Kemijska industrija trenutno se suočava s velikim pomakom prema inteligentnoj, zelenoj i digitalno integriranoj proizvodnji. Tradicionalno ožičenje često stvara uska grla koja ograničavaju fleksibilnost i učinkovitost tijekom ovih nadogradnji. Međutim, Schneider Electric rješava ove izazove svojim inovativnim Safety Intelligent Enclosure (SIE). Ovo rješenje prelazi granice "čvrstih veza" prema "softverski definiranoj" arhitekturi. Kao rezultat, kemijska poduzeća mogu postići više sigurnosne standarde uz značajno smanjenje ukupnih troškova vlasništva.

Prevladavanje krutih ograničenja tradicionalnog bakrenog ožičenja

Standardno bakreno ožičenje nosi nekoliko rizika pouzdanosti u zahtjevnim uvjetima kemijskih postrojenja. Kabeli na velikim udaljenostima često pate od elektromagnetskih smetnji koje mogu iskriviti kritične podatkovne signale. Štoviše, velika ulaganja potrebna za kabelske kanale, teške nosače i ručni rad povećavaju troškove projekta. Krute arhitekture također otežavaju prilagodbe procesa, često zahtijevajući duge prekide rada postrojenja radi ponovnog ožičenja. Stoga industrija treba agilniji model povezivanja koji podržava modernu automatizaciju tvornica.

Prijelaz na optička vlakna i softverski definirani ulaz/izlaz

Moderni trendovi ukazuju na brzi prelazak na optičke veze i "pametni" hardver. Optička vlakna nude brzi prijenos podataka i superiornu otpornost na električne smetnje u usporedbi s bakrom. Nadalje, softverski definirane arhitekture omogućuju inženjerima digitalno konfiguriranje ulazno-izlaznih točaka umjesto fizičkog križnog ožičenja. Metode implementacije također postaju lokaliziranije. Postavljanjem elektroničkih kutija za ožičenje blizu poljskih instrumenata, tvrtke pojednostavljuju svoje inženjerske sheme i poboljšavaju vrijeme odziva sustava.

Integracija trostruke redundancije za maksimalnu sigurnost procesa

EcoStruxure Triconex SIE integrira vodeći Tricon CX sustav za neusporedivu toleranciju na greške. Ovaj sustav koristi arhitekturu trostruke modularne redundancije (TMR) za sve kontrolere, ulazno-izlazne module i komunikacijske sabirnice. Posljedično, sustav osigurava neprekidan rad čak i ako neki hardverski dio zakaže. Poljski SIE održava ovu TMR vezu s glavnim kontrolerima kako bi sačuvao najvišu razinu funkcionalne sigurnosti kroz cijelo postrojenje.

Pojednostavljenje inženjeringa principima vitke proizvodnje

Schneider Electric izrađuje i testira svaku SIE jedinicu u kontroliranom tvorničkom okruženju prije isporuke. Ove ormariće uključuju Universal Input/Output (UIO) module, redundantne napajanja i vanjske terminalne ploče. Budući da dolaze unaprijed sastavljeni, terenski timovi ih mogu odmah povezati bez dodatnog sastavljanja. Ovaj pristup "uključi i koristi" smanjuje složenost gradnje i značajno skraćuje cikluse projekta. Osim toga, standardizirani dizajn pomaže voditeljima projekata izbjeći kašnjenja uzrokovana potvrdom signala u zadnji čas.

Tehničke prednosti Safety Intelligent Enclosure

SIE ima zidni ormarić od nehrđajućeg čelika dizajniran za trajnost u korozivnim okruženjima. Podržava do 64 TMR ulazno-izlazne točke opće namjene putem Triconex 3902AX modula. Inženjeri koriste softver TriStation 1131 Workbench za fleksibilno definiranje tipova signala za svaku točku. Nadalje, sustav podržava i zvjezdastu i lančanu sabirničku arhitekturu za svestrane mrežne topologije. Dva neovisna redundantna napajanja od 24VDC dodatno eliminiraju rizik od jedne točke kvara na terenu.

Postizanje značajnih ušteda tijekom životnog ciklusa projekta

Implementacija SIE tehnologije može smanjiti ukupne troškove kemijskih tvrtki za 30% do 50%. Standardizacija tvorničke proizvodnje omogućuje ubrzanje napretka projekta za otprilike 30%. Nadalje, mogućnosti udaljenog ulaza/izlaza omogućuju instalaciju do 70 km udaljenosti od centralne upravljačke sobe. Ova blizina poljskim instrumentima drastično smanjuje potrebu za skupim dugim bakrenim vodovima. Kao rezultat, tvrtke također štede na pratećoj infrastrukturi poput HVAC-a i izgradnje velikih prostorija za ormariće.

Komentar autora: Utjecaj razdvajanja hardvera i softvera

Iz našeg kuta gledanja, prava snaga SIE leži u razdvajanju hardvera i softvera. Ova promjena omogućuje paralelan rad na inženjerskom dizajnu i fizičkoj instalaciji. Tradicionalno, promjena tipa senzora zahtijevala bi fizičku promjenu ožičenja ili ulazno-izlazne kartice. Sada se promjena rješava jednostavnom softverskom konfiguracijom. Vjerujemo da je ta fleksibilnost ključna za "budućnosti spremna" postrojenja koja se moraju prilagođavati promjenjivim tržišnim zahtjevima bez velikih kapitalnih reinvesticija.

Scenarij rješenja: Integracija velikih rafinerija

U nedavnom projektu rafinerije u Guangdongu, s ulaganjima od 10 milijardi USD, Schneider Electric je implementirao više od 200 SIE jedinica. Ove jedinice upravljaju s više od 10.000 ulazno-izlaznih točaka u različitim procesnim zonama.

• Lokalizirani pristup: Instrumenti se povezuju s najbližim SIE-om, čime se minimizira potrošnja kabela.

• Zaštita od eksplozije: SIE je ocijenjen za Zone 2/22 okruženja, što omogućuje postavljanje blizu procesa.

• Dvostruka prevencija: Sustav se integrira s digitalnom platformom za klasifikaciju rizika i istraživanje opasnosti.

• Visoka dostupnost: TMR arhitektura sprječava neplanirane prekide tijekom kritičnih faza rafiniranja.