Elektropneumatisches Automatisierungssystem

Integrierte Ventilinsel von Bürkert

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Verfahrenstechnische Anlagen profitieren davon, wenn elektrische und pneumatische Funktionen gemeinsam auf einer Ventilinsel integriert sind. So lassen sie sich über nur eine Busleitung ansteuern und das Programmieren geht schneller. Heute sind solche integrierten Ventilinseln zu intelligenten, elektropneumatischen, obendrein auch noch ex-sicheren Automatisierungssystemen geworden. Sie bieten praxisgerechte Diagnose- und sicherheitsgerichtete Abschaltfunktionen, erschließen Möglichkeiten zu vorbeugenden Wartungsmaßnahmen und fügen sich nahtlos in die Prozesssteuerungswelt ein. Die Bürkert GmbH & Co. KG hat dafür in Abstimmung mit der Siemens AG die Voraussetzung geschaffen.

Heiko Kurtz, Field Segment Manager Atex-Solutions, Bürkert Fluid Control Systems, Ingelfingen

Inhaltsverzeichnis

1. Der erste Schritt wird zum Markterfolg
2. Der nächste Schritt: Ventilinsel für den Ex-Bereich
3. Ventilinsel fügt sich nahtlos in die Prozesswelt
4. Neues und Bewährtes ergänzen sich

Bereits im Jahr 2002 gelang der erste Schritt auf dem Weg zum elektropneumatischen Automatisierungssystem: Die Kombination aus einem leistungsstarken dezentralen Peripheriesystem und einer Ventilinsel war damals eine beachtliche Innovation. Im Schaltschrank konnten elektrische und pneumatische Signale über nur eine Busanbindung gesteuert werden. Somit waren Anwender in der Lage, ihre Profibusnetze zu verschlanken und die Anzahl der Teilnehmer am Bus zu reduzieren. Zusätzlich ließ sich bereits bei der Programmierung Zeit einsparen, da die Stationen als komplette Einheiten parametriert werden konnten. Neu war damals auch die platzsparende Montage in einem Schaltschrank – wurden doch bis dato normalerweise Elektrik und Pneumatik in unterschiedlichen Steuerschränken verbaut.

Der erste Schritt wird zum Markterfolg

Der Anwender hatte somit die Möglichkeit, neben digitalen und pneumatischen Signalen auch analoge und später sogar fehlersichere Signale auf einer Station zu verarbeiten. Die damals revolutionäre Ventilinsel (Typ 8644) wurde nach der Markteinführung deshalb schnell zum Erfolg. Sie ist bis zum heutigen Tag in vielen Applikationen zu finden, angefangen vom allgemeinen Maschinenbau, dem Nahrungs- und Genussmittelsektor bis zur Pharma- und Chemieindustrie.

Seit der Einführung der Schaltschrankbodeneinbauplatte Airline Quick kann die Ventilinsel, auf der bis zu 48 3/2-Wege-Ventilfunktionen Platz finden, inklusive der Simatic-Module platzsparend direkt im Schaltschrankboden montiert werden. Auch die neuen Sicherheitsventile mit einem zweiten elektrischen Anschluss lassen sich darauf verbauen. Dies ermöglicht sichere Abschaltungen bis Performance-Level D gemäß Maschinenrichtlinie EN 13849.

Der nächste Schritt: Ventilinsel für den Ex-Bereich

Im Jahr 2006 stellte Bürkert ein weiteres Highlight vor: Mit der Ventilinsel Airline Ex Typ 8650 ließen sich die Integrationsvorteile jetzt auch im Ex-Bereich nutzen – in Chemie und Pharmazie ebenso wie in Anwendungen mit Staub-Ex-Bereichen. Die Zusammenfassung von eigensicheren Ventilen und Ventilausgangsmodulen von Bürkert in das Simatic-ET-200iSP-System von Siemens ist bis heute einmalig, denn kein anderes System ermöglicht eine solch hohe Kanaldichte und Flexibilität – elektrisch wie auch pneumatisch.

Die hohe Verfügbarkeit, die durch Redundanz von Power-Supply- und Interface-Modulen garantiert ist, wird durch eine elektrische und pneumatische Hot-Swap-Funktion ergänzt. Sie ermöglicht es dem Anwender, innerhalb kurzer Zeit ein Ventil im laufenden Betrieb unter Druck und Spannung zu tauschen. Somit verkürzen sich Stillstandszeiten und Wartungszyklen. Durch die vollständige Hard- und Softwareintegration in das Siemens-Prozessleitsystem Simatic PCS 7, sind dank interner Schaltspielzähler sogar vorbeugende Wartungsmaßnahmen möglich.

