Systém excom společnosti TURCK nahrazuje I-O vrstvu včetně Ex oddělení ve společnosti Chevron Phillips Chemicals International NV, čímž přináší značnou úsporu místa v měřicích a řídicích místnostech
Když byl ukončen provoz systému I/O používaného společně s řídicím systémem Honeywell ve společnosti Chevron Phillips Chemicals International NV (CPChem) v belgickém Beringenu, odborníci na místě určili systém excom od společnosti TURCK jako nejvhodnější náhradu. Společnost Turck Mechatec proto pro společnost CPChem připravila kompletně předmontované rozvaděče se systémem excom a speciálními propojovacími panely, které byly uvedeny do provozu ve velmi krátké době. Dnes systém excom šetří značné množství místa v měřicí a řídicí místnosti, protože integruje samostatné bariéry proti výbuchu, které dříve zabíraly velké množství prostoru. Navíc lze všechny systémy excom ovládat stejným způsobem, bez ohledu na to, zda jsou nainstalovány v zóně 1, zóně 2 nebo v základním prostředí.
Kdokoli, kdo pozorně sleduje technologický a IT tisk, si možná před několika lety přečetl nekrology věnované smartphonům. Jeho čas prý vypršel – naposledy to předpovídali i významní generální ředitelé ze Silicon Valley. Mezi často zmiňované nástupce patří chytré brýle, chytré hodinky a digitální asistenti, jako je například Amazon Echo s asistentkou Alexou, stejně jako podobná zařízení. Když dochází k technologickým změnám, otevírá se prostor pro inovace. V tomto ohledu se spotřebitelský a B2B sektor podobají: když jsou stávající typy zařízení nahrazeny nebo se stanou zastaralými, jejich funkci – to, co poskytovaly pro závod nebo stroj – musí převzít jiné zařízení.
Z tohoto úhlu pohledu lze na projekty typu „brownfield“ v chemickém průmyslu nahlížet stejným způsobem. V petrochemické skupině Chevron Phillips Chemicals International NV (CPChem) nyní systém excom od společnosti TURCK nahrazuje dosavadní systém vstupů a výstupů (I/O) a dříve samostatné Ex bariéry v jediné skříni. Tím se uvolňuje místo v měřicí a řídicí místnosti, což vytváří prostor pro rozšíření závodu a zavádění inovativních technologií. Závod v Beringenu je součástí společnosti CPChem od konce roku 2011 a byl založen v roce 1991 finskou rafinérskou společností Neste. V Beringenu se vyrábějí polyalfaolefiny (PAO), které se používají v syntetických olejích a mazivech; mezi odběratele těchto olejů patří automobilový průmysl a další průmyslová odvětví.
V roce 2013 finský výrobce ukončil výrobu systému I/O pro řídicí systém Honeywell používaný v Beringenu. Odpovědní technici společnosti CPChem proto začali hledat alternativy. Potřebovali systém, který by bylo možné připojit k řídicímu systému Honeywell prostřednictvím sběrnice Profibus DP a který by zajišťoval izolaci signálů podle normy Ex – tj. napájel jak jiskrově bezpečná, tak i nejiskrově bezpečná zařízení. Kromě toho musel být systém flexibilní a podporovat moderní diagnostické funkce i otevřené standardy. Nová vrstva I/O musela také zabírat co nejméně místa a nesměla ovlivnit provozuschopnost závodu.
Společnost CPChem oslovila výrobce řídicích systémů Honeywell, který jako náhradní řešení navrhl systém excom I/O od společnosti TURCK. Společnosti Honeywell a TURCK již v rámci četných projektů po celém světě prokázaly svou úzkou spolupráci – a to jak z hlediska zapojených týmů, tak z hlediska nasazených systémů. Kromě toho společnost CPChem samostatně prozkoumala i další potenciálně vhodné systémy.
„Velkou výhodou bylo, že jsme mohli velkou část přípravných prací provést předem. Poté jsme mohli přejít přímo k instalaci typu ‚plug-and-play‘, protože jsme neměli moc času. Samotná instalace trvala jen jeden až dva dny.“
Sarah Gyssels | Ingenieurin | Chevron Phillips
Společnost CPChem nejprve realizovala pilotní projekt s jedinou rozvaděčovou skříní, v níž byly karty I/O nahrazeny subrackem excom. Jednalo se o jiskrově bezpečné signály pro polní zařízení v zóně 1 nebo zóně 2. Vzhledem k tomu, že zkušenosti z pilotního projektu byly pozitivní, byly i následující projekty plánovány s využitím excomu. První poznatek z pilotního projektu: excom šetří spoustu místa. Jiné systémy vyžadují pro signály v zóně 1 samostatnou izolaci Ex. U excomu jsou zpracování signálu a izolace Ex integrovány do jedné skříně. Po pilotním projektu si společnost CPChem uvědomila, že namísto pěti rozvaděčů se zařízeními ze starého systému jsou zapotřebí pouze tři rozvaděče s excomem.
