Feldbussysteme und Dezentrale Peripherie

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1 Seminar Explosionsschutz Feldbussysteme und Dezentrale siemens.com/et200isp

2 SIMATIC ET 200iSP Vorteile der 2 Feldbussysteme 7 Dezentrale 11 TIA Selection 44 Seite 2

3 Konventionelle Ex-Lösung Dezentrale Installation Seite 3

4 Ex-Lösung mit dezentraler Seite 4

5 Vorteil Ex-Lösung mit dezentraler Seite 5

6 Vorteile der 3 Feldbussysteme 6 Dezentrale 11 TIA Selection 44 Seite 6

7 Feldbussysteme bei Siemens PROFINET IO PROFIBUS DP ET200iSP RS485iS DP/PA Link/ Koppler Zone 2 ET200M, ET200S Koppler PROFIBUS DP RS485iS (Ex ib) Zone 1 PROFIBUS PA (Ex ia) PROFIBUS PA Zone 1 Seite 7 Zone 0

8 Eigensicherer PROFIBUS in Zone 1 Feldbus Trennübertrager SIMATIC RS 485iS-Koppler Setzt PROFIBUS DP in eigensicheren PROFIBUS DP um (PROFIBUS RS 485-IS) Ermöglicht Einsatz bis in Zone 1: von max 31 eigensicheren DP-Geräten (z. B. ET 200iSP) pro Segment als Repeater (max. 5 Segmente in Reihe) Installation in Zone 2 MLFB: 6ES AC80-0XA0 Segment 1 Segment 2 Vom Master RS 485iS Koppler S S S S S Seite 8 Zone 2 Zone 1 max 31 Teilnehmer

9 Eigensicherer PROFIBUS in Zone 1 Profibus-Busanschlussstecker RS 485-iS Busanschlussstecker RS 485-iS: Zum Anschluss eines eigensicheren PROFIBUS Zuschaltbarer Abschlusswiderstand Temperaturbereich 25 C bis +70 C Bestellnummer: 6ES7972-0DA60-0XA0 PROFIBUS-Kabel Welche Eigenschaften muss das Kabel mit bringen? Muss nach IEC 61158/61784 cable type A zugelassen sein Das Verhältnis des Kabels von L/Rcable 15µH/ darf nicht überschritten werden Bestellnummer: 6XV1831-2A Übertragungslängen Übertragungsrate (kbit/s) 93,75 187, ,5M max. Segment Länge (m) Seite 9

10 Vorteile der 3 Feldbussysteme 7 Dezentrale 10 Übersicht 11 ET200S 14 ET200M 16 ET200ecoPN 26 ET200iSP 27 TIA Selection 44 Seite 10

11 SIMATIC ET200 Produktübersicht ET 200SP Lösungen für den Schaltschrank (IP20) Kompakt und erweiterbar Zone 2 ET 200S COMPACT Skalierbar Zone 2 Multifunktional Multifunktional Zone 2 Zone 2 Zone 1 / 21 Multifunktional ET 200S Modular ET 200M Eigensicher Lösungen ohne Schaltschrank (IP65/67) ET 200pro Block ET 200eco Zone 2 / 22 Block ET 200MP Zone 2 ET 200iSP ET 200eco PN Seite 11

12 SIMATIC S CPU Seite 12

13 SIMATIC ET 200 Positionierung Seite 13

14 SIMATIC ET 200S ET 200S Feinmodular Multifunktional (Motorstarter, Technik, CPU, usw.) integrierte Sicherheitstechnik Mehrfachleiteranschlüsse Nicht eigensichere Baugruppen II 3 G Ex na II T4 oder T5 Installation bis in Zone 2 Alle zugelassenen Baugruppen: Seite 14

15 Kennzeichnung der Module bei ET 200S Jedes Modul welches für den Einsatz in der Ex-Zone zugelassen ist trägt den entsprechenden Aufdruck. Modul 1 Modul 2 Beispiel: Module mit gleicher Bestellnummer Das ältere Modul hat genau die gleiche Funktion wie das neuere aber kam vor der Zertifizierung auf den Markt. Dieses Modul hat keine Ex-Kennzeichnung und darf deshalb nicht in der Ex-Zone eingesetzt werden obwohl die Elektronik identisch mit dem neueren Modul ist. Seite 15

16 SIMATIC ET 200M ET 200M Modular viele Funktionen dank S7-300 Baugruppen hochverfügbar durch redundante Konfiguration integrierte Sicherheitstechnik (PROFIsafe) Installation bis in Zone 2 Nicht eigensichere Baugruppen II 3 G Ex na II T3 oder T4 oder T5 oder T6 Eigensichere Baugruppen II 3 (2) G Ex na [ib] IIC T4 Eigensichere Sensoren/Aktoren bis in Zone 1 Alle zugelassenen Baugruppen: Seite 16

