Beilage zu CHEMIE TECHNIK 05/2012

Die umfassende digitale Infrastruktur für die Prozessautomatisierung, skalierbar und herstellerneutral: FOUNDATIONTM Fieldbus

CT_TS_FF_Sonderbeilage_2012.indd 1 30.04.2012 10:45:29

EIGENTLICHUNMÖGLICH

Vor zwei Monaten hatten wir ein Prozess-Redesign. Letzten Monat? Der Plan für die E/A wurde geändert ... wieder einmal. Heute wurden Einheiten geliefert, die nicht der Spezifikation entsprachen. Trotzdem steht der Startup-Termin fest.

Das Emerson-Logo ist ein Warenzeichen und eine Dienstleistungsmarke der Emerson Electric Co. ©2012 Emerson Electric Company

MÖGLICHMÖGLICH

Lassen Sie Flexibilität und Anpassungsfähigkeit doch beim nächsten Mal gleich von Anfang an Teil Ihres Projektes sein! Mit Emersons neuem “E/A nach Bedarf” können Sie, statt die Planung “einzufrieren”, die Entscheidung über Ihre E/A und die Rangierung genau dann treffen, wenn Sie sie brauchen - während der Installation oder Inbetriebnahme. So sind Änderungen in letzter Sekunde kein Problem mehr. Sie müssen keine zusätzliche Zeit mehr einplanen, die die Inbetriebnahme verzögert. Weniger Engineering. Weniger Änderungsaufträge. Kürzere Projektzyklen. Emersons “E/A nach Bedarf” macht es möglich. www.EmersonProcess.com/IOonDemandKontakt in Deutschland: www.EmersonProcess.com/de info.de@Emerson.com

Besuchen Sie Emerson Global Users Exchange in Düsseldorf:

www.EmersonExchange.org/emea

115298 ins21 PossibleS CT.indd 1 16/02/2012 09:40

CT Relaunch 01/2012, S. 3, 25.04.2012, 14:51, CR

Editorial Die jüngst veröffentlichte Marktunter-suchung der ARC Advisory Group „Fieldbus Solutions in the Process Industries: World-wide Outlook“ beziffert für 2011 den Anteil von FOUNDATIONTM Fieldbus am Markt für di-gitale Feldbuskommunikation in der Pro-zessindustrie bei fast drei Viertel und er-wartet zweistellige Zuwachsraten für die kommenden Jahre. Die Anzahl der Mit-gliedsorganisationen in der Fieldbus Foun-dation hat um über 11 % zugenommen. Doch besser als trockene Statistik drücken reale Menschen das hohe Interesse an FOUNDATIONTM Technologie aus: fast 500 Teilnehmer bei der Hauptversammlung 2011 in Mumbai, Indien, und ca. 300 Teil-nehmer Anfang März 2012 in Sao Paulo, Brasilien.

Natürlich ist das in diesen rasch wach-senden Wirtschaftsräumen leicht nach-vollziehbar; hier finden die großen Investi-tionen statt, hier sind die Märkte der Zu-kunft. Doch auch hier bei uns ist das Inter -esse an digitaler Kommunikationstechnik ungebrochen. Die von den überall in Euro-pa aktiven nationalen Marketing Komitees der Fieldbus Foundation durchgeführten Konferenzen und Seminare ziehen regel-mäßig zwischen 50 – 100 Interessenten an, das vor drei Jahren ins Leben gerufene „FOUNDATIONTM Certified Training Program“ verzeichnet steigende Teilnehmerzahlen. So fanden sich Anfang Februar 2012 im Fei-erabendhaus Knapsack 75 Anwender, Her-steller, Planer und Journalisten der Auto-matisierungstechnik zusammen, um sich über Erfahrungen und Entwicklungen der FOUNDATIONTM Technologie auszutauschen.

Eine neue Quelle hochverdichteter In-formation etabliert sich auf den großen deutschen Messen: die „Field Communica-tion Lounge“. Unter dem Motto „Bringing Field Communication Solutions Together for YOU“ haben sich 5 führende Organisa-tionen der Automatisierungstechnik zu ei-ner gemeinsamen Plattform zusammen-gefunden: Fieldbus Foundation, FDT Group, HART Communication Foundation, OPC Foundation und Profibus Internatio-nal. In der Field Communication Lounge er-fahren die Besucher alle Informationen und Neuheiten dieser Organisationen, können die Technologien in verschiedenen

Multi-Vendor Applikationen live erleben und haben darüber hinaus die Möglich-keit, Fachleute von über 40 namhaften Herstellern zu befragen.

