A C300 vezérlőtől az univerzális I/O-ig: A Honeywell Experion PKS egy üzemterületre kiterjedő folyamatautomatizálási láncot épít fel

Az ipari üzemek egyre nagyobb nyomásnak vannak kitéve, hogy növeljék a termelési rugalmasságot, miközben fenntartják folyamatstabilitás ,funkcionális biztonság és a berendezések hosszú távú rendelkezésre állását. A hagyományos vezérlőarchitektúrák azonban gyakran elkülönítik a vezérlőegységeket, az input/output hardvert, az operátorállomásokat és a mezőberendezéseket külön mérnöki területekre. Ez a széttagoltság növelheti a szekrények igényét, bonyolultabbá teheti üzembe helyezés és drágábbá teszi a jövőbeli módosításokat.

A Honeywell Experion Process Knowledge System, általában Experion PKS néven ismert, ezeket a kihívásokat egy integrált elosztott vezérlőrendszer-architektúrával oldja meg. A platform közepén a Experion PKS C300 vezérlő , amely szabályozási, sorozatos és fejlett vezérlési stratégiákat hajt végre. A mezőfelületen C sorozat és Univerzális bemenet/kimenet-technológiák gyűjtik a folyamatjeleket és továbbítják a vezérlési parancsokat. A működtető állomások, mérnöki alkalmazások, riasztáskezelési funkciók és eszközinformációk ugyanabban az üzemeltetési környezetben kerülnek integrálásra.

Az eredmény egy összekapcsolt automatizálási lánc, amely a jeladóktól, szelepektől és motoros berendezésektől kezdődően a vezérlőkön, irányítóközponti megjelenítőkön és gyárszintű alkalmazásokon keresztül ér véget. Az Experion PKS nem izolált komponensekként kezeli a bemenet/kimenetet, a vezérlést és a megjelenítést, hanem koordinált rétegekként szervezi őket egy gyárszintű folyamatautomatizálási infrastruktúrában.

AC300 vezérlő a fő irányítási végrehajtási platformként működik az Experion PKS architektúrában. Olyan alkalmazásokra tervezték, amelyek stabil, determinisztikus és folyamatosan elérhető irányítást igényelnek, például finomítás, petrokémiai feldolgozás, villamosenergia-termelés, gyógyszeripar, fa- és papíripar, fémipar, vízkezelés és egyéb folyamatintenzív iparágak.

A vezérlő a Honeywell Irányítási végrehajtási környezetét , vagy CEE működteti. Ez a környezet támogatja az irányítási funkciókat, például a PID-szabályozást, a kaszkád-szabályozást, az arányszabályozást, az előrevezérelt stratégiákat, a berendezések sorba rendezését, a biztonsági zárókódokat és a kötegelt műveletekhez kapcsolódó logikát. A mérnökök ezeket a funkciókat újrafelhasználható irányítási modulokba kombinálhatják, így hozzájárulnak az alkalmazásfejlesztés egységesítéséhez a termelési egységeken belül.

Folyamatos folyamatok esetén a C300 képes a nyomás-, hőmérséklet-, áramlási sebesség- és szintszabályozási hurkok koordinálására, miközben kezeli a kapcsolódó működési változók közötti kölcsönhatásokat. Ciklikus alkalmazásokban sorozatokat, berendezésfázisokat és engedélyező logikát hajt végre, amelyek biztonságosan vezetik a gyártási folyamatot egy szakaszból a következőbe. Több szabályozási diszciplína kezelésére való képessége miatt alkalmas mind egyedi folyamategységekre, mind szélesebb körű, üzemszerte érvényes architektúrákra.

Az elérhetőség különösen fontos olyan telepítésekben, ahol egy vezérlő megszakadása gyártási veszteséget vagy biztonságtalan működési feltételt eredményezhet. A C300 támogatja felesleges konfigurációk amelyben egy másodlagos vezérlő átveheti a vezérlési feladatokat, ha az elsődleges vezérlő nem áll rendelkezésre. A folyamat kritikussága alapján redundáns hálózati útvonalakat, tápellátási megoldásokat és bemeneti/kimeneti tervezéseket is be lehet építeni.

A csatlakozhatóság tovább bővíti a vezérlő szerepkörét. A támogatott kommunikációs interfészek révén a C300 képes információcserét végezni intelligens mezőeszközökkel, frekvenciaváltókkal, kompakt egységekkel és harmadik fél rendszereivel. Nem önálló feldolgozóegységként működik, hanem integrációs pontként szolgál, amely a mezőből érkező adatokat koordinált vezérlési műveletekké és üzemeltetési információkká alakítja át.

Bár a vezérlő hajtja végre az automatizálási stratégiát, a rendszer hatékonysága függ attól is, hogyan csatlakoznak a mezőjeleket. A hagyományos bemenet/kimenet-tervek külön modultípusokat igényelnek analóg bemenetekre, analóg kimenetekre, digitális bemenetekre és digitális kimenetekre. Ezért a jeldefiníciókat korán le kell zárni, hogy a szekrényeket, a csatlakozóegységeket és a csatornaszámokat megfelelően lehessen meghatározni.

A késői műszaki módosítások gyakran zavarják ezt a megközelítést. Egy hőmérséklet-bemenet újraosztályozása más jel típusként, egy szelep-kimenet hozzáadása vagy egy műszer áthelyezése más felszerelési hardvert, újraszerelt vezetékezést és további szekrénymunkát igényelhet. Ezek a változások hatással lehetnek a gyári elfogadási tesztekre, a építési ütemtervekre és a pótalkatrész-készletekre.