17 ET200M Einsatz von Ex-Baugruppen LK393 6ES7393-4AA00-0AA0 Seite 21

18 ET200M Einsatz von Ex-Baugruppen Nicht Ex Ex Trennbaugruppe DM370 Nicht Ex Ex Trennung von Nicht Ex und Ex Modulen durch Platzhalter- Baugruppe DM370 6ES7370-0AA01-0AA0 Aufbau mit aktiven Rückwandbusmodulen Trennung von Nicht Ex und Ex Modulen durch Trennwand 6ES7195-1KA00-0XA0 Trennwand Seite 22

19 Aufbau einer ET200M mit Ex-baugruppen Seite 23

20 Aufbaurichtlinien Einsatz ET200S und ET200M in Zone 2 mit Standard Baugruppe Voraussetzungen (nur Beispiel) Die Station muss in einen Schaltschrank oder ein metallisches Gehäuse eingebaut werden. (Schutzart IP 54 nach EN 60529) Für das Gehäuse muss eine Herstellererklärung für Zone 2 vorliegen u.s.w Seite 24

21 Aufbaurichtlinien Einsatz ET200M in Zone 2 mit Ex Baugruppen Voraussetzungen (nur Beispiel) Die Station muss in einen Schaltschrank oder ein metallisches Gehäuse eingebaut werden. (Schutzart IP 54 nach EN 60529) Für das Gehäuse muss eine Herstellererklärung für Zone 2 vorliegen Bei der Errichtung ist die Leitungskammer einzusetzen oder zwischen den eigensicheren und der nicht eigensicheren Stromkreisen ist durch Einfügen einer Trennwand ein Mindestabstand von 50 mm (Fadenmaß) zu realisieren u.s.w. Seite 25

22 SIMATIC ET200ecoPN Für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich Zone 2/ Zone 22 Besondere Bedingungen (nur Beispiele) NEU Alle M12-Anschlussstecker (für PROFINET, Versorgungsspannung, Geber und Aktoren) dürfen nicht unter Spannung verbunden bzw. getrennt werden. Alle M12-Anschlussstecker müssen gegen unerlaubtes Öffnen geschützt werden Zur Verdrahtung der unterschiedlichen M12-Schnittstellen müssen Kabel mit geraden Steckerabgang verwendet werden. Alle nicht belegten M12-Rundbuchsen sind mittels Verschlusskappen so zu verschließen, dass diese von Hand nicht gelöst werden können u.s.w. Seite 26

23 SIMATIC ET 200iSP Produktaufbau Seite 27

24 SIMATIC ET 200iSP Aufbau Stromversorgung Ex-geschützt Sandkapselung + Druckkapselung Schnittstellenmodul Elektronikmodule Ex ib max. 32 Stück Busabschlussmodul 24V DC Terminalmodule mit Anschlussklemmen EEx ia/ib oder 230V AC PROFIBUS DP Ex ib (eigensicher) Seite 28

25 SIMATIC ET 200iSP Produktvorteile Zuverlässige Aufbautechnik Robuster Aufbau gemäß SIMATIC-Standard Durch Montage auf S7-300er Schienensystem Verrastungstechnik erlaubt waagrechte und senkrechte Installation Goldbedampfte Kontakte schützen die Installation in aggressiver Umgebung Robuste Gehäusetechnik Damit auch für Schiffbau einsetzbar Betrieb bei Temperaturen zwischen -20 C und +70 C Stehende Verdrahtung Hot Swapping - Modultausch im laufenden Betrieb Gesteigerte Verfügbarkeit durch schnellen Modulwechsel Schnelle Verdrahtungsprüfung ohne Gefährdung elektronischer Komponenten Federzug- oder Schraubklemmen Seite 29

26 Aufbaurichtlinien Beispiel Einsatz ET200iSP in Zone 1 Voraussetzungen (nur Beispiel) Der PROFIBUS-DP muss mit einem RS 485-IS Koppler getrennt werden. Der Feldbus- Trennübertrager muss im sicheren Bereich oder in der Zone 2 (Kategorie 3G) installiert Werden. Der PROFIBUS RS 485-IS muss mit dem PROFIBUS- Busanschlussstecker RS 485-IS (6ES7972-0DA60-0XA0) abgeschlossen werden Die ET 200iSP muss in ein zertifiziertes Gehäuse mit Zündschutzart Ex e (erhöhte Sicherheit) montiert werden. u.s.w. Seite 31

27 SIMATIC ET 200iSP Signalmodule Stromversorgung 24V DC 120/230V AC (85 264V AC) Schnittstellenmodul IM 152 RESERVE Modul Digitaleingabe 8 DI NAMUR (2 Kanäle Zähler oder Frequenzmessung bis 5KHz) Digitalausgabe 4 DO, 23,1 V DC/20 ma 4 DO, 17,4 V DC/27 ma (Low- oder High-abschaltend, Parallelschaltung möglich) 4 DO, 17,4 V DC/40 ma 2 RO, UC60V / 2A (Klemmen nicht Ex(i)) Analogeingabe 4 AI I 0..20/4..20 ma / HART ma (2-Draht) 4 AI I 0..20/4..20 ma / HART ma (4-Draht) 4 AI RTD 4 AI TC Analogausgabe 4 AO HART Seite 32