Seitens der Fieldbus Foundation wer-den diese Aktivitäten getragen vom deut-schen Marketing Komitee. In dieser Koope-ration zahlreicher Mitgliedsfirmen erge-ben sich natürlich immer wieder Änderun-gen, so auch Anfang 2012 die Neubeset-zung der stellvertretenden Vorsitzenden. Ich begrüße die Herren Christian Springer von Emerson Process Management und Fatih Denizer von Yokogawa Deutschland im Vorstand des Komitees und freue mich auf eine gute und erfolgreiche Zusam-menarbeit. Mein Dank geht an alle Mit-glieder des Komitees für ihre wertvolle Un-terstützung der Fieldbus Foundation.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Lek-türe der folgenden Beiträge, die von füh-renden Experten der FOUNDATIONTM Tech-nologie zusammengestellt wurden. Soll-ten noch Fragen offen bleiben – in der Field Communication Lounge auf der ACHEMA in Frankfurt und weiteren deutschen Mes-sen werden wir Ihnen gerne Rede und Ant-wort stehen.

Organigramm deutsches Marketing Komitee der Fieldbus Foundation

Thomas Kasten Vorsitzender des deutschen Marketing Komitees der Fieldbus Foundation E-mail: germany@fieldbus.org

Thomas Kasten

Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 3

FF_Beilage 2012.indd 3 30.04.2012 10:36:01

EIGENTLICHUNMÖGLICH

Vor zwei Monaten hatten wir ein Prozess-Redesign. Letzten Monat? Der Plan für die E/A wurde geändert ... wieder einmal. Heute wurden Einheiten geliefert, die nicht der Spezifikation entsprachen. Trotzdem steht der Startup-Termin fest.

Das Emerson-Logo ist ein Warenzeichen und eine Dienstleistungsmarke der Emerson Electric Co. ©2012 Emerson Electric Company

MÖGLICHMÖGLICH

Lassen Sie Flexibilität und Anpassungsfähigkeit doch beim nächsten Mal gleich von Anfang an Teil Ihres Projektes sein! Mit Emersons neuem “E/A nach Bedarf” können Sie, statt die Planung “einzufrieren”, die Entscheidung über Ihre E/A und die Rangierung genau dann treffen, wenn Sie sie brauchen - während der Installation oder Inbetriebnahme. So sind Änderungen in letzter Sekunde kein Problem mehr. Sie müssen keine zusätzliche Zeit mehr einplanen, die die Inbetriebnahme verzögert. Weniger Engineering. Weniger Änderungsaufträge. Kürzere Projektzyklen. Emersons “E/A nach Bedarf” macht es möglich. www.EmersonProcess.com/IOonDemandKontakt in Deutschland: www.EmersonProcess.com/de info.de@Emerson.com

Besuchen Sie Emerson Global Users Exchange in Düsseldorf:

www.EmersonExchange.org/emea

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CT Relaunch 01/2012, S. 3, 25.04.2012, 14:51, CR

Editorial Die jüngst veröffentlichte Marktunter-suchung der ARC Advisory Group „Fieldbus Solutions in the Process Industries: World-wide Outlook“ beziffert für 2011 den Anteil von FOUNDATIONTM Fieldbus am Markt für di-gitale Feldbuskommunikation in der Pro-zessindustrie bei fast drei Viertel und er-wartet zweistellige Zuwachsraten für die kommenden Jahre. Die Anzahl der Mit-gliedsorganisationen in der Fieldbus Foun-dation hat um über 11 % zugenommen. Doch besser als trockene Statistik drücken reale Menschen das hohe Interesse an FOUNDATIONTM Technologie aus: fast 500 Teilnehmer bei der Hauptversammlung 2011 in Mumbai, Indien, und ca. 300 Teil-nehmer Anfang März 2012 in Sao Paulo, Brasilien.

Natürlich ist das in diesen rasch wach-senden Wirtschaftsräumen leicht nach-vollziehbar; hier finden die großen Investi-tionen statt, hier sind die Märkte der Zu-kunft. Doch auch hier bei uns ist das Inter -esse an digitaler Kommunikationstechnik ungebrochen. Die von den überall in Euro-pa aktiven nationalen Marketing Komitees der Fieldbus Foundation durchgeführten Konferenzen und Seminare ziehen regel-mäßig zwischen 50 – 100 Interessenten an, das vor drei Jahren ins Leben gerufene „FOUNDATIONTM Certified Training Program“ verzeichnet steigende Teilnehmerzahlen. So fanden sich Anfang Februar 2012 im Fei-erabendhaus Knapsack 75 Anwender, Her-steller, Planer und Journalisten der Auto-matisierungstechnik zusammen, um sich über Erfahrungen und Entwicklungen der FOUNDATIONTM Technologie auszutauschen.

Eine neue Quelle hochverdichteter In-formation etabliert sich auf den großen deutschen Messen: die „Field Communica-tion Lounge“. Unter dem Motto „Bringing Field Communication Solutions Together for YOU“ haben sich 5 führende Organisa-tionen der Automatisierungstechnik zu ei-ner gemeinsamen Plattform zusammen-gefunden: Fieldbus Foundation, FDT Group, HART Communication Foundation, OPC Foundation und Profibus Internatio-nal. In der Field Communication Lounge er-fahren die Besucher alle Informationen und Neuheiten dieser Organisationen, können die Technologien in verschiedenen

Multi-Vendor Applikationen live erleben und haben darüber hinaus die Möglich-keit, Fachleute von über 40 namhaften Herstellern zu befragen.

