现场总线控制技术对流程设备生产过程的灵活控制

作者:Markus 文章来源:弗戈化工网 流程设备生产 灵活性 控制 发布时间:2010-07-01

Turck公司的Power Conditioner和Multibarrieren 保证了流程设备安全、可靠的运行,为了尽快的接手在另一个生产基地的产品生产,Basell Polyolefine公司在三个月的时间内改造了其位于法兰克福H?chst的生产设备,并在这些流程生产设备中配备了以Fieldbus为基础的现场总线系统。新型总线系统的核心部件是Turck公司生产的Power Conditioner和Multibarrieren,它们在电气连接上有着令人信服的电路隔离功能。


Basell公司在法兰克福的工厂中第一次采用了带Turck多功能分离控制器的FF现场总线元器件

50多年前德国法兰克福市的H?chst区就开始生产聚乙烯产品了。原来在H?chst名下的流程设备,今天已经是Basell Polyolefine公司的产业了。在Main-Metropole,大约有160名员工为塑料薄膜、大大小小的空腔产品提供所需的原材料,例如为包装药片的塑料板、塑料桶、专用管道或者塑料网提供聚乙烯原材料。原来计划这些产品生产从2006年起迁移到波兰去,在那里进行生产;但由于2005年12月在Münchsmünster的一次事故使得这一计划落空。由于爆炸使得流程生产设备严重受损,急需帮助,所以他们改变了原有的规划方案,取消了拆除法兰克福第二套流程设备生产线的计划,并对该流程设备生产线进行了现代化改造。使它成为今天人们看到的有着很高生产灵活性的现代化流程设备,可以生产30余种不同的产品,包括原来在Münchsmünster生产的全部产品品种。

Basell公司法兰克福生产厂的自动化技术课题组负责人Harald Liebisch先生说:“我们从2005年12月起开始了艰苦的流程设备技术改造工作,并创造了流程设备技术改造时间最短的纪录,年底的时候,才最终确定了流程设备的改造方案,然后一切都有条不紊的快速落实了。在三个月的时间内,我们完成了流程设备的现代化技术改造,达到了最新的技术水平,并为它们安装了Foundation-Fieldbus现场控制总线系统。”Liebisch先生已经有了使用Multibarrieren的经验了,但并未对该仪器的全部性能都感到满意。当提出采用Turck公司的解决方案后,马上就得到了认可,他说:“Turck公司Multibarrieren方位的电流隔离技术马上令我们信服了。而我们长期以来缺少的恰恰是这一点。”

全面的电流隔离功能

Turck公司生产的Multibarriere MBD-49-/T415Ex型现场总线多功能分离控制器允许在易燃易爆区域内使用长度达120m的连接导线。其完全的电流隔离不仅保证了干线和输出环线支线之间实现电流隔离,而且也保证了各个传输环线之间的电流隔离。这样,就能够可靠地避免由电势差引起的补偿电流的产生。当现场总线系统中的某个仪器仪表出现短路后,则由该元器件的短路保护器承担安全保护的作用。只切断出现短路故障的元器件的电力供应;而主电路和其它的输出回路不受影响。


Turck公司Multibarrieren全面的隔离作用很快的使Basell公司的负责人信服了

同样,利用Turck公司专门为流程设备项目改造而研发设计的专用软件也很快地完成了详细的技术改造实施方案。Liebisch先生说:“利用这一软件工具我们制定了一个初步方案。现场总线系统的长度,现场总线分离控制器的分布,哪一个输入端与哪一个多功能分离控制器连接等等都由这一软件工具快速的完成了规划设计。”

现在,Basell公司的这套聚合物生产设备全部采用了最新的现场总线控制仪器和设备。整套现场总线系统由Power Conditioner动力调节器供电。在这一项目的框架内,还带有由15个FF总线元器件构成的FF网络。Harald Liebisch先生说:“我们对Turck公司的这些产品非常满意。除了电流分离以外,操作的简单方便和安全可靠也令我们信服。自从我们采用这套系统之后,就没有再遇到什么难题。在下一个技术改造项目中,我们也将采用Turck公司的产品。”

在巨大的工程项目进展时间的压力下,在没有进行系统适应性的测试情况下,技术改造后的流程设备即可顺利的投产运行。仅在流程设备投产的初期出现了一次需要紧急求助的情况:流程设备的第一段没有启动起来。而故障的原因是三个多功能分离控制器没有从Power Conditioner动力调节器那里得到足够的启动电压。而Power Conditioner动力调节器与法兰克福市的供电站联网,由供电站为FF现场总线系统的ABB Symphony控制系统供电。在短短的几天之后这一问题得到了解决。Liebisch先生回忆当时的情况时说到:“Turck公司在解决这一问题时给了我们极大的帮助。为我们提供了最快的解决问题的途径。他们迅速的加入我们查找故障源的工作中。在项目工期非常紧的情况下,能够尽快的解决技术问题是非常重要的。”

现在,所有的多功能分离控制器都由外部的Turck公司Power Conditioner动力调节器供电,它们不仅仅提供了足够的电力,而且还可以清晰的将供电变压器与现场总线系统分离开来。

小结

Basell公司的项目规划设计人员在法兰克福的生产厂中利用现场总线控制技术成功的实行了流程设备生产过程的灵活控制,使流程设备的生产计划可以很好的按照市场需求进行调整。该公司的FF现场总线项目组以成功的实例证明,利用现场总线控制技术是如何快速调整流程设备的产品生产的。在没有试生产的情况下,生产聚合物的流程设备是如何快速的完成技术改造,迅速投入产品生产的。

Turck公司利用Power Conditioner采用电流分离功能的Multibarriere向人们展示了他们研发成功的、适合于Basell公司生产实际需要的新技术。同时,Turck公司也还可以按照用户的选择为用户提供“软件支持”。

集成诊断工具的Power Conditioner

Turck公司在FF现场总线系统中推出的新产品是Diagnostic Power Conditioner,简称PDC。这一系统中集成了一套故障诊断系统,对用户流程设备启动运行时现场总线系统的工况检验给予支持,能够及时发现现场总线系统的故障和问题,甚至可以了解到某个总线元器件中存在的问题。根据它发出的报警提示可以完全避免总线系统操作过程中的设备故障。该PDC系统在一个层次中最多可以控制16个现场总线仪器仪表,每个仪器仪表的最大输出电流为800mA和30VDC的输出电压。在实际使用中,可以控制仪器仪表最远距离达1900m,可以连接消耗功率较大的元器件。在新的PDC系统中,也采用了全方位的隔离措施。为了使复杂的现场总线故障诊断简单化,各个检测数值和参数经DTM(Device Type Manager)的传送和转换可以用集成在资产管理系统的中的任意一种FDT规范描述方法以图形形式显示出来。

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