Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Systém vzdálených I/O do prostředí s nebezpečím výbuchu

Prostředí s nebezpečím výbuchu vyžaduje naprostou spolehlivost všech využívaných zařízení, jejich snadnou obsluhu a údržbu a možnost provádět za provozu změny v nastavení, nebo dokonce zapojení přístrojů.
 

Redundance pro spolehlivost

Systém excom®je modulární systém vzdálených I/O (obr. 1) pro přímou montáž v prostředí s nebezpečím výbuchu (zóna 1, teplotní rozsah –25 až +70 °C). Uživatelé mají k dispozici karty pro signály běžně používané v prostředí s nebezpečím výbuchu, např. digitální signály podle NAMUR, karty pro přímé ovládání solenoidových ventilů, analogové karty, které umožňují i komunikaci HART, nebo karty pro přímé připojení snímačů teploty (bez převodníků).
 
Požadavek na značnou spolehlivost zařízení je řešen redundantním zapojením napájecích a komunikačních obvodů. Podle zapojení lze využívat redundanci pouze pro elektroniku, nebo i pro přívodní kabeláž. K napájení je možné zvolit napětí 24 V DC, 115 V AC, 230 V AC, popř. v rámci jediné stanice kombinovat různé napájecí okruhy.
 
Také u komunikačního rozhraní pro připojení ke sběrnici Profibus-DP Exi lze podle zapojení využívat několik způsobů redundance. Nejjednodušší a nejlevnější je varianta s jedním řídicím systémem s rozhraním Profibus-DP. S použitím speciálních oddělovačů (bariér Ex-i) je možné velmi snadno vytvořit dva jiskrově bezpečné segmenty v síti Profibus-DP Exi. Tato varianta eliminuje poruchy v kabeláži a elektronice na straně systému excom.
 
Nejspolehlivější variantou je řešení využívající dva navzájem redundantní řídicí systémy. Všechny varianty redundance komunikačního rozhraní splňují požadavky a doporučení PNO (Profibus Nutzerorganization). Uživatel tak má k dispozici zařízení se standardním chováním, které není závislé na implementaci výrobce.
 

Dvě roviny komunikace HART

Novinkou systému excom je komunikace typu HART on Profibus. Analogové karty systému excom umožňují připojovat přístroje s rozhraním HART a zprostředkovávají komunikaci do nadřazeného řídicího systému nebo inženýrské stanice. Komunikaci HART lze využívat ve dvou rovinách. Z přístrojů s rozhraním HART je možné v rámci cyklické výměny dat přenášet do řídicího systému (např. PLC) hodnoty procesních proměnných. Tyto proměnné HART se tedy chovají jako další vstupní kanály. V druhé rovině využívá systém excom řešení pro vkládání inteligentních přístrojů FDT/DTM. Jejich prostřednictvím se systémový inženýr připojí ze své stanice (např. PC nebo laptopu s OS Windows) přes systém excom přímo k jednotlivým přístrojům s rozhraním HART a může kontrolovat jejich stav, měnit nastavení apod. Připojení může být lokální (např. pomocí PCMCIA nebo přes karty USB přímo na Profibus-DP; obr. 2). Možné je i vzdálené připojení, např. s využitím internetu.
 
Společnost Turck je jedním z mála dodavatelů, kteří nabízejí tzv. multiúrovňový ovladač DTM. Ten je určen pro zprostředkování komunikace mezi přístroji s rozhraním HART a inženýrskou stanicí po sběrnici Profibus. Uživatel však má k dispozici nejen údaje o přístrojích v provozu, ale i o fyzické či propojovací vrstvě řídicího systému, v tomto případě o systému excom, jako celku, o jeho komponentách (kartách) i jednotlivých kanálech. K dispozici jsou informace o stavu částí systému, skutečné hodnoty signálů, údaje o diagnostice a parametrizaci apod. Data je možné dále zpracovávat, např. sledovat a vyhodnocovat trendy apod.
 
Ing. Jan David,
 
Obr. 1. Systém excom lze použít přímo v zóně 1
Obr. 2. Ovládání systému excom pomocí FDT/DTM