28 SIMATIC ET 200iSP Digitale Ausgangsmodule Digitales Ausgangsmodul 4 DA, 23,1 V DC/20 ma Digitales Ausgangsmodul 4 DA, 17,4 V DC/27 ma Digitales Ausgangsmodul 4 DA, 17,4 V DC/40 ma Ansteuerung von Ventilen verschiedenster Hersteller Herstellerliste wird im Internet veröffentlicht Bürkert, Herion, Hörbiger, Parker Luzifer, Samson, Seitz, Kennlinien U/V I/mA D17,4V / 27mA DC17,4V / 40mA DC23,1V / 20mA Seite 33

29 SIMATIC ET 200iSP Zählen und Frequenz messen Zwei Eingänge des DE Moduls können zum Zählen oder Messen von Frequenzen genutzt werden Konfiguration und Parametrierung über HW-Konfig Zählen 2x 16-Bit Vorwärtszähler (Normale Zählfunktion) 2x 16-Bit Rückwärtszähler (Periodische Zählfunktion) 1x 32-Bit Rückwärtszähler (Kaskadier Funktion) Vorgabe eines Sollwertes Konfiguration der Steuersignale Über Prozessabbild Über die restlichen 6 Eingänge des Digitalen Moduls Frequenzen 2 Frequenzmesser von 1Hz bis 5 KHz Seite 34

30 ET 200iSP fehlersichere Module Erstes fehlersicheres Baugruppenspektrum für die Ex-Zone Features: 3 fehlersichere Baugruppen für die Installation bis in Ex-Zone 1/21; bis zu SIL 3, PLe Digital Input Modul F-DI8 NAMUR Digital Ouput Modul F-DO4, 17,4V DC 40mA Analog Input Modul F-AI4 HART Kundennutzen: Reduzierter Installationsaufwand verglichen mit herkömmlichen Lösungen (mit Ex-Barrieren) Diagnose bis zum Sensor Vorteile in der SIL-Berechnung durch Wegfall der Ex-Barrieren Komplettes Portfolio - Fehlersicherheit in Ex-Zone 1 speziell für Applikationen wie ESD (Emergency ShutDown), Kessel-/Boilerschutz (z.b. bei Biogasanlagen), Löschvorrichtungen, Gas / Feuer detektieren Seite 35

31 Integrierte Ventilinsel von BÜRKERT AirLINE 8644 Pneumatikventile für den Einsatz bis in Zone1 Substitution von konventionellen Pneumatiklösungen hilft Platz und Kosten zusparen Durchgängige Lösung für elektrische und pneumatische Signale 48 x Ventile QNN = 300l/min (typisch in der Prozessindustrie) 3/2-Wege-Ventile Druckbereiche: 2,5-7 bar Detailinformation erhältlich bei: Seite 37

32 SIMATIC ET 200iSP Redundanz Optionen S7-400 H S7-300/400 PROFIBUS DP PROFIBUS DP RS485iS Koppler RS485iS Koppler PROFIBUS DP Ex ib PROFIBUS DP Ex ib Redundante PS L+ L+ ET 200iSP L+ L+ ET 200iSP Einfache PS ET 200iSP L+ Redundante IM Seite 39 L+ Einfache IM ET 200iSP

33 SIMATIC ET 200iSP Optimale Integration in PCS7 Integration in STEP 7, PCS 7 und andere Leitsysteme CFC-Treiber in PCS 7 integriert Parametrierung aller Stationsmerkmale mit: STEP 7 ab Version 5.3 SP1 PDM Systemdiagnose für interne/externe Fehler Weitergabe von Status, Warnungen und Zusatzinformationen angeschlossener HART- Geräte an das Leitsystem Identifikationsdaten I&M CIR (Configuration in run) Seite 40

34 Kostenvergleich ET 200M und ET 200iSP ET 200M ET 200iSP Preis ET 200M ET 200iSP Kostenvergleich ET200iSP und ET200M: - Stromversorgungsmodul und RS485IS Koppler notwendig + günstiger Kanalpreis für Ex(i) Kanäle Schon bei wenigen Ex(i) Kanälen ist ET 200iSP günstiger als ET 200M Vergleichen lohnt sich Seite 42 Kanäle

35 Vorteile der 3 Feldbussysteme 7 Dezentrale 11 TIA Selection 43 Seite 43

36 TIA Selection Seite 44

37 TIA Selection : Industry Mall (Internet, online) Start des SIMATIC Selection aus der Industry Mall heraus: Seite 45

38 TIA Selection : CA01 (Katalog auf DVD, offline) Start des TIA Selection aus CA01 heraus Seite 46

39 TIA Selection Seite 47

40 TIA Selection Seite 48

41 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Holger Schulze Promotor Dezentrale und PROFINET GER I S NORD IA TCPR2 Werner-von-Siemens-Platz Laatzen Telefon: +49 (511) Fax: +49 (511) Mobil: +49 (1522) siemens.com/et200isp Seite 49

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