Seitens der Fieldbus Foundation wer-den diese Aktivitäten getragen vom deut-schen Marketing Komitee. In dieser Koope-ration zahlreicher Mitgliedsfirmen erge-ben sich natürlich immer wieder Änderun-gen, so auch Anfang 2012 die Neubeset-zung der stellvertretenden Vorsitzenden. Ich begrüße die Herren Christian Springer von Emerson Process Management und Fatih Denizer von Yokogawa Deutschland im Vorstand des Komitees und freue mich auf eine gute und erfolgreiche Zusam-menarbeit. Mein Dank geht an alle Mit-glieder des Komitees für ihre wertvolle Un-terstützung der Fieldbus Foundation.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Lek-türe der folgenden Beiträge, die von füh-renden Experten der FOUNDATIONTM Tech-nologie zusammengestellt wurden. Soll-ten noch Fragen offen bleiben – in der Field Communication Lounge auf der ACHEMA in Frankfurt und weiteren deutschen Mes-sen werden wir Ihnen gerne Rede und Ant-wort stehen.

Organigramm deutsches Marketing Komitee der Fieldbus Foundation

Thomas Kasten Vorsitzender des deutschen Marketing Komitees der Fieldbus Foundation E-mail: germany@fieldbus.org

Thomas Kasten

Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 3

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CT Relaunch 01/2012, S. 4, 25.04.2012, 14:51, CR

Inhalt

Editorial Seite 3

FOUNDATIONTM Technologie im Gespräch – Fieldbus Foundation Konferenz 2012 Seite 5

DART wird Wirklichkeit in der Feldbustechnik Seite 6

FOUNDATIONTM Fieldbus und NE107 Seite 9

Skalierbare Feldbuskoppler für FOUNDATIONTM Fieldbus Seite 12

Eingreifen können, bevor es passiert Seite 15

Transparenz im Feld Seite 16

Großes Spektrum an FF-approbierten Kabeln Seite 18

Hohe Verfügbarkeit für den FOUNDATIONTM Fieldbus durch variable Redundanz-Konzepte Seite 19

Professionelle Inbetriebnahme Seite 22

Einladung zur Field Communication Lounge 4. US

Inserentenverzeichnis

Firma Anzeigenplatzierung

Bürkert Werke GmbH, Ingelfingen Seite 13

Emerson Process Management GmbH & Co. OHG, Haan Seite 2

Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG, Weil am Rhein Seite 21

Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim Seiten 14, 15

Heinrichs Messtechnik GmbH, Köln Seite 8

LEONI Kerpen GmbH, Stolberg Seite 20

MTL Instruments GmbH, Kaarst Seite 14

Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim Seite 9

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH, Blomberg Seite 11

R. STAHL Schaltgeräte GmbH, Waldenburg Seite 10

SAMSON AG MESS- UND REGELTECHNIK, Frankfurt/M Seite 23

Yokogawa Deutschland GmbH, Ratingen Seite 7

Impressum: Verantwortlich im Sinne des Presserechts: Fieldbus Foundation German Marketing Comittee, Vorsitzender: Thomas Kasten, stellvertretende Vorsitzende: Fatih Denizer, Christian Springer, Tel. +49(0)621 776 1415, germany@fieldbus.org. Headquarters: Fieldbus Foundation, 9005 Mountain Ridge Drive, Bowie Building, Suite 200, Austin, TX 78759–5316, USA, Kontakt: Larry O’Brien, Marketing Manager, +1 512–794–8890, larry.obrien@fieldbus.org. Für den Inhalt der Beiträge sind die Autoren verantwortlich.

Seite 4 Beilage zu CT 05 / 2012

CT Relaunch 01/2012, S. 5, 25.04.2012, 14:57, CR

FOUNDATIONTM Technologie im Gespräch – Fieldbus Foundation Konferenz 2012

Marc Van Pelt, Vice President EMEA Operati-ons der Fieldbus Foundation, eröffnet die Konferenz.

ROM steht für „Remote Operations Ma-nagement“ und ist ein aktuelles Projekt der Fieldbus Foundation. Fatih Denizer von Yokogawa, der stellvertretende Vorsitzen-de des deutschen Marketing Komitees, stellte den über 70 Teilnehmern die Zu-kunft dieser Technologie vor.

Ingenieure von vielen Mitgliedsfirmen der Founda tion arbeiten an einer Spezifi-kation zur Zusammenführung der ver-schiedenartigen Kommunikationsstruktu-ren, von konventionellen Remote I/O Sys-temen bis zu drahtlosen ISA 100.11a und WirelessHART Netzwerken.

Sven Seintsch von BIS Prozesstechnik, dem deutschen Centre of Excellence der Fieldbus Foundation, erläuterte in seinem Vortrag den Begriff ITK dergestalt, dass in der Version 6.0 des „Interoperability Test Kits“ die volle Integration der Diagnose-Statussignale nach NE 107 umgesetzt ist. Dadurch wird zukünftig kein Feldgerät oh-ne diese einheitliche Gerätediagnose die ri-gide Registrierung der Fieldbus Foundation bestehen. Für Anwender wird damit sicher-gestellt dass die Instrumente immer den neuesten Spezifikationen genügen.