Po úspěšném pilotním projektu společnost CPChem v roce 2015 vyměnila celkem 172 vstupně-výstupních karet. Výhody systému excom z hlediska úspory místa byly plně využity a výměna vstupně-výstupních karet byla naplánována tak, že již nebyly zapotřebí celé řídicí skříně. Tento prostor je nyní k dispozici pro rozšíření závodu nebo instalaci dalšího zařízení. V navazujícím projektu v roce 2017 byly prostřednictvím systému excom připojeny další I/O karty pro 720 signálů.
Časový rámec pro instalaci I/O technologie byl velmi napjatý. Ačkoli se závod v Beringenu každé dva roky podrobuje generální opravě v časovém okně 14 dnů, toto období se neomezuje pouze na samotnou fyzickou instalaci. Zařízení musí být také důkladně otestována během provozu a jako součást celkového systému. Velkou výhodou bylo, že společnost TURCK byla schopna dodat plně předzapojené rozvaděče vybavené systémem excom a speciálními propojovacími bloky, které společnost CPChem již dříve používala. Vlastní dodavatel společnosti TURCK pro řešení na míru, Turck Mechatec, vyrobil rozvaděče předem zapojené a připravené k připojení, včetně propojovacích bloků. To výrazně zkrátilo dobu instalace společnosti CPChem, protože bylo možné zachovat veškeré terénní zapojení.
Dodavatel společnosti CPChem musel pouze umístit rozvaděče a připojit vodiče ke správným svorkám. „Velkou výhodou bylo, že jsme mohli velkou část přípravných prací dokončit předem. Poté jsme mohli přejít k instalaci typu plug-and-play, protože jsme neměli moc času. Samotná instalace trvala jen jeden až dva dny, ale poté následovalo testování,“ říká inženýrka Sarah Gyssels, která následně vysvětluje provozní přejímku (SAT) a tovární přejímku (FAT). Zatímco test FAT byl proveden ve společnosti Turck Mechatec ještě před instalací, přejímací zkouška na místě musela být provedena v závodě až po instalaci. Ta často trvá déle než samotná instalace.
Do roku 2019 by měla být dokončena kompletní migrace I/O karet – včetně signálů, které nejsou jiskrově bezpečné. V tu chvíli bude všech 2000 vstupů a výstupů připojeno přes excom. Propojení všech signálů, ať už jsou jiskrově bezpečné či nikoli, prostřednictvím stejného systému usnadňuje práci personálu závodu. Systémy excom pro zónu 1, zónu 2 a bezpečnou oblast používají stejný soubor GSD a stejný DTM. Díky tomu zaměstnanci při obsluze systému pracují s jednotnou logikou a jednotným uživatelským rozhraním. Komunikace HART se v současné době ve společnosti CPChem nepoužívá, je však důležité, aby systém excom podporoval protokol HART a byl tak připraven na budoucí rozšíření.
Na rozdíl od mnoha jiných systémů jsou jednotlivé kanály modulu navzájem galvanicky odděleny. V případě vnějších rušivých vlivů, jako je například elektromagnetické záření, je tak zajištěno, že se rušení nepřenese na sousední kanály. Celkově to vede ke spolehlivějším měřením. Zkraty na jednom kanálu rovněž nemají žádný negativní dopad na ostatní kanály téhož modulu.
Každý, kdo se někdy podílel na projektu modernizace tohoto rozsahu, ví, že se vždy objeví nějaké problémy. Klíčovou otázkou pro společnost CPChem proto bylo, jak společnost TURCK s takovými problémy zachází. „Společnost TURCK vzniklé problémy rychle vyřešila,“ říká Sarah Gyssels s odstupem času. „Vždy jsme měli k dispozici kontaktní osoby, které se o vše skutečně postaraly. Velmi nám pomohlo také školení přímo v sídle společnosti TURCK, protože nyní jsou všichni na stejné vlně – včetně nových členů týmu.“
Uživatel | www.cpchem.com
Partner projektu | www.honeywell.com
Autor | Danny D'hollander je obchodní inženýr ve společnosti Turck Multiprox v Belgii
Společnost Turck Mechatec poskytuje řešení mechanických a elektrických systémů přizpůsobená požadavkům zákazníků pro všechny oblasti průmyslové automatizační techniky. Kdykoli zákazníci požadují více než jen standardní řešení, právě v takových případech přicházíme na řadu my.
