sicherheit und Bedienbarkeit entsprechen. So sollen sich z. B. Sicherheitsfunktionen einfach integrieren lassen, die Einbindung in übergeordnete Steuerungen oder Prozessleitsysteme wird ebenso gefordert wie Diagnosemöglichkeiten vor Ort und aus der Ferne. Komponenten müssen sich schnell und einfach tauschen oder ergänzen lassen und kompakte Abmessungen sind ebenfalls ein Thema.

Dezentral integriert

Dank der Erfahrungen und der engen Zusammenarbeit mit Kunden und Anwendern konnten diese Anforderungen in der aktuellen Ventilinsel Airline SP Typ 8647 umgesetzt werden. Ihre Integration in das dezentrale Peripheriesystem ET 200SP von Siemens bietet dem Anwender zudem den Vorteil, innerhalb seiner gewohnten Siemens-Programmierumgebung zu arbeiten. So kann er jetzt erstmals ohne zusätzliche Peripheriegeräte direkt auf einem vor Ort eingebauten LC-Display den Status der Ventilinsel, Fehler oder Prozessparameter ablesen. Zusätzlich lässt sich die Schaltstellung der Pilotventile und der zugehörigen Prozessantriebe grafisch direkt auf der Ventilinsel darstellen. Dieses Mapping von digitalen Ein- und Ausgangssignalen erleichtert Inbetriebnahme, Wartung und Fehlersuche. Alle auf der Ventilinsel generierten Informationen können auch in der Steuerung verarbeitet werden, beispielsweise Diagnosedaten wie defekte Spulen, offene Ausgänge oder Druckschwankungen in der Zuluft. Zwei voneinander unabhängige Schaltspielzähler generieren Meldungen, die eine vorbeugende Wartung ermöglichen.

Auch wenn es um sichere pneumatische Abschaltungen geht, hat die neue Ventilinsel einiges zu bieten. So können die Ventilmodule über die optionale EVS-Klemme stromlos geschaltet werden. Hierzu wird über einen potenzialfreien Kontakt der Versorgungsstromkreis für die Lastspannung der Ventile unterbrochen. Sobald die Sicherheitsfunktion aktiv und der Stromkreis der Ventile unterbrochen ist, wird diese Information auf dem LC-Display vor Ort angezeigt und falls gewünscht, an die Steuerung gesendet. Da die interne Kommunikation von dieser Not-Aus-Funktion nicht betroffen ist, besteht zu keiner Zeit ein Kontrollverlust in der Anlage und der Anwender ist jederzeit im Bilde, was im Feld passiert.

Platzsparend im Schaltschrank

Diese einfache, aber robuste und sichere Lösung bietet dem Anwender die Möglichkeit für Not-Aus-Kreise direkt auf der Ventilinsel. Wenn aus verfahrenstechnischen Gründen keine blockweise Abschaltung – also eine gleichzeitige Abschaltung mehrerer Ventilfunktionen – realisierbar ist, kann der Anwender auf die jederzeit nachrüstbaren Sicherheitsventile mit zweitem elektrischem Anschluss zurückgreifen und diese einzeln über potenzialfreie Kontakte abschalten. Mit wenig Aufwand können so Sicherheitsfunktionen auf allen Bürkert-Ventilinseln nachgerüstet werden.

Die Ventile können dank der integrierten P-Kanalabsperrung im laufenden Betrieb unter Druck gewechselt werden. Die eingebauten Rückschlagventile sichern die nachgeschalteten Prozessantriebe gegen ungewolltes Umschalten bei Druckstößen oder einem Abluftstau ab. Um den Wünschen nach kleinen Baugrößen und kompakteren Anlagen gerecht zu werden, können die Ventilinseln in Kombination mit den Siemens-Modulen dank der universellen Airline-Quick-Bodeneinbauplatte direkt in den Schaltschrankboden oder die Schaltschrankwand eingebaut werden. Bis zu 48 Ventilfunktionen lassen sich so besonders platzsparend unterbringen und kleine dezentrale Einheiten mit hoher Signaldichte sind direkt vor Ort realisierbar.

Maximale Verfügbarkeit

Zwar ließen sich auch bisher die Ventilinseln in redundanten Profinet-Topologien betreiben, die aktuelle Generation der Ventilinsel Airline SP Typ 8647 geht jetzt aber noch einen Schritt weiter. Sie ist nahtlos in das dezentrale Peripheriesystem Simatic ET 200SP HA (High Availability) integriert, also in einem kompakten, leistungsfähigen Automatisierungssystem zusammengefasst.

Die neue Integrationsstufe erhöht im Vergleich zum Vorgänger nochmals die Anlagenverfügbarkeit. Erstmals können so Ventilinseln in hochverfügbaren und bis zu R1-redundanten Profinet-Umgebungen direkt an einem dezentralen Peripheriesystem betrieben werden. Zusätzlich lassen sich dank der vollständigen Softwareintegration in das Siemens-Prozessleitsystem PCS7 alle Diagnoseinformationen und Prozessparameter der Ventilinsel überwachen. Somit können vorbeugende und verschleißorientierte Wartungen der Anlage eingeleitet und Stillstandzeiten minimiert werden.

Bürkert Fluid Control Systems, Ingelfingen


Autor: Heiko Kurtz

Field Segment Manager
Hygienic,

Bürkert



Hier finden Sie mehr über:
Anzeige
Schlagzeilen
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

Prozesstechnik-Videos

Hier finden Sie alle aktuellen Videos

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de