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10-11 | 2018

Special Automatisierung,

Special Automatisierung, Steuer- & Regeltechnik Der Gasdruck in der Deponie wird mit Drucktransmittern und der Wasserstand mit einem Schwimmer gemessen. Die Werte werden drahtlos in den Kontrollraum übermittelt. Die Radioline-Module verfügen ferner über einen weiten Spannungsversorgungsbereich von 19 bis 30 Volt. Ankopplung von 256 I/O-Signalen pro Station Strecke erweist sich eine Verkabelung als unmöglich. Das Areal ist zudem in die Zonen 0 bis 2 aufgeteilt, steht also unter Explosionsgefahr. Deshalb kam nur eine drahtlose Lösung mit geringem Stromverbrauch in Frage, die mit Solarzellen versorgt werden kann. Die Radioline-Module lassen sich in Zone 2 einsetzen und verfügen ferner über einen weiten Spannungsversorgungsbereich von 19 bis 30 Volt. Die 2,4-GHz- Variante kann darüber hinaus weite Strecken bis fünf Kilometer überbrücken. Außerdem überträgt das Funksystem sowohl I/O-Signale als auch serielle Daten und ist daher vielseitig nutzbar. Die zugrunde liegende Funktechnologie Trusted Wireless sorgt selbst in rauer Industrieumgebung für eine zuverlässige Kommunikation – und das unabhängig vom Protokolltyp. Vier Modi lassen sich umsetzen: I/O- und serieller Datenmodus sowie PLC/Modbus-RTU-Modus und PLC/Modbus-RTU-Dualmodus. Die Radioline-Funktionsbausteine für PC Worx, Step 7 und TIA-Portal erlauben zudem die einfache I/O-Integration in die Steuerungsebene. Das Radioline-System von Phoenix Contact basiert auf der proprietären Funktechnologie Trusted Wireless 2.0. Es setzt sich aus vier Kopf- sowie acht unterschiedlichen Erweiterungsmodulen zusammen. Als Kopfmodul stehen drei lizenzfreie Funkköpfe zur weltweiten Verwendung im 2,4-GHz-Frequenzband, der Nutzung in Europa im 868-MHz-Band sowie dem Einsatz in den USA und Kanada im 900-MHz-Band zur Verfügung (siehe Bild). Mit dem kabelgebundenen Kopfmodul lassen sich die Signale seriell über die RS-485-Schnittstelle per Zweidraht-Leitung in das Funknetz integrieren. An jedes Kopfmodul kann der Anwender die jeweils benötigten I/O-Module anreihen, die sämtlich eine Kanal-zu-Kanal-Trennung bieten sowie im laufenden Betrieb ausgetauscht werden können. Ein Funknetzwerk besteht aus bis zu 250 Stationen, wobei sich an jede Station maximal 32 I/O-Module mit insgesamt 256 I/O-Signalen ankoppeln lassen. Mit dem im 2,4-GHz-Frequenzband arbeitenden Funkkopf überbrückt das Radioline-System Distanzen bis fünf Kilometer zwischen zwei Stationen, während sich die Entfernung im 868-MHz-Band auf 20 Kilometer und im 900-MHz-Band sogar auf 32 Kilometer erhöht. Dabei sind Netzwerke mit Punkt-zu-Punkt-, Stern- oder Mesh-Topologie möglich. Aufbau eines Mesh-Netzwerks mit Repeater-Station „Der hohe Wasserstand hat die Leitungen verstopft, sodass das Gas an der Stelle nicht abgeführt werden konnte“, so der zuständige Projektmanager Serkan Çakmak. „Die Folgen waren erheblich: Um den Fehler beheben zu können, mussten die Leitungen freigelegt werden, was hohe Kosten und Produktionsausfälle nach sich gezogen hat. Deshalb sind die Erkenntnisse über den richtigen Vakuumdruck wichtig. Nach der Auswertung der vorhandenen Daten haben wir uns dafür ausgesprochen, zunächst fünf Sammelstellen, an denen kritische Werte ermittelt worden waren, zu überwachen. Mit dem Radioline-System von Phoenix Contact ist hier die richtige Entscheidung getroffen worden.“ Der Gasdruck wird mit Drucktransmittern und der Wasserstand mit einem Schwimmer gemessen. Die drei aufgenommenen Analogsignale werden über das Radioline-System von den Sammelstellen an den Kontrollraum weitergeleitet. Die zu kontrollierenden Sammelstellen verteilen sich in einem Umkreis von 2,7 Kilometer. Daher ist das Radioline-System in Form einer Mesh-Netzwerkstruktur aufgebaut worden. Zur Überwindung der Höhenunterschiede in der hügeligen Landschaft umfasst eine Station eine Repeaterfunktion. Alarmierung bei Erreichung kritischer Werte Ein im Kontrollraum installiertes Dashboard zeigt die Signale live grafisch an. Sie werden ferner überwacht und geloggt. Ist ein kritischer Wert erreicht, erfolgt eine Alarmierung der Servicemitarbeiter, die dann weitere Maßnahmen einleiten. Ein rund einen Kilometer entfernt gelegenes Unternehmen bezieht Gas von Ortadoğu Enerji. Die Zählerdaten über den Verbrauch werden ebenfalls per Radioline übertragen. Dazu ist das bestehende System einfach um eine zusätzliche Station erweitert worden. Auf die Frage, warum sich Ortadoğu Enerji für Radioline entschieden hat, 16 UmweltMagazin Oktober - November 2018

Automatisierung, Steuer- & Regeltechnik Special Bilder: Phoenix Contact Im Kontrollraum laufen die Messdaten aller Sensoren aus dem 2,7-Kilometer- Radius der Deponie zusammen. Das auf der Deponie gewonnene Methan wird in Gasturbinen zur Stromerzeugung genutzt. berichtet Projektmanager Murat Çetindemir: „Einer der Gründe lag in der einfachen Inbetriebnahme. Wir konnten die individuelle Adresse jeder Station mit einem Rändelrad problemlos einstellen. Das System verfügt darüber hinaus über eine intuitive, anwenderorientierte Konfigurationssoftware. Außerdem waren uns die Einsetzbarkeit der Funkmodule in explosionsgefährdeten Bereichen wie der Zone 2 sowie die Spannungsversorgung mit einem Solarpanelsystem wichtig. Radioline erfüllt all diese Anforderungen. Ansonsten haben uns die Mitarbeiter von Phoenix Contact in diesem Projekt sowie bei unseren anderen Arbeiten immer gut unterstützt. Schon als wir das erste Mal über das Projekt diskutierten, hörten sie uns genau zu und halfen uns bei der Erarbeitung der optimalen Lösung. Auf dieser Basis werden wir auch in zukünftigen Projekten mit Phoenix Contact zusammenarbeiten.“ Dipl.-Ing. Mehmet Akcit, Produktmarketing Wireless im Geschäftsbereich Communication Interfaces, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont, makcit@phoenixcontact.com

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