Aktuální vydání

celé číslo

07

2021

Automatizace řízení dopravy a infrastruktury, nabíjecí stanice, autonomní vozidla

celé číslo

Raptor – malý dravec s velkým výkonem

Na světový trh je uváděn nový systém pro správu zásob kapalných produktů s názvem Raptor. V úvodním z článků, v nichž bude postupně podrobně popsán, je systém Raptor poprvé rámcově představen českým odborníkům.
 
Švédský výrobce radarových hladinoměrů SAAB byl po desetiletí, podobně jako stejnojmenný výrobce automobilů, vždy mezi prvními, kdo ve svém oboru zaváděli nové technické a bezpečnostní prvky. První patenty firma získala již v roce 1973. Po nich následovaly patenty na koncept Low Loss Mode pro měření v uklidňovacích trubkách, způsob verifikace parametrů měřicího systému na instalacích pro zkapalněné plyny (LPG, LNG) bez přerušení provozu, robustní parabolickou anténu atd. Za téměř čtyřicet let jde o úctyhodný počet asi 50 patentů, které firma SAAB získala na technické novinky zaváděné do oboru radarového měření polohy hladiny.
 
V roce 2001 se firma stala součástí divize Rosemount společnosti Emerson Process Management a na jaře roku 2007 definitivně přestala ve svém názvu používat jméno SAAB. Původní tým však ze svého průkopnictví nic neztratil; naopak, v rámci koncernu Emerson může čerpat ze znalostí a zkušeností i ostatních divizí a navazovat na jejich produkty.
 
V právě uplynulé dekádě zavedla divize Rosemount do výroby řadu radarů Rex, která vedle technického vylepšení předcházejících generací radarových hladinoměrů nabídla klientům také vyšší úroveň bezpečnosti v podobě systému ochrany proti přeplnění s certifikátem od TÜV a také vyšší úroveň integrity bezpečnosti zařízení pro měření polohy hladiny (SIL 2). Již v této generaci zařízení vytvořil vývojový tým v souladu s požadavky uživatelů prvky otevřené architektury, která umožňovala integrovat do systému další provozní přístroje či systémy, a to i od jiných výrobců. Celkově se hladinoměry řady Rex pro svou přesnost, spolehlivost a bezpečnost staly velmi oblíbené jak u vlastníků a manažerů firem, tak i u technického personálu. Například vloni získaly výrobky značky Rosemount ve čtenářském ocenění pravidelně pořádaném prestižním časopisem Control už podeváté první příčku v kategoriích radarů pro správu zásob a bezkontaktních radarů. Od roku 1999 bylo vyrobeno 35 000 radarů typu Rex, jejichž podíl v oboru správy zásob kapalných produktů je nyní celosvětově asi 85 %.
 

Raptor je více než jen zdatný nástupce

 
Není divu, že švédští vývojáři zůstali při chuti a nespokojili se s dosaženou technickou úrovní kralujících radarů řady Rex. V uplynulých dnech představila složka Rosemount Tank Gauging nejnovějšího „dravce“, který ohlášenými parametry patrně brzy svého předchůdce sesadí z trůnu.
 
Systém Raptor není něco jako radary TRL/3 nebo Rex II, tedy dosavadní koncepce, u níž jsou pouze vylepšeny osvědčené metody a komponenty. Čím je tedy nový Raptor jiný? Samozřejmě respektuje dědictví předcházejících generací a to, co vždy bylo pro tohoto švédského výrobce typické: přesnost, spolehlivost a bezpečnost. Systém Raptor však především představuje novou koncepci měření polohy hladin ve skladovacích nádržích. Jde o novou, zcela otevřenou strukturu skládající se z nových komponent značky Rosemount, počínaje přesným radarovým hladinoměrem, jejíž základní vlastnosti jsou stručně shrnuty v tab. 1.
 
Jako obvykle je na prvním místě hledisko bezpečnosti. Systém Raptor je první hladinoměr na světě nabízející úroveň integrity bezpečnosti SIL 3 a ochranu proti přeplnění „2 v 1“. Základem systému je radarový hladinoměr 5900S (obr. 1), který obsahuje dvě zcela nezávislé galvanicky oddělené elektroniky vysílající společnou anténou. Tím je zajištěna redundance již na úrovni převodníku polohy hladiny, a tudíž mimořádně velká spolehlivost.
 
Systém Raptor používá dvouvodičovou velmi rychlou komunikační sběrnici Tankbus založenou na komunikačním standardu
Foundation Fieldbus, což spolu s úsporným řešením poskytuje možnost zapojit do systému širokou paletu standardizovaných zařízení. A lze použít systém Emerson Smart Wireless s jeho samočinně se konfigurující rádiovou sítí standardu WirelessHART, který zajistí nerušené měření a přenos dat.
 

Od jednoduchých po nejrozsáhlejší úlohy

 
Díky jeho rozšiřitelnosti lze systém Raptor sestavit vždy optimálně podle typu zásobníku a povahy úlohy. Rozsah funkcí sahá od prostého měření polohy hladiny až po úplný systém pro celkovou správu tankoviště s metrologicky ověřeným měřicím zařízením a certifikovaným systémem ochrany nádrží před přeplněním (obr. 2). Do systému lze bez jakýchkoliv problémů začlenit také přesné převodníky pro měření teploty v jednom i několika bodech i převodníky tlaku a další komponenty značky Emerson. Úplný systém pro správu tankoviště obsahuje i řídicí software, který poskytne provozovateli údaje o čistém objemu, hmotnosti a hustotě skladovaných produktů (tab. 2)
 

Závěr

 
Systém Raptor nabízí první radar pro správu zásob kapalných produktů na světě pracující na principu frekvenční modulace nosné vlny (FMCW), napájený dvouvodičově po smyčce 4 až 20 mA a certifikovaný pro úroveň bezpečnosti SIL 3. S ohledem na jeho vlastnosti, které budou rozvedeny v dalších článcích v tomto časopisu, lze tomuto nejnovějšímu výrobku švédské provenience předpovědět minimálně stejně úspěšnou budoucnost, jako měl jeho doposud kralující předchůdce.
 
Vladimír Bärtl,
BCM Control s. r. o.
 
Obr. 1. Radarový hladinoměr 5900S s parabolickou anténou (design antény zaveden firmou SAAB; stal se průmyslovým standardem, který později převzalo mnoho dalších firem)
Obr. 2. Sestavu systému Raptor lze vždy optimálně přizpůsobit typu zásobníku a povaze úlohy (prvky systému Raptor lze použít i v existujících systémech Rosemount Tank Gauging typů Rex nebo Pro používajících také komunikační sběrnici TRL2)
 
Tab. 1. Základní vlastnosti otevřeného systému pro správu zásob kapalných produktů Raptor
Tab. 2. Komponenty značky Emerson k integraci do otevřeného systému Raptor