Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Modulární I/O systém EXCOM do všech podmínek

Existuje mnoho různých typů farmaceutických nebo chemických provozů. Některá média jsou výbušná, některá ne, některá jsou velmi vzácná a drahá, některá méně. A proto Turck nabízí ten správný I/O systém pro připojení signálů v jakémkoliv typu výroby. 

Systém EXCOM od firmy Turck je vynikajícím řešením pro připojení libovolných snímačů i akčních členů v menších i rozsáhlých distribuovaných řídicích systémech (DCS) v téměř jakémkoliv prostředí. Umožňuje provoz při teplotách –20 až +70 °C a má plnou certifikaci k instalování v běžném prostředí, ale též ve výbušných prostředích v zónách 1 a 2 i 21 a 22, tedy nejen ve druhé výbušné třídě pro prach a plyn (2 a 22), ale i v první třídě (1 a 21), což již není zcela obvyklé. Navíc všechny jeho I/O moduly jsou certifikovány i pro připojení senzorů umístěných v zóně 0.

Maximálně spolehlivého a nepřetržitého provozu může být dosaženo vybavením jak zdvojeným (tj. redundantním) napájením, tak i zdvojeným rozhraním pro průmyslovou komunikační síť. Místo jednoho zdrojového a jednoho komunikačního modulu lze instalovat vždy dva stejné moduly, přičemž jeden pracuje jako hlavní a druhý jako záložní. Při poruše jednoho z nich přebírá bez jakéhokoliv přerušení funkce jeho práci druhý modul a signalizovaný poškozený modul je možné za neustálého plného běhu I/O jednotky vyměnit. Lze tak zajistit trvalý běh bez přerušení fungujícího systému, požadovaný zejména v náročných provozech chemického a petrochemického průmyslu, kde rizikové chemické procesy není možné ani na chvilku nechat bez řízení. Stejně tak lze za plného běhu vyměnit nebo přidávat i jednotky vstupů a výstupů, protože propojovací základna (backplane rack) se vyznačuje vestavěným zabezpečením proti vzniku jiskrového výboje. Vyjímání či vkládání modulů jsou proto bezpečné i v prostředí s nebezpečím výbuchu.

Celý modulární I/O systém Excom se skládá z propojovací základny o velikosti osm, šestnáct nebo čtyřiadvacet I/O slotů, napájecích zdrojů 24 V DC nebo 115/230 V AC, komunikační brány Profibus-DP nebo multiprotokolové brány GEN-N s protokoly EtherNet/IP, Modbus-TCP a Profinet a příslušného počtu modulů různých vstupů či výstupů. Multiprotokolová brána GEN-N obsahuje standardní konektory RJ45 a integrovaný switch pro realizaci kruhové topologie v souladu s požadavky protokolů DLR (Device Level Ring) nebo MRP (Media Redundancy Protocol) pro vysokou spolehlivost celého systému. Pro konfiguraci jsou určeny soubory GSD (General Station Description) a GSDML (GSD Markup Language) pro Profibus a Profinet a EDS (Electronic Data Sheet) pro protokoly CIP (např. EtherNet/IP), obsahující všechny potřebné konfigurační informace a sady parametrů. Změnit konfiguraci a parametry je možné pomocí vhodných hostitelských systémů i během provozu. Podporovány jsou řídicí systémy všech hlavních výrobců: Siemens, Honeywell, ABB, Emerson, Schneider Electric, Yokogawa apod. Mimo standardní diagnostický rozsah protokolů brány nabízejí i chybové kódy specifické pro kaž­dého výrobce, a tudíž poskytují informace o stavu systému i o stavu připojených zařízení s komunikačním rozhraním HART.

Pro přímou konfiguraci systému z PC lze využít softwarový balíček DTM (Device Type Manager) Excom, umožňující online konfigurovat celou sestavu i každý specifický I/O modul. K dispozici je možnost kompletní simulace, včetně signálů na vstupech a výstupech, i podrobná identifikace a diagnostika systému za běhu.

V oblasti modulů (karet) vstupů a výstupů jsou nabízeny různé konfigurace dvoustavových binárních vstupů a spínaných tranzistorových i reléových výstupů i různá provedení analogových napěťových a proudových vstupů a výstupů. Některé z nich podporují komunikaci snímačů s rozhraním HART do nadřazené řídicí jednotky. Nechybějí moduly pro odporové senzory teploty, rychlé frekvenční signály nebo připojení potenciometrů. Velmi komfortní je připojení vodičů prostřednictvím vyjímatelných pružinových nebo klasických šroubovacích svorek.

Moduly do nevýbušného prostředí umožňují připojení všech typů snímačů (např. optických, indukčních a dalších s tranzistorovým výstupem PNP/NPN v třívodičovém zapojení). Typy do prostředí s nebezpečím výbuchu dovolují přímo připojit snímače a akční prvky s odpovídající certifikací pro nebezpečné prostředí.

Pro snadné přímé použití v prostředí s nebezpečím výbuchu jsou v nabídce i kompletní rozváděče certifikované od výrobce, díky čemuž není zejména pro zóny 1/21 na straně dodavatele systému nutná jakákoliv další certifikace pro prostředí s nebezpečím výbuchu.

Modulární I/O připojovací systémy Turck Excom tak umožňují realizovat i rozsáhlé automatizační i distribuované řídicí systémy. Jejich spolehlivost je již dlouhodobě ověřena v náročných procesech chemického průmyslu.

(Turck, s. r. o.)

Obr. 1. Přehled systému Excom

Obr. 2. Kombinace různých způsobů zajištění redundance zvyšuje spolehlivost zařízení; připojení k systémům AMS, mobilním terminálům a různým cloudovým platformám je možné šifrovaným cloudovým protokolem Kolibri od firmy Turck nebo prostřednictvím OPC UA či MQTT