Современными разработками взрывозащищённого оборудования в области автоматизации процессов, являются системы распределенного ввода/вывода, изготавливаемые на базе шкафов ШГЕ-РВВ, которые предназначены для установки во взрывоопасных зонах.
Шкафы ШГЕ-РВВ являются станциями распределенной периферии и предназначены для формирования сигналов между полевыми устройствами, установленными во взрывоопасных зонах и системами управления верхнего уровня (ПЛК, РСУ).
Все модули шкафов ШГЕ-РВВ устанавливаются с помощью специальной искробезопасной Кросс-платы, которая интегрирована на DIN-рейке и служит для обеспечения внутреннего соединения между модулями ввода/вывода и модулями ЦПУ и питания.
Применение системы удаленного ввода/вывода на базе шкафов ШГЕ-РВВ существенно снижает затраты на построение взывозащищенных систем АСУТП и объем монтажных работ на объекте и обладает рядом преимуществ:
Шкафы ШГЕ-РВВ могут изготавливаться по требованию заказчика с системой резервирования с помощью использования двух модулей ЦПУ и питания, которые также имеют «горячую» замену.
Шкафы ШГЕ-РВВ могут подключаться по требованию заказчика к системам управления верхнего уровня (ПЛК, РСУ) по различным интерфейсам и протоколам:
Совместимость функций с протоколами.
Монтаж в Зоне 2 |
Монтаж в Зоне 1 |
RS485-IS | Оптоволоконный ex op is |
ServiceBus IS Wizard |
ServiceBus DTM |
Веб-сервер | COM/Device/ шлюз DTM |
С поддержкой HART |
Дублирование линий |
Дублирование системы |
|
PROFIBUS DP | X | X | X * | X | X | X | X | X | x | X | |
Modbus RTU | X | X | X * | X | X | X | X | X | X | ||
PROFINET | X | X | X | X | X | ||||||
Modbus TCP | X | X | X | X | X | X | X | ||||
EtherNet/IP | X | X | X | X | X | X | X ** | ||||
FF HSE | X | X | X | X | X ** |
* Монтаж только в Зоне 1; в Зоне 2: RS485
** В процессе подготовки
По требованию заказчика шкафы ШГЕ-РВВ могут поддерживать различные варианты резервирования, полное резервирование и резервирование среды: резервирование кабеля, системное резервирование, а также оптические кольцевые топологии связи.
Система распределенного ввода/вывода, изготавливаемая на базе шкафов ШГЕ-РВВ позволяет осуществить диагностику и профилактическое техническое обслуживание во взрывоопасных зонах.
Система распределенного ввода/вывода непрерывно проверяет все внутренние компоненты шкафов, а также эксплуатационные параметры и внешние условия. На основании полученных данных, интеллектуальная самодиагностика обеспечивает заблаговременное выявление ошибок и передачу сигнала, соответствующего рекомендациям NAMUR NE107 «Требуется техническое обслуживание». Интеллектуальный алгоритм высчитывает оставшийся срок службы компонентов и сигнал «Требуется техническое обслуживание» может появляться за 12 месяцев до предполагаемой неисправности. Сообщение «Требуется техническое обслуживание» локально отображается на модуле ввода-вывода, а также соответствующее диагностическое сообщение передается системе управления. В дополнение к уведомлениям о техническом обслуживании интеллектуальные диагностические функции системы предоставляют и другую информацию. Например, ошибки сигнала сообщаются для конкретных каналов, если модули ввода/вывода располагают соответствующей функцией.
Диагностика ошибок, индикация аварийных состояний, а также конфигурация системы и подключенных к ней устройств могут передаваться при помощи специальной сервисной шины либо при помощи DTM-технологии. Опция сервисная шина для диагностики и встраивания в системы Asset Management DTM-технология для доступа ко всей системной информации и информации полевых приборов HART.
В шкафах ШГЕ-РВВ используются самые различные искробезопасные модули ввода/вывода для подключения различных сигналов:
Системное резервирование
Для повышения готовности системы все системные компоненты и кабели могут резервироваться. С Profibus DP может применяться стандартное системное резервирование, а также резервирование с плавающим мастером. Для Ethernet также возможно использование резервированных сетей с временем переключения менее 200мс.
Резервирование кабелей данных
Это решение работает с любым Profibus DP мастером. 2 кабеля подключаются к одному мастеру при помощи связанных изолирующих повторителей шины. Требуется только один процессорный модуль, он управляет процессом резервирования через 2 встроенных порта. При этом не требуется вмешательства мастера.
Оптическое кольцо
Волоконно-оптические кабели для сетей Profibus DP и Modbus позволяют организовывать кольцо для 32 абонентов. При такой топологии единичный обрыв кабеля не приводит к остановке процесса. Интегрированная диагностика коммуникаций позволяет заранее предупреждать о проблемах связи. Для систем, требующих еще большей надежности, кольца можно также продублировать.
Для оптимизации процессов, а также сокращения времени простоев оборудования становятся все более важными диагностика и интеграция устройств в системы управления активами. Для обычных аналоговых полевых устройств наиболее часто применяется HART - протокол. Системы удаленного в/в также предлагают этот вариант интеграции. Времена, когда каждый производитель предлагал собственные программные средства - далеко позади. Сегодня применяется стандартный интерфейс между уровнем поля и уровнем управления -EDDL и FDT/DTM. В случае системы ШГЕ-РВВ передача информации происходит по основной шине передачи данных или, как вариант, через отдельную сервисную шину.