Kemijska industrija se trenutno sooča z velikim premikom k inteligentni, zeleni in digitalno integrirani proizvodnji. Tradicionalno ožičenje s trdimi povezavami pogosto ustvarja ozka grla, ki ovirajo prilagodljivost in učinkovitost med temi nadgradnjami. Vendar pa Schneider Electric naslavlja te izzive s svojo inovativno rešitvijo Safety Intelligent Enclosure (SIE). Ta rešitev presega "trde povezave" in uvaja "mehko definirano" arhitekturo. Posledično lahko kemična podjetja dosežejo višje varnostne standarde ob znatnem zmanjšanju skupnih stroškov lastništva.

Premagovanje togih omejitev tradicionalnega bakrenega ožičenja

Standardno bakreno ožičenje predstavlja več tveganj zanesljivosti v zahtevnih okoljih kemičnih obratov. Dolge kable pogosto prizadene elektromagnetne motnje, ki lahko popačijo ključne podatkovne signale. Poleg tega ogromne investicije v kabelske police, težke nosilce in ročno delo zvišujejo stroške projektov. Toge arhitekture tudi otežujejo prilagoditve procesov, pogosto zahtevajo dolge zaustavitve obrata zaradi ponovnega ožičenja. Zato industrija potrebuje bolj agilni model povezljivosti za podporo sodobni avtomatizaciji tovarn.

Prehod na optične kable in programsko definirane vhodno-izhodne točke

Sodobni trendi kažejo na hiter premik k optičnim povezavam in "pametni" strojni opremi. Optični kabli omogočajo hitrejši prenos podatkov in boljšo odpornost proti električnim motnjam v primerjavi z bakrom. Poleg tega programsko definirane arhitekture inženirjem omogočajo digitalno konfiguracijo vhodno-izhodnih točk namesto fizičnega preklapljanja kablov. Metode namestitve postajajo tudi bolj lokalizirane. Z nameščanjem elektronskih kablovnih omaric blizu terenskih instrumentov podjetja poenostavijo inženirske postavitve ter izboljšajo odzivne čase sistema.

Integracija trojne redundance za največjo varnost procesov

EcoStruxure Triconex SIE vključuje vodilni sistem Tricon CX za neprekosljivo odpornost proti napakam. Sistem uporablja arhitekturo trojne modularne redundance (TMR) za vse krmilnike, vhodno-izhodne module in komunikacijske vodila. Posledično sistem zagotavlja neprekinjeno delovanje tudi v primeru okvare strojne opreme. Terensko nameščeni SIE ohranja to TMR povezavo z glavnimi krmilniki, da ohrani najvišjo raven funkcionalne varnosti po celotnem obratu.

Poenostavitev inženiringa z načeli vitke proizvodnje

Schneider Electric vsako enoto SIE izdeluje in testira v nadzorovanem tovarniškem okolju pred odpremo. Te omare vključujejo univerzalne vhodno-izhodne (UIO) module, redundantne napajalnike in zunanje terminalne panele. Ker so dostavljene vnaprej sestavljene, jih lahko ekipe na terenu takoj priključijo brez dodatne montaže. Ta pristop "priključi in uporabljaj" zmanjšuje zahtevnost gradnje in znatno skrajša časovne cikle projektov. Poleg tega standardizirana zasnova pomaga vodjem projektov preprečiti zamude zaradi potrjevanja signalov v zadnjem trenutku.

Tehnične prednosti Safety Intelligent Enclosure

SIE ima stensko nameščeno omaro iz nerjavečega jekla, zasnovano za vzdržljivost v korozivnih okoljih. Podpira do 64 TMR vhodno-izhodnih točk splošne uporabe preko Triconex 3902AX modulov. Inženirji uporabljajo programsko opremo TriStation 1131 Workbench za prilagodljivo določanje vrst signalov za vsako točko. Poleg tega sistem podpira tako zvezdno kot verižasto arhitekturo vodil za vsestranske topologije omrežij. Dva neodvisna 24VDC redundantna napajalnika dodatno odpravita tveganje enotne točke okvare na terenu.

Doseganje pomembnih prihrankov stroškov skozi življenjski cikel projekta

Implementacija tehnologije SIE lahko zmanjša skupne stroške za kemična podjetja za 30 % do 50 %. Standardizacija tovarniške proizvodnje omogoča približno 30 % hitrejši napredek projektov. Poleg tega zmožnosti oddaljenega vhodno-izhodnega sistema omogočajo namestitev do 70 km od centralne kontrolne sobe. Ta bližina terenskim instrumentom močno zmanjša potrebo po dragih dolgih bakrenih povezavah. Posledično podjetja prihranijo tudi pri podporni infrastrukturi, kot so HVAC in gradnja velikih prostorov za omare.

Avtorjev komentar: vpliv ločitve strojne in programske opreme

Po našem mnenju je prava moč SIE v ločitvi strojne in programske opreme. Ta premik omogoča, da inženirski načrt in fizična namestitev potekata vzporedno. Tradicionalno bi sprememba tipa senzorja zahtevala fizično spremembo ožičenja ali vhodno-izhodne kartice. Zdaj to spremembo obravnava preprosta programska posodobitev konfiguracije. Verjamemo, da je ta prilagodljivost ključna za "prihodnje odporne" obrate, ki se morajo prilagajati spreminjajočim se tržnim zahtevam brez velikih kapitalskih vlaganj.

Scenarij rešitve: integracija na velikem rafinerijskem projektu

V nedavnem rafinerijskem projektu v Guangdongu, vreden 10 milijard USD, je Schneider Electric namestil več kot 200 enot SIE. Te enote upravljajo več kot 10.000 vhodno-izhodnih točk v različnih procesnih conah.

• Lokaliziran dostop: Instrumenti so povezani z najbližjim SIE, kar zmanjšuje porabo kablov.

• Zaščita pred eksplozijami: SIE je ocenjen za območja Zone 2/22, kar omogoča namestitev blizu procesa.

• Dvojna preprečitev: Sistem je integriran z digitalno platformo za klasifikacijo tveganj in preiskavo nevarnosti.

• Visoka razpoložljivost: Arhitektura TMR preprečuje nepričakovane zaustavitve med kritičnimi fazami rafiniranja.