Honeywell Univerzális I/O a függőség csökkentésére lett tervezve a jel típusa és a fizikai hardver között. Az egyes csatornák konfigurálhatók a szükséges bemeneti/kimeneti funkció szerint, így egy szabványosított platform képes különböző mezőjeleket kezelni. A műszaki csapatok a csatorna-funkciókat rendszerkonfiguráción keresztül rendelhetik hozzá vagy módosíthatják, anélkül hogy minden változásnál hagyományos, speciális célú modulokat kellene cserélniük.

Ez a rugalmasság különösen hasznos nagy projekteknél, ahol a folyamat tervezése, a műszerek kiválasztása és a csomagolási egységekkel kapcsolatos információk továbbra is fejlődnek a végrehajtás során. A szekrényeket és az I/O-összeállításokat egy standardizáltabb tervezési módszerrel lehet megtervezni, miközben a végső csatorna-hozzárendeléseket a üzembe helyezéshez közelebb fejezik be. Az elköteleződés támogatja késői tervezési módosítások anélkül, hogy kiterjedt fizikai módosításokat váltana ki.

Univerzális I/O csökkentheti a karbantartási osztályoknak tárolniuk szükséges modulváltozatok számát is. Egy általánosabb hardverplatform egyszerűsíti a pótalkatrészek tervezését, és nagyobb rugalmasságot biztosít a technikusok számára egy meghibásodott csatorna cseréje vagy egy meglévő telepítés bővítése esetén. Azoknál a gyáraknál, amelyek több termelési egységet üzemeltetnek, a szabványosítás javíthatja a karbantartás konzisztenciáját, és csökkentheti a nem megfelelő vagy elavult pótalkatrészek tárolásának kockázatát.

Amikor Univerzális I/O mivel közelebb helyezhető a folyamatberendezésekhez, a mezőkábelezés is rövidebb lehet. Kevesebb többvezetékes kábel szükséges a mező elosztódobozok és a központi irányítótermek között, ami csökkenti a telepítési munkaerő-igényt, a bekötési munkát és a hibaelhárítás bonyolultságát.

A C300 vezérlés, a rugalmas I/O és az Experion működtető környezet kombinációja többet jelent, mint egy kompatibilis termékek gyűjteménye. Egy közös automatizálási láncot hoz létre, amelyben a folyamatmérések, vezérlési számítások, riasztások, berendezésállapotok és operátori parancsok koordinált rendszerkontextusban kezelhetők.

Mérnöki tervezés során a vezérlőmodulokat és a hozzájuk tartozó kijelzőket megosztott adatbázisok és elnevezési konvenciók alkalmazásával fejleszthetők. Ez csökkenti az ismétlődő adatbevitelt, és segít fenntartani a vezérlőkonfiguráció és az ember-gép felület közötti konzisztenciát. A rendszer üzembe helyezésekor a technikusok egy jelet nyomon követhetnek a mezőbeli csatlakozási ponttól az I/O csatornán és a vezérlési logikán keresztül egészen az operátori kijelzőig, így a hurok-ellenőrzések és a hibadiagnosztika hatékonyabbá válnak.

Üzemelés közben az Experion állomások a folyamatállapotokat, riasztásokat és a berendezések állapotát jelenítik meg a vezérlőszobai személyzet számára. A kontextuális információk segítenek az operátoroknak nemcsak abban megérteniük, hogy egy változó kilépett a várható tartományból, hanem abban is, hogy melyik folyamategység, vezérlési hurok vagy kapcsolódó eszköz igényelhet figyelmet. A konzisztens megjelenítési elvek és riasztáskezelés támogathatja a helyzeti tudatosságot mind a normál termelés, mind a rendellenes események idején.

Az architektúra egyben alapot teremt a gyártóüzem optimalizálásához. Megbízható folyamatadatok szolgáltathatók történeti adatbázisoknak, fejlett vezérlési alkalmazásoknak, teljesítményfigyelő eszközöknek és eszközkezelő rendszereknek. A karbantartási csapatok diagnosztikai információkat használhatnak elhasználódott műszerek vagy kommunikációs problémák azonosítására, miközben a termelési csapatok működési trendeket és korlátozásokat elemezhetnek.

Az életciklus-tervezés továbbra is ugyanolyan fontos. A vezérlők, bemeneti/kimeneti modulok, csatlakozóegységek, tápegységek és kommunikációs komponensek a teljes automatizálási lánc részeként kezelendők. A kompatibilitási nyilvántartások, firmware-alapvonalak, tesztelt pótalkatrészek és dokumentált elbocsátás eljárások rövidíthetik a helyreállítási időt, és csökkenthetik az öregedő hardverrel járó üzemeltetési kockázatokat.

Honeywell Experion PKS összeköti a mezői műszerezést, az univerzális bemeneti/kimeneti (Universal I/O) rendszert, C300 vezérlő és a vezérlőszobai alkalmazásokat egy egységes folyamatautomatizálási architektúrán belül. A C300 biztosítja a determinisztikus vezérlést a kritikus ipari folyamatok által megkövetelt teljesítményt biztosítja, miközben az univerzális bemenet/kimenet (Universal I/O) rugalmasságot nyújt a változó jelkövetelmények kezeléséhez és a moduláris projektvégrehajtáshoz.