Edwin Elias von InfraServ Knapsack stellte anschaulich dar, wie sich durch den Einsatz eines Simulationssystems zur Un-terstützung eines FATs die Inbetriebnah-mezeiten profitabel verkürzen lassen. Da-rüber hinaus eignet sich ein solches Sys-tem hervorragend für die Schulung von Betreiber- und Servicepersonal unabhän-gig von der realen Anlage.

Vor diesen speziellen Themen eröffnete Marc Van Pelt, Vorsitzender des FF EMEA Lenkungskreises und Vertriebsdirektor bei Pepperl+Fuchs, die Konferenz mit einem breiten Überblick über die Aktivitäten der Fieldbus Foundation und ihrer Rolle in der Prozessautomatisierung. Laut einer jüngst veröffentlichten Studie der ARC Advisory Group steht FOUNDATIONTM Technologie für drei Viertel des digitalen Automatisie-rungsmarktes in 2011, für die Zukunft wer-den zweistellige Zuwachsraten erwartet. Neben FF-ROM sind CIF (Control in the

Field) und SIF (Safety Instrumented Func -tions) weitere Entwicklungsschwerpunkte der Technologie. Mit SIF werden die Signale des Sicherheitssystems parallel zu den MSR-Signalen auf dem digitalen FOUNDA -TIONTM Netzwerk übertragen ohne gegensei-tige Beeinflussung. Durch diese Optimie-rung und dem damit verbundenen Wegfall der konventionellen Verdrahtung von si-cherheitsgerichteten Instrumenten wer-den erhebliche Kosteneinsparungen erwar-tet. Die Einführung von FF-SIF wird derzeit von namhaften Unternehmen der Öl- und Gasverarbeitung vorangetrieben. Control in the Field, CIF, bietet Potenzial für Effizienz-steigerungen bei einer ganzen Reihe von Anwendungen. Die in einem White Paper der ARC Advisory Group in 2010 veröffent-lichten Untersuchungen werden derzeit weitergeführt.

Der Nachmittag der Konferenz widme-te sich der Vertiefung dieser interessanten Themen in jeweils drei Diskussionsrun-den. Zur Moderation konnten bekannte Journalisten führender Fachpublikationen gewonnen werden. Frau Dr. Ulla Reutner, Chefredakteurin P&A Magazin, regte die Teilnehmer zu lebhafter Diskussion des Themas „Ausschreibung und Planung“ an. Frank Jablonski, Leiter Online PROCESS, moderierte die Runde „Betrieb, Instand-

haltung und Diagnose“, während Armin Scheuermann, Chefredakteur CHEMIE TECHNIK, die Diskussionsteilnehmer durch die Themen „Control in the Field, Feldbus für Sicherheitsaufgaben und Re-mote Operations Management“ führte.

Auch in den Pausen zwischen den Dis-kussionsrunden wurden die Gespräche fortgesetzt. 17 namhafte Unternehmen und Verlage der Automatisierungsbran-che hatten ihre Experten mit Beispielen neuester technischer Umsetzungen der FOUNDATIONTM Technologie in das Feier-abendhaus Knapsack entsandt. An den Ausstellungsständen wurde in vielen an-geregt diskutierenden Gruppen der Kon-takt zwischen Anwender und Hersteller intensiviert.

Thomas Kasten, der als Vorsitzender des deutschen Marketingkomitees der Fieldbus Foundation durch die Konferenz führte, betonte die wichtige Rolle dieses engen Austausches zwischen Anwendern, Herstellern und der Foundation. „Alle Ent-wicklungsprojekte der Fieldbus Foundati-on werden letztendlich von den Anwen-dern initiiert. Sei es FF-SIF, das durch die NAMUR-Empfehlung NE 97 getriggert wurde, oder FF-ROM, das den vielfach ge-äußerten Wunsch einer Zusammenfüh-rung der unterschiedlichen Kommunikati-

Über 70 Konferenzteilnehmer verfolgen die Präsentationen.

ROM, CIF und ITK – wer sich Klarheit über die Bedeutung dieser Akronyme in der Feldbustechnik verschaffen wollte, war auf der siebten Fieldbus Foundation Konferenz genau richtig. In mehreren Präsentationen und moderierten Diskussionsrunden konnten sich die Teilnehmer Fachwissen aneignen und mit Anwendern und Herstellern Erfahrungen austauschen.

Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 5

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CT Relaunch 01/2012, S. 4, 25.04.2012, 14:51, CR

Inhalt

Editorial Seite 3

FOUNDATIONTM Technologie im Gespräch – Fieldbus Foundation Konferenz 2012 Seite 5

DART wird Wirklichkeit in der Feldbustechnik Seite 6

FOUNDATIONTM Fieldbus und NE107 Seite 9

Skalierbare Feldbuskoppler für FOUNDATIONTM Fieldbus Seite 12

Eingreifen können, bevor es passiert Seite 15

Transparenz im Feld Seite 16

Großes Spektrum an FF-approbierten Kabeln Seite 18

Hohe Verfügbarkeit für den FOUNDATIONTM Fieldbus durch variable Redundanz-Konzepte Seite 19

Professionelle Inbetriebnahme Seite 22

Einladung zur Field Communication Lounge 4. US

Inserentenverzeichnis

Firma Anzeigenplatzierung

Bürkert Werke GmbH, Ingelfingen Seite 13

Emerson Process Management GmbH & Co. OHG, Haan Seite 2

Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG, Weil am Rhein Seite 21

Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim Seiten 14, 15

Heinrichs Messtechnik GmbH, Köln Seite 8

LEONI Kerpen GmbH, Stolberg Seite 20

MTL Instruments GmbH, Kaarst Seite 14

Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim Seite 9

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH, Blomberg Seite 11

R. STAHL Schaltgeräte GmbH, Waldenburg Seite 10

SAMSON AG MESS- UND REGELTECHNIK, Frankfurt/M Seite 23

Yokogawa Deutschland GmbH, Ratingen Seite 7

Impressum: Verantwortlich im Sinne des Presserechts: Fieldbus Foundation German Marketing Comittee, Vorsitzender: Thomas Kasten, stellvertretende Vorsitzende: Fatih Denizer, Christian Springer, Tel. +49(0)621 776 1415, germany@fieldbus.org. Headquarters: Fieldbus Foundation, 9005 Mountain Ridge Drive, Bowie Building, Suite 200, Austin, TX 78759–5316, USA, Kontakt: Larry O’Brien, Marketing Manager, +1 512–794–8890, larry.obrien@fieldbus.org. Für den Inhalt der Beiträge sind die Autoren verantwortlich.

Seite 4 Beilage zu CT 05 / 2012

CT Relaunch 01/2012, S. 5, 25.04.2012, 14:57, CR

FOUNDATIONTM Technologie im Gespräch – Fieldbus Foundation Konferenz 2012

Marc Van Pelt, Vice President EMEA Operati-ons der Fieldbus Foundation, eröffnet die Konferenz.

ROM steht für „Remote Operations Ma-nagement“ und ist ein aktuelles Projekt der Fieldbus Foundation. Fatih Denizer von Yokogawa, der stellvertretende Vorsitzen-de des deutschen Marketing Komitees, stellte den über 70 Teilnehmern die Zu-kunft dieser Technologie vor.

Ingenieure von vielen Mitgliedsfirmen der Founda tion arbeiten an einer Spezifi-kation zur Zusammenführung der ver-schiedenartigen Kommunikationsstruktu-ren, von konventionellen Remote I/O Sys-temen bis zu drahtlosen ISA 100.11a und WirelessHART Netzwerken.

Sven Seintsch von BIS Prozesstechnik, dem deutschen Centre of Excellence der Fieldbus Foundation, erläuterte in seinem Vortrag den Begriff ITK dergestalt, dass in der Version 6.0 des „Interoperability Test Kits“ die volle Integration der Diagnose-Statussignale nach NE 107 umgesetzt ist. Dadurch wird zukünftig kein Feldgerät oh-ne diese einheitliche Gerätediagnose die ri-gide Registrierung der Fieldbus Foundation bestehen. Für Anwender wird damit sicher-gestellt dass die Instrumente immer den neuesten Spezifikationen genügen.

Edwin Elias von InfraServ Knapsack stellte anschaulich dar, wie sich durch den Einsatz eines Simulationssystems zur Un-terstützung eines FATs die Inbetriebnah-mezeiten profitabel verkürzen lassen. Da-rüber hinaus eignet sich ein solches Sys-tem hervorragend für die Schulung von Betreiber- und Servicepersonal unabhän-gig von der realen Anlage.

Vor diesen speziellen Themen eröffnete Marc Van Pelt, Vorsitzender des FF EMEA Lenkungskreises und Vertriebsdirektor bei Pepperl+Fuchs, die Konferenz mit einem breiten Überblick über die Aktivitäten der Fieldbus Foundation und ihrer Rolle in der Prozessautomatisierung. Laut einer jüngst veröffentlichten Studie der ARC Advisory Group steht FOUNDATIONTM Technologie für drei Viertel des digitalen Automatisie-rungsmarktes in 2011, für die Zukunft wer-den zweistellige Zuwachsraten erwartet. Neben FF-ROM sind CIF (Control in the

Field) und SIF (Safety Instrumented Func -tions) weitere Entwicklungsschwerpunkte der Technologie. Mit SIF werden die Signale des Sicherheitssystems parallel zu den MSR-Signalen auf dem digitalen FOUNDA -TIONTM Netzwerk übertragen ohne gegensei-tige Beeinflussung. Durch diese Optimie-rung und dem damit verbundenen Wegfall der konventionellen Verdrahtung von si-cherheitsgerichteten Instrumenten wer-den erhebliche Kosteneinsparungen erwar-tet. Die Einführung von FF-SIF wird derzeit von namhaften Unternehmen der Öl- und Gasverarbeitung vorangetrieben. Control in the Field, CIF, bietet Potenzial für Effizienz-steigerungen bei einer ganzen Reihe von Anwendungen. Die in einem White Paper der ARC Advisory Group in 2010 veröffent-lichten Untersuchungen werden derzeit weitergeführt.

