dei – Prozesstechnik für die Lebensmittelindustrie 08.2022

dei ACHEMA PROZESSAUTOMATION, DIGITALISIERUNG, INDUSTRIE 4.0
Bilder: Phoenix Contact
Anlagenbetreiber erwarten flexible I/O-Systeme, die sich an veränderte Anforderungen anpassen lassen. Die ersten Hersteller von Prozessleitsystemen
haben bereits Universal-I/O-Systeme vorgestellt.
Einsatzmöglichkeiten von Universal-I/O-Systemen erweitern
Flexibles I/O-Rangiersystem
verringert Projektrisiko
Im Vergleich zu klassischen I/O-Systemen bieten Universal-I/O-Systeme eine Vielzahl
von Vorteilen. Doch ohne ein geeignetes I/O-Rangiersystem bleiben zahlreiche
Anforderungen unerfüllt. Mit dem flexiblen I/O-Rangiersystem VIP I/O-Marshalling
lassen sich die Einsatzmöglichkeiten von Universal-I/O-Systemen erweitern.
Der Grundaufbau von Messketten in
lebensmitteltechnischen Anlagen hat sich
etabliert und wird seit Jahren in ähnlicher
Form angewendet. Meist sind viele verschiedene
Sensoren und Aktoren notwendig, um
sämtliche Prozesse zu erfassen, zu überwachen
und zu automatisieren. Die unterschiedlichen
Feldsignale werden zunächst in
dezentralen Feldboxen gesammelt, danach
über Stammkabel zu einer zentralen Marshalling-Ebene
geführt und von dort gemäß
ihrer Signalart sortiert und zusammengefasst.
Darauf folgt die Signalaufbereitung
über analoge und digitale Interface-Bau -
steine in einer gesonderten Ebene. Klassisch
kommen hier Trennverstärker und Messumformer
zum Einsatz, die die Feldsignale galvanisch
zur Steuerung trennen, Messsignale
umwandeln und verstärken sowie Störsignale
herausfiltern. Zudem findet dort die Ex-
Trennung statt, also die Separierung von explosionsgeschützten
Messkreisen nach der
Zündschutzart Eigensicherheit und nicht eigensicheren
Messkreisen. Die so aufbereiteten
Signale werden über Systemverkabelungen
an DCS-Systeme und signalspezifische
I/O-Karten angebunden.
Klassische vs. Universal-I/O-Systeme
Der beschriebene Grundaufbau führt wegen
fehlender Flexibilität, starrer Strukturen und
des großen Installations- und Inbetriebnahmeaufwands
aber immer wieder zu Verzögerungen
und wachsenden Kosten im Gesamtprojekt.
Betroffen sind Maßnahmen in
Bestandsanlagen, sogenannte Brownfield-
Projekte, ebenso wie neue Anlagen (Greenfield-Projekte).
Daher formulieren Anlagenbetreiber
konkrete Anforderungen an Planer
und Lieferanten: Systeme sollen flexibler
werden und sich an veränderte Anforderungen
adaptieren lassen. Flexibilität muss vom
initialen Projekt über den gesamten Lebenszyklus
der Anlage sichergestellt sein.
Zur Realisierung der Betreiberwünsche haben
die ersten Hersteller von Prozessleitsystemen
Universal-I/O-Systeme vorgestellt. Der
Unterschied zu klassischen I/O-Systemen basiert
auf einer flexiblen Parametrierung, die
individuell für jeden Kanal durchgeführt
werden kann. Bei einem System mit 16 Kanälen
lassen sich so zum Beispiel von den
ersten vier Kanälen analoge Eingangssignale
und von den nächsten zwölf Kanälen digitale
22 dei 07-08-2022