Ķīmijas rūpniecība pašlaik piedzīvo milzīgas pārmaiņas, virzoties uz inteliģentu, zaļu un digitāli integrētu ražošanu. Tradicionālā cietā vadu sistēma bieži rada pudelneckus, kas traucē elastību un efektivitāti šo uzlabojumu laikā. Tomēr Schneider Electric risina šīs problēmas ar savu inovatīvo Safety Intelligent Enclosure (SIE) risinājumu. Šis risinājums pāriet no "cietajām savienojuma" uz "mīksti definētu" arhitektūru. Rezultātā ķīmijas uzņēmumi var sasniegt augstākus drošības standartus, vienlaikus būtiski samazinot kopējās īpašumtiesību izmaksas.

Tradicionālo vara vadu stingro ierobežojumu pārvarēšana

Standarta vara vadi ķīmiskās pārstrādes rūpnīcu skarbajos apstākļos rada vairākus uzticamības riskus. Garie kabeļi bieži cieš no elektromagnētiskās traucējumu ietekmes, kas var izkropļot kritiskos datu signālus. Turklāt milzīgās investīcijas kabeļu kanālu, smagu plauktu un manuāla darba nodrošināšanā palielina projekta izmaksas. Stingrās arhitektūras arī apgrūtina procesa pielāgojumus, bieži prasa ilgstošas rūpnīcas apstādināšanas, lai veiktu pārvadu pārkārtošanu. Tāpēc nozarei nepieciešams elastīgāks savienojamības modelis, lai atbalstītu mūsdienu rūpniecības automatizāciju.

Pāreja uz optisko šķiedru un programmatūras definētu I/O

Mūsdienu tendences norāda uz strauju pāreju uz optisko šķiedru savienojumiem un "gudru" aparatūru. Optiskās šķiedras nodrošina ātru datu pārraidi un augstāku izturību pret elektrisko troksni salīdzinājumā ar varu. Turklāt programmatūras definētās arhitektūras ļauj inženieriem digitāli konfigurēt I/O punktus, nevis fiziski pārkārtot vadus. Izvietošanas metodes kļūst arī lokālākas. Novietojot elektroniskās kabeļu kārbas tuvāk lauka instrumentiem, uzņēmumi vienkāršo inženiertehniskos izkārtojumus un uzlabo sistēmas reakcijas laikus.

Trīskāršas redundances integrēšana maksimālai procesa drošībai

EcoStruxure Triconex SIE integrē nozares vadošo Tricon CX sistēmu nepārspējamai kļūmju tolerancei. Šī sistēma izmanto trīskāršas modulāras redundances (TMR) arhitektūru visiem kontrolieriem, I/O moduļiem un komunikācijas autobusiem. Tādējādi sistēma nodrošina nepārtrauktu darbību pat tad, ja kāda aparatūras sastāvdaļa neizdodas. Laukā uzstādītais SIE uztur šo TMR savienojumu ar galvenajiem kontrolieriem, lai saglabātu augstāko funkcionālās drošības līmeni visā rūpnīcā.

Inženierijas vienkāršošana ar taupīgas ražošanas principiem

Schneider Electric katru SIE vienību izgatavo un pārbauda kontrolētā rūpnīcas vidē pirms nosūtīšanas. Šie skapji ietver universālus ieejas/izejas (UIO) moduļus, redundantas barošanas blokus un ārējos termināļu paneļus. Tā kā tie tiek piegādāti iepriekš salikti, vietējās komandas var tos nekavējoties pieslēgt bez papildu montāžas. Šī "pieslēdz un lieto" pieeja samazina būvniecības sarežģītību un būtiski saīsina projekta ciklus. Turklāt standartizētais dizains palīdz projektu vadītājiem izvairīties no kavējumiem, ko izraisa pēdējā brīža signālu apstiprināšana.

Safety Intelligent Enclosure tehniskās priekšrocības

SIE ir sienā uzstādāms nerūsējošā tērauda skapis, kas paredzēts izturībai korozīvā vidē. Tas atbalsta līdz 64 TMR vispārīgās nozīmes I/O punktus, izmantojot Triconex 3902AX moduļus. Inženieri izmanto TriStation 1131 Workbench programmatūru, lai elastīgi definētu signālu tipus katram punktam. Turklāt sistēma atbalsta gan zvaigznes, gan ķēdes autobusu arhitektūras, nodrošinot daudzveidīgas tīkla topoloģijas. Divi neatkarīgi 24VDC redundanti barošanas bloki vēl vairāk novērš vienas kļūmes punkta risku laukā.

Ievērojamu izmaksu ietaupījumu sasniegšana visā projekta dzīves ciklā

SIE tehnoloģijas ieviešana var samazināt kopējās izmaksas ķīmijas uzņēmumiem par 30% līdz 50%. Rūpnīcas ražošanas standartizācija ļauj paātrināt projekta gaitu aptuveni par 30%. Turklāt attālinātās I/O iespējas ļauj uzstādīt līdz pat 70 km attālumā no centrālās vadības telpas. Šī tuvība lauka instrumentiem būtiski samazina nepieciešamību pēc dārgiem garo distanču vara vadiem. Rezultātā uzņēmumi ietaupa arī uz atbalsta infrastruktūru, piemēram, HVAC un lielu skapju telpu būvniecību.

Autora komentārs: aparatūras un programmatūras atdalīšanas ietekme

Mūsu skatījumā SIE patiesā vērtība slēpjas aparatūras un programmatūras atdalīšanā. Šī pārmaiņa ļauj inženiertehniskajam dizainam un fiziskajai uzstādīšanai noritēt paralēli. Tradicionāli sensora tipa maiņa prasīja fizisku vadu vai I/O kartes maiņu. Tagad vienkārša programmatūras konfigurācijas atjaunināšana risina šo izmaiņu. Mēs uzskatām, ka šī elastība ir būtiska "nākotnei gatavām" rūpnīcām, kurām jāpielāgojas mainīgajām tirgus prasībām bez milzīgām kapitāla reinvestīcijām.

Risinājuma scenārijs: liela mēroga pārstrādes integrācija

Nesenā pārstrādes projektā Guangdongā, kurā ieguldīti 10 miljardi ASV dolāru, Schneider Electric izvietoja vairāk nekā 200 SIE vienības. Šīs vienības pārvalda vairāk nekā 10 000 I/O punktu dažādās pārstrādes zonās.

• Lokāla piekļuve: Instrumenti pieslēdzas tuvākajam SIE, samazinot kabeļu patēriņu.

• Sprādziendrošība: SIE ir sertificēts Zone 2/22 vidēm, ļaujot to novietot tuvu procesam.

• Divkārša aizsardzība: Sistēma integrējas ar digitālu platformu riska klasifikācijai un bīstamības izpētei.

• Augsta pieejamība: TMR arhitektūra novērš neplānotas apstādināšanas kritiskajos pārstrādes posmos.