A kémia? Az rendben van…

Werner Last – ügyfélkapcsolati manager – Hans Turck GmbH & Co.

A Yokogawa és a Turck szoros együttműködése egy vegyiüzem Profibus DP-rendszerének redundáns kábelezésével olyan szolgáltatást is megvalósított, amellyel a rendszer futás közbeni átkonfigurálása is megoldható.

…nemcsak a vegyiüzem technológiájában, de a beszállítók együttműködésében is

Röviden…

Egy vegyiüzemben egy folyamatirányító rendszer cseréje vált esedékessé. A tulajdonosok olyan hibatűrő és redundáns megoldást igényeltek, amely a HCIR (Hot Configuration in Run – a rendszer futás közbeni átkonfigurálása) funkcióval is rendelkezik. Ennek a követelménynek a kielégítésére a Yokogawa, a Turck és a megrendelő specialistáinak csoportja működött hatékonyan együtt, amelynek eredményeként olyan egyedi megoldást sikerült kifejleszteni, amelynek előnyeit nem csak a vásárló élvezheti. Az eredetileg egyedi megoldást mostanra már mindkét cég standard termékvonalába „belefejlesztették”.

A vásárlói érdeklődés fókuszálása és egy adott megoldás felé terelése olyan fogalmak, amelyeket főként a cégek marketingrészlegei szoktak használni. Ha egy vásárló valóban „testreszabott” terméket igényel, el kell választani „a búzát az ocsútól”, az értékest az értéktelentől. Bár az egyedi megoldások többe kerülnek, az kifizetődhet a gyártónak éppúgy, mint a megrendelőnek. Ezt a Turck és a Yokogawa közti együttműködés is bizonyítja, mivel a két cég – a végfelhasználóval karöltve – redundáns csatlakozást dolgozott ki a Turck excom remote I/O-rendszeréhez, valamint a Yokogawa Centrum VP folyamatirányító rendszerhez, amely a futás közbeni átkonfigurálást is zökkenőmentesen „elviseli”,  

Állandó folyamatoptimalizálás

Az előző folyamatirányító rendszer már a korosodás jeleit mutatta, és már nem felelt meg a modern kor műszaki követelményeinek, például olyan interfészek tekintetében, mint a Profibus vagy az OPC^[1]. Mivel az üzem teljes felülvizsgálata vált szükségessé, a végfelhasználó úgy döntött, hogy kétszeresen használja ki az ehhez szükséges rendszerleállást és egyidejűleg az elavult folyamatirányító rendszert is lecseréli. Úgy tervezték, hogy a Turck excom remote I/O-rendszerét használják ismét, amelyet az üzem más területein már korábban is alkalmaztak a Zóna 1-besorolású területek terepi műszereinek csatlakoztatására. Eredetileg a vásárló azért választotta az excomot, mivel akkor az volt az egyetlen remote I/O-rendszer, amelyet Zóna 1-ben 230 V-os tápfeszültséggel lehetett működtetni. A szükséges nagy kábelhosszaknál ugyanis sokat nyomott a latban, hogy a másik lehetőség, a 24 V-os tápfeszültség használata mellett nagy keresztmetszetű kábeleket kellett volna telepíteni a megengedhetetlenül nagy feszültségesés elkerülésére.
    Az új irányítástechnikai rendszer csatlakoztatásáért felelős csapat világosan definiált specifikációs profilt vázolt fel. Redundáns Profibus-csatlakozást igényeltek a remote I/O-rendszerhez, amelynek képesnek kell lennie arra, hogy normál rendszerműködés közben – annak megzavarása nélkül – új kártyával vagy akár új állomással lehessen bővíteni. Ezt az online bővítési funkciót nevezik szakmai körökben HCIR-nek (Hot Configuration in Run).

Két excom remote-I/O állomás profibusszal és szegmenscsatolókkal (balra)

„Amikor ezt a rendszert telepítettük, ez a szabvány még nem volt leírva a Profibus felhasználói szervezetének dokumentumaiban. Ez azt jelenti, hogy a vezérlő- és az I/O-rendszer között használandó megoldásokat a beszállítóknak egyedileg kellett kidolgozniuk” – mondja erről Holger Schneider, a Yokogawa értékesítési szakértője. A felhasználó, a Yokogawa és a Turck kezdeti megbeszéléseiből egyetlen dolog vált világossá: egyik beszállító partner sem képes egymaga teljesíteni a végfelhasználói követelményeket, ezért kettőjük szoros együttműködésével dolgozható csak ki az a konfiguráció, amelyet a végfelhasználó specifikált.

