A vegyipar jelenleg hatalmas átalakuláson megy keresztül az intelligens, zöld és digitálisan integrált termelés irányába. A hagyományos, merev kábelezés gyakran szűk keresztmetszeteket okoz, amelyek akadályozzák a rugalmasságot és a hatékonyságot ezeknél a fejlesztéseknél. A Schneider Electric azonban innovatív Safety Intelligent Enclosure (SIE) megoldásával kezeli ezeket a kihívásokat. Ez a megoldás túllép a „merev kapcsolatokon”, és egy „szoftveresen definiált” architektúrát kínál. Ennek eredményeként a vegyipari vállalatok magasabb biztonsági szintet érhetnek el, miközben jelentősen csökkentik a teljes birtoklási költségeiket.

A hagyományos rézkábelezés merev korlátainak leküzdése

A szabványos rézkábelezés több megbízhatósági kockázatot rejt a vegyipari feldolgozóüzemek zord környezetében. A hosszú távú kábelek gyakran elektromágneses interferenciának vannak kitéve, ami torzíthatja a kritikus adatjelek átvitelét. Emellett a kábelcsatornák, nehéz állványok és a kézi munka jelentős beruházást igényelnek, ami növeli a projekt költségeit. A merev architektúrák megnehezítik a folyamatok módosítását, gyakran hosszú leállásokat igényelnek az újrakábelezéshez. Ezért az iparágnak egy rugalmasabb kapcsolódási modellre van szüksége a modern gyári automatizálás támogatásához.

Áttérés a fényvezetékes és szoftveresen definiált I/O rendszerekre

A modern trendek gyors elmozdulást mutatnak a fényvezetékes összeköttetések és az „okos” hardverek irányába. A fényvezeték nagysebességű adatátvitelt és kiváló elektromos zaj elleni védelmet kínál a rézzel szemben. Továbbá a szoftveresen definiált architektúrák lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy digitálisan konfigurálják az I/O pontokat, nem pedig fizikai átkábelezéssel. A telepítési módszerek is egyre inkább helyi szintre kerülnek. Azáltal, hogy az elektronikus kábeldobozokat a terepi műszerek közelébe helyezik, a vállalatok egyszerűsítik a mérnöki elrendezést és javítják a rendszer válaszidejét.

Háromszoros redundancia integrálása a maximális folyamatbiztonság érdekében

Az EcoStruxure Triconex SIE integrálja az iparágvezető Tricon CX rendszert a páratlan hibamentesség érdekében. Ez a rendszer hárommodulos redundancia (TMR) architektúrát alkalmaz minden vezérlőnél, I/O modulnál és kommunikációs busznál. Ennek eredményeként a rendszer folyamatos működést biztosít még akkor is, ha egy hardverkomponens meghibásodik. A terepen elhelyezett SIE fenntartja ezt a TMR kapcsolatot a fő vezérlőkkel, hogy megőrizze a legmagasabb szintű funkcionális biztonságot az egész üzem területén.

A mérnöki munka egyszerűsítése a lean gyártási elvek szerint

A Schneider Electric minden SIE egységet ellenőrzött gyári környezetben épít és tesztel a szállítás előtt. Ezek a szekrények tartalmazzák az Univerzális Bemenet/Kimenet (UIO) modulokat, redundáns tápegységeket és külső terminálpaneleket. Mivel előre összeszerelve érkeznek, a helyszíni csapatok azonnal csatlakoztathatják őket, másodlagos összeszerelés nélkül. Ez a „plug-and-play” megközelítés csökkenti az építési nehézségeket és jelentősen lerövidíti a projektciklusokat. Emellett a szabványosított kialakítás segít a projektvezetőknek elkerülni az utolsó pillanatban történő jel megerősítések miatti késéseket.

A Safety Intelligent Enclosure műszaki előnyei

Az SIE egy falra szerelhető rozsdamentes acél szekrényt tartalmaz, amely tartósságot biztosít korróziós környezetben. Akár 64 TMR általános célú I/O pontot támogat a Triconex 3902AX modulokon keresztül. A mérnökök a TriStation 1131 Workbench szoftvert használják a jel típusok rugalmas meghatározására minden pont esetében. Továbbá a rendszer támogatja mind a csillag-, mind a füzérbusz architektúrákat a sokoldalú hálózati topológiák érdekében. Két független 24VDC redundáns tápegység tovább csökkenti az egyetlen hibapont kockázatát a terepen.

Jelentős költségmegtakarítás elérése a projekt teljes életciklusa alatt

Az SIE technológia bevezetése 30-50%-kal csökkentheti a vegyipari vállalatok összköltségeit. A gyártás szabványosítása körülbelül 30%-kal gyorsítja a projekt előrehaladását. Továbbá a távoli I/O képességek lehetővé teszik a telepítést akár 70 km távolságra a központi irányítóteremtől. Ez a terepi műszerekhez való közelség drasztikusan csökkenti a drága, hosszú távú rézkábelezés szükségességét. Ennek eredményeként a vállalatok az olyan támogató infrastruktúrán is spórolnak, mint a HVAC és a nagy szekrényhelyiségek építése.

Szerzői megjegyzés: A hardver és szoftver szétválasztásának hatása

Szerintünk az SIE valódi ereje a hardver és a szoftver szétválasztásában rejlik. Ez a váltás lehetővé teszi, hogy a mérnöki tervezés és a fizikai telepítés párhuzamosan haladjon. Hagyományosan egy érzékelőtípus változtatása fizikai átkábelezést vagy I/O kártya cserét igényelt. Most egy egyszerű szoftveres konfigurációs frissítés megoldja a változtatást. Úgy véljük, hogy ez a rugalmasság elengedhetetlen a „jövőbiztos” üzemek számára, amelyeknek alkalmazkodniuk kell a változó piaci igényekhez anélkül, hogy hatalmas tőkeberuházást kellene újra végrehajtaniuk.

Megoldási forgatókönyv: Nagy léptékű finomítói integráció

Egy nemrégiben Guangdongban megvalósult, 10 milliárd dolláros beruházást igénylő finomítói projektben a Schneider Electric több mint 200 SIE egységet telepített. Ezek az egységek több mint 10 000 I/O pontot kezelnek különböző feldolgozási zónákban.

• Helyi hozzáférés: A műszerek a legközelebbi SIE-hez csatlakoznak, minimalizálva a kábelhasználatot.

• Robbanásvédelem: Az SIE Zone 2/22 környezetekre minősített, így a folyamat közelében helyezhető el.

• Kettős megelőzés: A rendszer integrálva van egy digitális platformmal a kockázatbesorolás és veszélyvizsgálat érdekében.

• Magas rendelkezésre állás: A TMR architektúra megakadályozza a nem tervezett leállásokat a kritikus finomítási szakaszok alatt.