Der Nachmittag der Konferenz widme-te sich der Vertiefung dieser interessanten Themen in jeweils drei Diskussionsrun-den. Zur Moderation konnten bekannte Journalisten führender Fachpublikationen gewonnen werden. Frau Dr. Ulla Reutner, Chefredakteurin P&A Magazin, regte die Teilnehmer zu lebhafter Diskussion des Themas „Ausschreibung und Planung“ an. Frank Jablonski, Leiter Online PROCESS, moderierte die Runde „Betrieb, Instand-

haltung und Diagnose“, während Armin Scheuermann, Chefredakteur CHEMIE TECHNIK, die Diskussionsteilnehmer durch die Themen „Control in the Field, Feldbus für Sicherheitsaufgaben und Re-mote Operations Management“ führte.

Auch in den Pausen zwischen den Dis-kussionsrunden wurden die Gespräche fortgesetzt. 17 namhafte Unternehmen und Verlage der Automatisierungsbran-che hatten ihre Experten mit Beispielen neuester technischer Umsetzungen der FOUNDATIONTM Technologie in das Feier-abendhaus Knapsack entsandt. An den Ausstellungsständen wurde in vielen an-geregt diskutierenden Gruppen der Kon-takt zwischen Anwender und Hersteller intensiviert.

Thomas Kasten, der als Vorsitzender des deutschen Marketingkomitees der Fieldbus Foundation durch die Konferenz führte, betonte die wichtige Rolle dieses engen Austausches zwischen Anwendern, Herstellern und der Foundation. „Alle Ent-wicklungsprojekte der Fieldbus Foundati-on werden letztendlich von den Anwen-dern initiiert. Sei es FF-SIF, das durch die NAMUR-Empfehlung NE 97 getriggert wurde, oder FF-ROM, das den vielfach ge-äußerten Wunsch einer Zusammenfüh-rung der unterschiedlichen Kommunikati-

Über 70 Konferenzteilnehmer verfolgen die Präsentationen.

ROM, CIF und ITK – wer sich Klarheit über die Bedeutung dieser Akronyme in der Feldbustechnik verschaffen wollte, war auf der siebten Fieldbus Foundation Konferenz genau richtig. In mehreren Präsentationen und moderierten Diskussionsrunden konnten sich die Teilnehmer Fachwissen aneignen und mit Anwendern und Herstellern Erfahrungen austauschen.

Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 5

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CT Relaunch 01/2012, S. 6, 25.04.2012, 14:58, CR

onstechniken wiederspiegelt. Viele wichti-ge Anregungen werden während unserer Konferenzen aufgenommen und über das FF Enduser Advisory Council dem Steue-rungskomitee der verschiedenen tech-nischen Arbeitsgruppen innerhalb der Foundation vorgelegt. Deshalb ist es be-sonders erfreulich, dass unsere Konferen-zen in den letzten Jahren immer zwischen 70 und 100 Teilnehmer aus allen Bereichen der Automatisierungstechnik hatten. Wei-

tere Gelegenheit zum Austausch von Ideen und Erfahrungen bieten die deutschen Messen, auf denen die Fieldbus Foundation in Kooperation mit anderen Vereinigungen im Rahmen der „Field Commmunica tion Lounge“ eine hervorragende Diskussions-plattform organisiert.

Die Unterlagen der Konferenz stehen auf www.fieldbus.org zum Download zur Ver-fügung.

Seite 6 Beilage zu CT 05 / 2012

DART wird Wirklichkeit in der Feldbustechnik DART ist auf dem besten Weg zu einer anerkannten Standardtechnologie für die Prozessindustrie zu werden. Dynamic Arc Recognition and Termination (DART) ist ein völlig neuer Lösungsweg für eigensichere Stromkrei-se, der Systemarchitekten und Anlagenbetreibern gleichermaßen entscheidende Vorteile bietet. Mit DART ist es nicht nur deutlich einfacher, die Eigensicherheit eines Stromkreises nachzuweisen. DART erlaubt außerdem erheblich mehr nutzbare Leistung für Feldgeräte innerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches und ermög-licht zudem größere Kabellängen. In der Summe ergeben sich daraus deutlich erweiterte Installationsmög-lichkeiten und völlig neue, bisher undenkbare Anwendungen. Die ersten Produkte können auf den Messen bereits besichtigt werden.