Specialisták tesztelték

A két cég termékspecialistái először illesztették a Yokogawa Centrum VP vezérlőrendszert és az excom firmware-ét. Néhány belső teszt után, az igényekhez illesztett rendszereket a felhasználó telephelyén először 2010-ben vizsgálták meg alaposan. Az irányítástechnikai mérnökök előkészítettek egy tesztkörnyezetet, amelyben egy független rendszer generálta azt a jelet, amely az excom remote I/O és a Profibus közvetítésével a Yokogawa rendszerére kapcsoltak. Ott ezt a jelet egy adatgyűjtő szoftvermodul rögzítette, vizuálizálta, tárolta egy trendben, végül pedig kimeneti jelként visszaküldte az excom-állomáson keresztül. A független tesztrendszer saját trendfunkciója tette lehetővé, hogy a küldött értéket a vett értékkel valós időben össze lehessen hasonlítani.
    Ebben a tesztben fűrészfog alakú jeleket használtak a lassan növekvő és csökkenő analóg jelek szimulációjára, a digitális be- és kikapcsoló jeleket pedig – a HCIR működésének vizsgálata közben futó rendszerfolyamatként – négyszögjelekkel modellezték. Schneider így emlékszik vissza arra az eseményre, amikor először próbáltak új modult helyezni a futó rendszerbe: „Be kellett töltenünk a módosított buszkonfigurációt, amely már tartalmazta az új állomás vagy a kiegészítő kártyák paramétereit is. A betöltés közben a busz nagyjából két másodperc alatt inicializálódott. Eközben valamennyi állomás egy pillanatra lekapcsolódott a buszról. Az állomásoknak képesnek kell lenniük ezt az üzemállapotot felismerni és világosan elkülöníteni azt a kábelszakadásból adódó buszleállástól. Ha az inicializálási üzemmód felismerése helyesen történt meg, a rendszer összes be- és kimeneti értéke megőrződik, amelynek következtében az új rendszerelem futás közbeni installációjának nincs hatása a működésre.”

Megoldás szoros együttműködéssel

Az első teszt alaposan lehűtötte a reményeket a gyors megoldásra, mivel a fejlesztőcsapat nemkívánatos rendszerválaszt tapasztalt: amikor új modult csatlakoztattak a rendszerhez, a vezérlőrendszer a várakozások ellenére nem őrizte meg az átkonfigurálás előtti utolsó érvényes rendszerparamétereket. Ehelyett a műszakiak a jel értékének pillanatnyi kiesését vették észre. Ez egy élesben futó rendszeren olyan jelváltozásokat idézhet elő, amely hatással lehet
a gyártási folyamatra, sőt, szélsőséges esetben még rendszerleállást is okozhat. A Turck és a Yokogawa specialistái újra elvégezték
a firmware felülvizsgálatát, és sikerült azon olyan finomhangolást végrehajtaniuk, amelyet a további tesztek során már kielégítőnek értékelhetett a fejlesztés valamennyi résztvevője – a végfelhasználót is beleértve.
    Az összesen 15 hónapot igénybe vevő tesztsorozat és rendszermegvalósítás során a munkába fektetett minden erőfeszítés megtérült: a felhasználó élvezheti mindazokat az előnyöket, amelyek korábban a piacon nem voltak elérhetők. A Yokogawa és a Turck pedig ajánlott eszközeinek körét az alkalmazás során szerzett tapasztalatokon alapuló új elemekkel bővítette. A Yokogawa értékesítési szakembere így összegzi a sikertörténetet: az nem csak a specialisták tudásának és az alkalmazottak termékismeretének volt köszönhető: „A sima és konstruktív együttműködés a felhasználó szakemberei, valamint a Turck és a Yokogawa alkalmazástechnikai mérnökei között lehetővé tette az optimális megoldás gyors kifejlesztését. A ’kémia’ jól működött.”

A Yokogawa Centrum VP redundáns Profibus-csatlakozása növeli a rendelkezésre állást

Mára a megoldásból „tokushu” vált. Ezt a japán kifejezést a Yokogawa házi szlengjében azokra a szoftvermegoldásokra alkalmazzák, amelyek megértek arra, hogy a standard termékkínálatban is megjelenjenek. Ezt a megoldást is beépítették a Centrum VP hiva­talos szoftververziójába, amely ezáltal lehetővé teszi a Yokogawa ügyfeleinek, hogy folyamatirányító rendszerüket és excom-állomásaikat egy redundáns és HCIR-képességekkel felvértezett rendszerben futtathassák. A Turcknál pedig az ehhez szükséges módon bővített firmware-t az excom remote I/O-rendszer standard elemévé tették. Ezáltal a redundáns kommunikáció és a Profibus-DP-n megvalósított HCIR minden további nélkül használhatóvá vált mindazok számára, akik excom remote I/O-t használnak Centrum VP folyamatirányító rendszer alatt.

Turck Hungary Kft.
1117 Budapest, Infopark,
Neumann János u. 1/E
Tel.: +36 1 477 0740, fax: +36 1 477 0741
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.turck.hu