Foundation-Fieldbus-Installationen in der Praxis.

Transkript

1 T. Menze MTL Instruments Gruppenpräsentation Die digitale Anlage Foundation-Fieldbus-Installationen in der Praxis.

2 Konventionelle ma Technik 4-20 ma Falls Ex-i: Ex-i Trenner für jedes Signal 4-20 ma 4-20 ma Lange mehradrige Kabel Folie 2

3 Einfache Fieldbus Topologie Falls Ex-i: Nur eine Ex-i Schnittstelle Fieldbus Twisted Pair Kabel Folie 3

4 Fieldbus Terminologie Segment Spur Terminator Trunk Terminator Folie 4

5 Fieldbus Topologie Control Network Junction Box Point-to-Point Bus with Spurs Daisy-Chain Chicken Foot or Tree Folie 5

6 Ersatzschaltbild Fieldbus-Segment Power Conditioner Near-End Terminator Far-End Terminator Field Devices 9-32V + - Signal Isolation Inductors 100 Ω 1 µf 100 Ω 1 µf 1900 m Max. To H1 Interface Card Folie 6

7 Die erlaubten Kabellängen Maximale Kabellänge pro Segment ist auf 1900 m begrenzt! 280m 50m H1 Fieldbus Interface T 120m 400m 60 m Segmentlänge = Trunk + All Spurs Trunk = 280 m m = 680 m Spurs = 120 m + 50 m + 60 m = 130 m Segmentlänge = 950 m Folie 7

8 Prinzipieller Aufbau eines Fieldbus-Netzwerkes Fieldbus Control System Optional Rredundanz 24 Vdc Fieldbus Power Conditioner CONTROL ROOM Field Field Wiring Hub FOUNDATION Fieldbus Devices Sicherer Bereich Folie 8

9 Ex nl non incendive Spur Fieldbus Control System 24Vdc Fieldbus Power Conditioner Non-arcing Trunk CONTROL ROOM Live-workable Non-incendive spurs Ex n Field Wiring Hub Non incendive Spurs FIELD Ex nl oder Ex i zertifizierte Feldgeräte Division 2 Zone 2 Folie 9

10 Ex nl non incendive Trunc und Spurs Fieldbus Control System 24Vdc 24Vdc FNICO Power Supply CONTROL ROOM Live-workable Non-incendive Trunk trunk and und spurs Spurs Ex n oder eigensicherer Field Wiring Hub FIELD Ex nl oder Ex i zertifizierte Feldgeräte Division 2 Zone 2 Folie 10

11 Zone 1 Installation mit Fieldbus-Barrier PLS Foundation Fieldbus Karte Ethernet 1.5 Mbaud FPS-I (redundant) 4 Geräte je Fieldbus Barrier 16 pro Bus 9302-FB 9302-FB 9301-FB 9301-FB Ex-e/Ex na Trunk 24V 230V ZONE 1 Stichleitung je 60m Folie 11

12 Fieldbusbarrier vs FISCO Fieldbus Power Supply Barrier Box Barrier Box Barrier Box Barrier Box Ex e Trunk Div 2 oder Zone 1 Ex i Spurs Ex i Trunk Ex i Spurs FISCO Sicherer Bereich, Div 2 oder Zone 2 Div 1 oder Zone 1 Folie 12

13 Ex ia eigensichere Trunk und Spurs Fieldbus Control System 24Vdc 24Vdc FISCO Power Supply CONTROL ROOM Live-workable eigensicherer Trunk und Spurs eigensichere Field Wiring Hub FIELD Eigensichere FISCO Feldgeräte Zone 1 Division 1 Folie 13

14 Ex i Installationen - Verfügbare Energien 120 ma verfügbar, typisch 6 Geräte 9121-IS FISCO, IIC Gas Groups 265 ma verfügbar, typisch 12 Geräte 9122-IS FISCO, IIB Gas Groups Zone 1 Division 1 Folie 14

15 FISCO-Vorteile IEC CDV FISCO Technische Spezifikation Kalkulation der Kabelparameter entfällt Ex-Dokumentation ist eine Auflistung der eingesetzten Geräte Hinzufügen von Geräten ohne Überarbeitung der Ex-Dokumentation längere Kabel und höhere Kapazitäten Folie 15

16 Vergleich FISCO / FNICO Zone 1/Division 1 Vorausgesetzt 20mA pro Feldgeräte 120 ma verfügbar, typisch 6 Geräte FISCO, IIC Gas Groups 265 ma verfügbar, typisch 12 Geräte FISCO, IIB Gas Groups FNICO, IIB Gas Groups Zone 2/Division ma verfügbar, typisch 16 Geräte (180 ma/9 Geräte in IIC) Folie 16

17 Messgeräte zur Busdiagnose Basisgerät zeigt über LED >9V, Signal, Polarität an Signal-Generator für den Verdrahtungstest Fieldbus Monitor Das Multimeter für FF Folie 17

18 Fieldbus in allen Ex-Zonen! Sicherer Bereich Zone 2/Division 2 Fieldbus Fieldbus Zone 1/Division 1 Fieldbus Folie 18

19 Shin-Etsu, Niederlande Weltweit größter PVC- Produzent Vinyl Chloride Monomer Produktion in Botlek, Rotterdam Vinyl Chloride Monomer per Pipeline nach Shin-Etsu PVC- Fabrik Folie 19

20 Shin-Etsu, Niederlande Ethylene Dichloride cracking Anlagenerweiterung 35 FF-Segmente, 275 FF-Feldgeräte Zone 2 Installation Folie 20

21 Shin-Etsu, Niederlande Hohe Verfügbarkeit gefordert Redundante FF Power supplies (PSU) gefordert Galvanische Trennung in der PSU Kurzschlußschutz in der Verbindungstechnik Regelungen im Feldgerät Non-incendive (EEx nl) Spurs Arbeiten ohne Feuerschein Bewährte Nord Amerikanische Technologie gefordert Integration in Honeywell Experion PKS Folie 21

22 Shin-Etsu, Niederlande 24Vdc 24Vdc Leitsystem Redundante FF Power Supply Arbeiten ohne Feuerschein Ex na trunk Kurzschlußschutz an den Spurs Ex nl oder Ex ia Feldgeräte Wartungsfreundliche Ex nl Spurs Zone 2 Division 2 Folie 22

23 PhytoSource,, Houston Hersteller von Lebensmittel Additiven Kurze Inbetriebnahme Installation und Inbetriebnahme in 5 Monaten Rasche Erweiterung der Anlagenkapazität Folie 23

24 PhytoSource,, Houston Ex nl für Trunk und Spur Arbeiten ohne Feuerchein Integration in Emerson Delta V Folie 24

25 PhytoSource,, Houston 24Vdc 24Vdc Leitsystem FNICO Power Supply Arbeiten ohne Feuerschein an Trunk und Spurs Ex nl Trunk Ex nl Spur Ex nl oder Ex ia Feldgeräte Zone 2 Division 2 Folie 25

26 CSPC Nanhai,, China CNOOC + Shell joint venture US $ 4.3 Milliarden Petrochemischer Komplex FF Feldgeräte FF Segmente Zone 2 Applikation Integration in Yokogawa Leittechnik Folie 26

27 CSPC Nanhai,, China Leitsystem Fieldbus Power Supply Feuerschein für Wartungsarbeiten nötig 24Vdc 24Vdc Ex na Trunk Ex na Spurs Ex na oder Ex d Feldgeräte Zone 2 Division 2 Folie 27