Bedienen und Beobachten

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Victor Peters
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1 Bedienen und Beobachten im Ex-Bereich Realisierung von Bildschirmarbeitsplätzen auf Basis unterschiedlicher Ex-Zündschutzarten Dr.-Ing. Christoph Gönnheimer

2 Motivation Komplexität moderner Produktionsprozesse nimmt stetig zu. wachsende Steuerungs- und Vernetzungskomplexität. Moderne Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) ermöglichen effiziente Steuerung und Überwachung auch komplexer Produktionssysteme. Grafische Bedienerschnittstellen bilden Zukunft der HMI-Technologie. Trend zum Einsatz leistungsfähiger, meist grafischer HMI-Geräte innerhalb der Automatisierungssysteme. Folie 2

Moderne Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) ermöglichen effiziente Steuerung und Überwachung auch

3 Europamarkt für Mensch-Maschine-SchnittstellenMaschine-Schnittstellen , ,1 714, ,6 794,8 830,3 870,4 915,3 Umsatz in Mio. US $ Jahr Quelle: Frost & Sullivan Folie 3

900 800 700 695,1 714,5 737 763,6 794,8 830,3 870,4 915,3 Umsatz

4 Trends AT basiert zunehmend auf standardisierten Hard- und Softwareplattformen; Komplette Automatisierung von Maschine / Anlage sowie übergreifende Vernetzung wird durchgängig unterstützt. Systeme der Office-Welt (z.b. PCs, Bildschirme, Netzwerke, etc.), bieten höchste Leistungsfähigkeit bei niedrigen Preisen. Akzeptanz dieser offenen Plattformen führt zu steigender Nachfrage softwarebasierter HMI-Systeme (Visualisierung / Bildschirmarbeitsplätze) auf der Basis von Standard-PCs. zunehmende Durchdringung der AT durch Systeme aus Office-Welt. Wachsender Einsatz von Visualisierungssystemen auf Basis von Standard-PC-Technologie. Folie 4

Akzeptanz dieser offenen Plattformen führt zu steigender Nachfrage softwarebasierter HMI-Systeme (Visualisierung / Bildschirmarbeitsplätze) auf der Basis von

5 Bildschirmarbeitsplätze und Ex-Bereich? Wie können Systeme geeignet in Ex-Bereiche integriert werden? Folie 5

6 Bildschirmarbeitsplätze und Ex-Bereich? Wie können Systeme geeignet in Ex-Bereiche integriert werden? Folie 6

7 Mögliche Ex-Zündschutzarten Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich Standard -Elektronik Ex-Schutz durch: Erhöhte Sicherheit Ex-e Eigensicherheit Ex-i Kapselungen Ex-d,p,o,q,m Folie 7

8 PC in Schutzart Überdruckkapselung (Ex-p) Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich PC KVM-Extender Ex-em Schnittstellenrelais PC (Option) Display Ex-p- Gehäuse Maus Tastatur Versorgungsspannung Spüleinrichtung + - Modulares Konzept - Kundenspezifische Komponenten nach Belieben integrierbar - Hohe Umrüstflexibilität _ - Luft wird benötigt; Schnittstellenabschaltung erforderlich Luft Folie 8

Spüleinrichtung + - Modulares Konzept - Kundenspezifische Komponenten nach Belieben

9 Ex-p p Bildschirme / PCs: Historie 70er Jahre 90er Jahre Folie 9

10 Ex-p p Bildschirme / PCs: Historie 90er Jahre Heute Folie 10

11 PC in Schutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich PC KVM-Extender Ex-d- Verschraubungen Display Ex-d- Gehäuse PC (Option) Versorgungsspannung Maus (Ex-i) Tastatur (Ex-i) + - Modulares Konzept - Hohe Umrüstflexibilität (ähnlich Ex-p) _ - Schweres Gehäuse; Erschwerter Zugang zu Komponenten im Servicefall - Kontrast- und Blickwinkelverlust durch dicke Sichtscheibe Folie 11