Auf Branchenveranstaltungen der Pro-zessindustrie war DART zweifellos das am häufigsten benutzte Kürzel des vergange-nen Jahres. Aus gutem Grund, denn diese Technologie hat das Zeug dazu, zur nächs-ten technischen Revolution im Bereich der Prozessautomation zu werden. Sie besei-tigt die meisten Einschränkungen, mit de-nen Systemingenieure bisher zu kämpfen hatten, wenn sie mit der Aufgabe konfron-tiert wurden, Aktoren und Sensoren mit höheren Leistungsanforderungen im ex-

plosionsgefährdeten Bereich zu installie-ren. Der Grund dafür ist, dass DART nicht einfach die verfügbare Leistung auf ein si-cheres Niveau stutzt, sondern stattdessen eine intelligente Schaltung einsetzt, um den gesamten Stromkreis zu überwachen. Sobald diese Schaltung die Bildung eines potenziell gefährlichen Funkens erkennt, wird innerhalb von Mikrosekunden die Stromzufuhr abgeschaltet, bevor der Fun-ke eine Chance hat, eine zündfähige Tem-peratur zu erreichen.

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Thomas Kasten Fieldbus Foundation German Marketing Committee c/o Pepperl+Fuchs GmbH Lilienthalstraße 200, 68307 Mannheim Tel.: +49 621 776-1415 Fax: +49 621 776-1108, www.fieldbus.org, germany@fieldbus.org

Feldbus-Stromversorgungen können mit der neuen DART-Technologie ausgestattet werden.

DART für den Feldbus als Investitionsschutz

DART für den Feldbus ist eine intelligente Lösung, die sich wunderbar in jede beste-hende Trunk&Spur-Topologie einfügt und zu jedem vorhandenen Entity Feldgerät passt. Trunk&Spur hat sich zur Standard-Topologie entwickelt, die heute bei den meisten Feldbus-gestützten Infrastruktu-ren der Prozessautomation zu finden ist. Sie verbindet eine klar strukturierte Sys-temauslegung mit maximaler Skalierbar-keit und Anpassungsfähigkeit. Wenn es um den Explosionsschutz ging, war die neuere Vergangenheit vor allem von zwei Konzepten geprägt: FISCO und Entity. Bei-de haben sich zu de-facto Standards ent-wickelt und werden im Bereich der Pro-zessautomation als zuverlässige Lösun-gen angesehen. Allerdings zeichnen sie sich auch durch entscheidende Nachteile aus, wie zum Beispiel begrenzte Kabellän-gen, begrenze Anzahl an Feldgeräten und begrenzte nutzbare Leistung zum Betrieb dieser Feldgeräte. Der Grund dafür ist das dahinterliegende technische Konzept. Es

Im Sinne der klassischen Automatisierungspyramide stellen die vier Initiativen von VigilantPlant Ihren Weg zur Operational Excellence sicher.

Yokogawa Deutschland GmbH · Broichhofstraße 7-11 · D-40880 RatingenTelefon +49(0)2102- 4983-0 · Telefax +49(0)2102- 4983-22 · www.yokogawa.com/de · info@de.yokogawa.com

VigilantPlant: das Automatisierungskonzept von Yokogawa

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CT Relaunch 01/2012, S. 6, 25.04.2012, 14:58, CR

onstechniken wiederspiegelt. Viele wichti-ge Anregungen werden während unserer Konferenzen aufgenommen und über das FF Enduser Advisory Council dem Steue-rungskomitee der verschiedenen tech-nischen Arbeitsgruppen innerhalb der Foundation vorgelegt. Deshalb ist es be-sonders erfreulich, dass unsere Konferen-zen in den letzten Jahren immer zwischen 70 und 100 Teilnehmer aus allen Bereichen der Automatisierungstechnik hatten. Wei-

tere Gelegenheit zum Austausch von Ideen und Erfahrungen bieten die deutschen Messen, auf denen die Fieldbus Foundation in Kooperation mit anderen Vereinigungen im Rahmen der „Field Commmunica tion Lounge“ eine hervorragende Diskussions-plattform organisiert.

Die Unterlagen der Konferenz stehen auf www.fieldbus.org zum Download zur Ver-fügung.

Seite 6 Beilage zu CT 05 / 2012

DART wird Wirklichkeit in der Feldbustechnik DART ist auf dem besten Weg zu einer anerkannten Standardtechnologie für die Prozessindustrie zu werden. Dynamic Arc Recognition and Termination (DART) ist ein völlig neuer Lösungsweg für eigensichere Stromkrei-se, der Systemarchitekten und Anlagenbetreibern gleichermaßen entscheidende Vorteile bietet. Mit DART ist es nicht nur deutlich einfacher, die Eigensicherheit eines Stromkreises nachzuweisen. DART erlaubt außerdem erheblich mehr nutzbare Leistung für Feldgeräte innerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches und ermög-licht zudem größere Kabellängen. In der Summe ergeben sich daraus deutlich erweiterte Installationsmög-lichkeiten und völlig neue, bisher undenkbare Anwendungen. Die ersten Produkte können auf den Messen bereits besichtigt werden.