Hierzu stellt Bürkert HSP- und HUP-Dateien zur Integration in die Siemens-Engineering-Welt bereit. Ebenso können unterschiedliche Diagnosen auf der Ventilinsel aktiviert werden, diese melden Störungen oder Fehler unmittelbar über Profibus DP an die übergeordneten Systeme. Sicherheitsgerichtete Funktionen sind über Failsafe-Module direkt im Schaltschrank realisierbar. So kann der Anwender auf pneumatischer Seite zwischen einer Abschaltung einzelner Ventile oder einem blockweisen Not-Aus der Ventile wählen.

Ventilinsel fügt sich nahtlos in die Prozesswelt

Pünktlich zum 15. Geburtstag der ersten integrierten Ventilinsel kam 2017 die neue Ventilinsel Airline SP Typ 8647 auf den Markt. Sie ist vollständig in das dezentrale Peripheriesystem Simatic ET 200SP integriert. Darüber hinaus kann der Anwender jetzt erstmals ohne zusätzliche Peripheriegeräte direkt auf einem vor Ort eingebauten LC-Display den Status der Ventilinsel, Fehler oder Prozessparameter ablesen. Zusätzlich lässt sich die Schaltstellung der Pilotventile und der zugehörigen Prozessantriebe grafisch darstellen. Dieses Mapping von digitalen Ein- und Ausgangssignalen erleichtert dem Anwender Inbetriebnahmen, Wartungen und Fehlersuchen.

Alle auf der Ventilinsel generierten Informationen können auch in der Steuerung verarbeitet werden, beispielsweise Diagnosedaten wie z. B. defekte Spulen, offene Ausgänge oder Druckschwankungen in der Zuluft. Zwei voneinander unabhängige Schaltspielzähler generieren Meldungen, die eine vorbeugende Wartung ermöglichen. Diese Daten kann man sich auch als Klartext auf der Ventilinsel direkt im Schaltschrank anzeigen lassen.

Neues und Bewährtes ergänzen sich

Auch wenn es um sichere pneumatische Abschaltungen geht, hat die neue Ventilinsel einiges zu bieten. So können die Ventilmodule über die optionale EVS-Klemme stromlos geschaltet werden. Hierzu wird über einen potenzialfreien Kontakt der Versorgungsstromkreis für die Lastspannung der Ventile unterbrochen. Diese einfache, aber robuste und sichere Lösung bietet dem Anwender die Möglichkeit für kostengünstige Not-Aus-Kreise direkt auf der Ventilinsel. Wenn aus verfahrenstechnischen Gründen keine blockweise Abschaltung realisierbar ist, kann der Anwender auf die jederzeit nachrüstbaren Sicherheitsventile mit zweitem elektrischem Anschluss zurückgreifen und diese einzeln über potenzialfreie Kontakte abschalten. Auch mit über viele Jahre im Prozessumfeld bewährten Features zur Erhöhung der Prozesssicherheit ist die Ventilinsel ausgestattet. So können auch bei dieser Station die Ventile dank der integrierten P-Kanalabsperrung im laufenden Betrieb unter Druck gewechselt werden. Die eingebauten Rückschlagventile sichern die nachgeschalteten Prozessantriebe gegen ungewolltes Umschalten bei Druckstößen oder einem Abluftstau ab.

Für den Einbau in den Schaltschrankboden gibt es auch hier die Bodeneinbauplatte Airline Quick aus Edelstahl oder Aluminium. Somit lässt sich auch die neue Ventilinsel platzsparend in einem Schaltschrank montieren. Anwender im Pharma- und Nahrungsmittelsektor können dadurch kleine, dezentrale Einheiten mit einer hohen Signaldichte direkt vor Ort installieren. bec

www.buerkert.de

Detaillierte Informationen zu der mit dem Siemens-I/O-System Simatic ET 200SP kompatiblen Ventilinsel:

hier.pro/RVE7A

Hannover Messe 2018: Halle 9, Stand G16

Bürkert GmbH & Co. KG
Christian-Bürkert-Str. 13-17
74653 Ingelfingen
Telefon: +49 7940 10 0
Telefax: +49 7940 10 91204
E-Mail: info@burkert.com
Internet: https://www.burkert.com/

Geschäftsführer: Heribert Rohrbeck, Frank Hils, Dr. Udo Gais



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