+ - Modulares Konzept - Hohe Umrüstflexibilität (ähnlich Ex-p) _ - Schweres Gehäuse; Erschwerter

12 PC in Schutzart Eigensicherheit (Ex-i) Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich PC Spezial KVM-Extender Ex-i Ex-i Display ~40 Watt ggf. zus. Verguss Gehäuse Ex-i Versorgungsspannung Multispeisung Ex-i Maus (Ex-i) Tastatur (Ex-i) + - Keine Nachteile durch schweres Gehäuse, keine Luftversorgung notwendig - Alle Komponenten im Betrieb austauschbar - Mobile Lösungen gut realisierbar _ - Offenheit für Integration kundenspezifischer Komponenten beschränkt - Energieversorgung für Einbauten durch Ex-i Speisung beschränkt (z.b. PC) Folie 12

Gehäuse, keine Luftversorgung notwendig - Alle Komponenten im Betrieb austauschbar - Mobile Lösungen gut realisierbar _ -

13 Kombination mehrerer Zündschutzarten Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich PC KVM-Extender Ex-e Ex-q Display Kundenspezifische Komponenten optionale Schnittstellen Versorgungsspannung Kundenspezifisches Außengehäuse Ex-i Maus/Trackball Ex-i Tastatur zusätzliche Bedienelemente (Ex-d, Ex-i) Folie 13

Schnittstellen Versorgungsspannung Kundenspezifisches Außengehäuse Ex-i

14 Kombination mehrerer Zündschutzarten Nicht Ex-Bereich Ex-Bereich Ethernet, Profibus-DP, etc. Ex-e Ex-q PC + Display optionale Schnittstellen Versorgungsspannung Kundenspezifisches Außengehäuse Ex-i Maus/Trackball Ex-i Tastatur zusätzliche Bedienelemente (Ex-d, Ex-i) Folie 14

Ex-e Ex-q PC + Display optionale Schnittstellen Versorgungsspannung

15 Kombination mehrerer Zündschutzarten + - Modulares, flexibles Konzept - Hohe Umrüst- und Erweiterungsflexibilität - Kundenspezifische Komponenten integrierbar - Direkter Anschluss der Standard-Leitungen durch Ex-e Klemmtechnik - Keine Luftversorgung notwendig _ - Trennen der Ex-e Klemmstellen während Normalbetrieb erfordert Feuererlaubnisschein - Ex-q Kapselung ermöglicht keinen Einbau von sich räumlich bewegenden mechanischen Komponenten z.b. lüfterlose PC-Technologie erforderlich! Folie 15

Luftversorgung notwendig _ - Trennen der Ex-e Klemmstellen während Normalbetrieb erfordert Feuererlaubnisschein - Ex-q

16 Kombination mehrerer Zündschutzarten: Gönnheimer PC100 Konzept CPU Inside 8,4 19 Folie 16

17 Kundenspezifische PC100 Lösungen Folie 17

18 Entwicklungen im Bereich Ex-Bildschirmarbeitsplätze / PCs Einsatz von Standard-Hardware für Bildschirmarbeitsplätze / PCs in Ex- Bereichen ist auf Basis unterschiedlicher Zündschutzarten möglich. Jede dieser Zündschutzarten hat einsatzbedingte Vor- und Nachteile intelligente Kombination mehrerer Zündschutzarten lässt individuelle Anpassung an Problemstellung zu. Zunehmende Integration etablierter Systeme mit großer Installed-Base wie z.b. PC-based Automation, Profibus-DP, Ethernet, CAN, Wireless- Technologien in Ex-Bereichen. Zukünftige Innovationen in der Steuerungstechnik werden durch das Moore sche Gesetz getrieben. Zukunft der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Explosionsschutz liegt in Bereitstellung praxisgerechter Systeme und Konzepte zur Integration von Standard-Hardware in Ex-Bereiche. Folie 18

Zunehmende Integration etablierter Systeme mit großer Installed-Base wie z.b. PC-based Automation, Profibus-DP, Ethernet, CAN, Wireless- Technologien in Ex-Bereichen.

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Folie 19

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