A terepi kommunikáció régi és új lehetőségei

Az elosztott folyamatirányító rendszerekben (DCS) a komponensek közötti digitális kommunikáció kiterjed a terepi berendezésekre is: a kétirányú kapcsolat az elemi információk – pl. üzemállapot, mérési értékek – beolvasása mellett lehetővé teszi az intelligens terepi eszközök diagnosztikai, beállítási és további kiegészítő adatainak átvi­telét is. A PCS7 Engineering Software-rel és azt kiegészítő SIMATIC Process Device Manager- (PDM) -szoftverekkel a terepi eszközök a hálózaton keresztül konfigurálhatók, paraméterezhetők és diagnosztizálhatók. A busztechnika alkalmazása emellett tervezési, kivitelezési és fenntartási szempontból is gazdaságos alternatívát jelent a kiterjedt egyedi kábelezéssel és huzalozással járó analóg jelátvitellel szemben.

A SIMATIC·PCS·7 folyamatirányító rendszer szolgáltatásai

A SIMATIC PCS 7 folyamatirányító rendszerben a terepi kommunikáció alapját a PROFIBUS ipari kommunikációs hálózatok képezik.

PROFIBUS DP

Az univerzális PROFIBUS DP-busz a moduláris be-/kimeneti egységek (RIO), frekvenciaváltók, motorindító kapcsolók, elemző műszerek stb. csatlakoztatásának alapvető eszköze. A PROFIBUS DP-busz a Master-funkciót betöltő kontrollerben közvetlenül a CPU-hoz vagy egy külön interfészmodulhoz csatlakozhat. A busz a kontroller típusától függően egyszeres vagy kettős – redundáns – kialakítású lehet. Rézkábeles kivitelben vonalas vagy fastruktúrák, fénykábeles változatban vonalas, sugaras és gyűrűs elrendezések lehetségesek.

A PROFIBUS DP-busz biztonsági rendszerekben is alkalmazható. A Fail-Safe terepi eszközök és a biztonsági vezérlők között a biztonsági követelményeket a normál kommunikációt kiegészítő PROFIsafe-profil hozza létre.

Robbanásveszélyes zónákban elhelyezett terepi eszközök (pl. az ET 200iSP-típusú gyújtószikramentes moduláris RIO-egység) csatlakoztatásához megfelelő csatoló/elválasztó egység közbeiktatásával a PROFIBUS DP gyújtószikramentes változata alkalmazható.

PROFIBUS PA

A folyamatirányító rendszerben a PROFIBUS DP-n kívül előnyösen alkalmazható a távadók, szabályozószelepek közvetlen digitális csatlakoztatását akár robbanásveszélyes zónákban is lehetővé tevő PROFIBUS PA terepi busz. A PROFIBUS PA-buszkábel a kisebb energiaigényű eszközök tápellátására is szolgálhat. A Siemens terepi műszerválasztékában gyakorlatilag minden távadó és szeleppozicionáló rendelkezik PROFIBUS PA csatlakozási lehetőséggel.

A PCS 7-rendszerben a PROFI-BUS PA-busz a PROFIBUS DP-buszon keresztül csatlakozik a kontrollerekhez. A csatlakozásra a DP/PA Coupler normál és Ex[i] változata szolgál. Több – maximum 5 db – Coupler egy külön PROFIBUS DP-interfészmodullal egy csoportba foglalható. Egy DP/PA Couplerhez egy – max. 31 db terepi eszközt csatlakoztató – buszszegmens tartozik. A terepi eszközök tényleges száma azonban azok áramfelvételétől és a busz hosszúságától is függ.

A terepi eszközök a PROFI-BUS PA-buszhoz a 4 csatornás Active Field Distributor (AFD) elnevezésű terepi gyűjtődobozon keresztül csatlakozhatnak (szegmensenként max. 8 db). A közelmúltban jelent meg a 6 csatornás, gyújtószikramentes AFDiS-változat, amely az 1-es zónában is elhelyezhető, és amelybe 0 zónabeli készülékek is beköthetők. A 6 csatorna egyike max. 500 m hosszúságú, 3-4 készülék csatlakoztatását lehetővé tevő szubszegmens lehet. Az AFDiS-ek száma szegmensenként max. 5 db.

A rendelkezésre álló eszközökkel lehetőség van a vonalas, sugaras és gyűrűs PROFIBUS PA-buszstruktúrák és többféle redun­dan­ciaelrendezés kialakítására.

Mind a PROFIBUS DP-, mind a PROFIBUS PA-busz gyártóktól független, nemzetközi szabványokra épül, emiatt más gyártók eszközeinek a rendszerbe integrálását is lehetővé teszi.

FOUNDATION Fieldbus

Sok gyártó alkalmazza a terepi eszközök – elsősorban mérő- és szabályozókészülékek – esetén az ugyancsak szabványos FOUNDATION Fieldbus H1- (FF) terepi kommunikációs buszt. (A Siemens-távadók széles köre is rendelkezik a PROFIBUS PA mellett alternatív, FF csatlakozási lehetőséggel.)

A felhasználók választási lehetőségeinek bővítésére a SIMATIC PCS 7 folyamatirányító rendszer továbbfejlesztése során a V7.1 SP2-verzióban megjelentek a FOUNDATION Fieldbus-os eszközök integrációját megvalósító komponensek, amelyekkel a PROFIBUS PA-hoz hasonló buszkonfigurációk alakíthatók ki:

• Field Device Coupler FDC 157 (FOUNDATION Fieldbus H1 interfész és tápegység),

• IM 153-2 FF (interfész az FDC 157-nek a PROFIBUS DP-buszhoz való csatolására).

A fentieken kívül a FOUNDATION Fieldbus-hoz felhasználhatók a PROFIBUS PA-kommunikációhoz is alkalmazott AFD- és AFDiS-típusú terepi csatlakozódobozok.

A FOUNDATION Fieldbus-eszközök konfigurálására a PCS 7 Engineering Software, a terepi készülékek programozására és paraméterezésére pedig a SIMATIC Process Device Manager V7.0-verziója áll rendelkezésre, amelyek biztosítják a FOUNDATION Fieldbus teljes körű funkcionalitását, beleértve a fölé­rendelt, kontroller nélkül is működőképes – Control in the Field-elnevezésű – terepiszabályozó funkciót is.

További információ:

Siemens Zrt.
Industry Sector, IA & DT
1143 Budapest, Gizella út 51-57.
Tel.: +36 1 471-1719
Fax: +36 1 471-1704
http://www.siemens.hu/pcs7