Auf Branchenveranstaltungen der Pro-zessindustrie war DART zweifellos das am häufigsten benutzte Kürzel des vergange-nen Jahres. Aus gutem Grund, denn diese Technologie hat das Zeug dazu, zur nächs-ten technischen Revolution im Bereich der Prozessautomation zu werden. Sie besei-tigt die meisten Einschränkungen, mit de-nen Systemingenieure bisher zu kämpfen hatten, wenn sie mit der Aufgabe konfron-tiert wurden, Aktoren und Sensoren mit höheren Leistungsanforderungen im ex-

plosionsgefährdeten Bereich zu installie-ren. Der Grund dafür ist, dass DART nicht einfach die verfügbare Leistung auf ein si-cheres Niveau stutzt, sondern stattdessen eine intelligente Schaltung einsetzt, um den gesamten Stromkreis zu überwachen. Sobald diese Schaltung die Bildung eines potenziell gefährlichen Funkens erkennt, wird innerhalb von Mikrosekunden die Stromzufuhr abgeschaltet, bevor der Fun-ke eine Chance hat, eine zündfähige Tem-peratur zu erreichen.

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Thomas Kasten Fieldbus Foundation German Marketing Committee c/o Pepperl+Fuchs GmbH Lilienthalstraße 200, 68307 Mannheim Tel.: +49 621 776-1415 Fax: +49 621 776-1108, www.fieldbus.org, germany@fieldbus.org

Feldbus-Stromversorgungen können mit der neuen DART-Technologie ausgestattet werden.

DART für den Feldbus als Investitionsschutz

DART für den Feldbus ist eine intelligente Lösung, die sich wunderbar in jede beste-hende Trunk&Spur-Topologie einfügt und zu jedem vorhandenen Entity Feldgerät passt. Trunk&Spur hat sich zur Standard-Topologie entwickelt, die heute bei den meisten Feldbus-gestützten Infrastruktu-ren der Prozessautomation zu finden ist. Sie verbindet eine klar strukturierte Sys-temauslegung mit maximaler Skalierbar-keit und Anpassungsfähigkeit. Wenn es um den Explosionsschutz ging, war die neuere Vergangenheit vor allem von zwei Konzepten geprägt: FISCO und Entity. Bei-de haben sich zu de-facto Standards ent-wickelt und werden im Bereich der Pro-zessautomation als zuverlässige Lösun-gen angesehen. Allerdings zeichnen sie sich auch durch entscheidende Nachteile aus, wie zum Beispiel begrenzte Kabellän-gen, begrenze Anzahl an Feldgeräten und begrenzte nutzbare Leistung zum Betrieb dieser Feldgeräte. Der Grund dafür ist das dahinterliegende technische Konzept. Es

Im Sinne der klassischen Automatisierungspyramide stellen die vier Initiativen von VigilantPlant Ihren Weg zur Operational Excellence sicher.

Yokogawa Deutschland GmbH · Broichhofstraße 7-11 · D-40880 RatingenTelefon +49(0)2102- 4983-0 · Telefax +49(0)2102- 4983-22 · www.yokogawa.com/de · info@de.yokogawa.com

VigilantPlant: das Automatisierungskonzept von Yokogawa

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CT Relaunch 01/2012, S. 8, 25.04.2012, 15:00, CR

beruht prinzipiell auf einer eingeschränkten Leistung, wobei Strom und Spannung auf einem Niveau gehalten werden, das die Entstehung eines Funkens mit zündfähi-ger Temperatur von vorn-herein verhindert.

Eigensicherheit von Anfang an

Zum ersten Mal ermöglicht DART den eigensicheren High-Power Trunk. Wichtigste Kom-ponenten dabei sind ein DART Netzgerät und DART Segment Protektoren, an die sich pro Segment bis zu 20 Feldgeräte anschließen lassen. Das Netz-gerät kann sich dabei in der Zo-ne 2 befinden, während sich der Trunk, die Segment Protek-toren, sowie die einzelnen Spurs und die Feldgeräte im „Gefahrenbereich“ der Zone 1

befinden können. Anders aus-gedrückt: DART bietet unein-geschränkte Eigensicherheit vom Trunk über die Spurs bis hin zum Feldgerät. Dabei ist ei-ne höhere Zahl von Feldgerä-ten als nach FISCO oder Entity möglich, die zudem über län-gere Kabelverbindungen ange-schlossen werden können.

Für eine mittels DART ge-schützte Feldbus-Infrastruktur bietet die FieldConnex-Pro-duktreihe von Pepperl+Fuchs grundsätzlich zwei DART-Kom-ponenten. Sie sind als System zertifiziert und bieten nur in der Kombination den erforder-lichen DART-Schutz für den Trunk. Der DART Power Hub versorgt den Trunk mit einer Nennleistung von 22,5 Volt und 360 mA. Die extrem kompakte Einheit steht in einer redun-danten Konfiguration und op-tional auch mit Advanced Di-

eines Traums. Sie müssen sich nicht mit einem völlig neuen technischen Konzept vertraut machen, sondern können auf ihrem bestehenden Fachwis-sen aufbauen, um eigensiche-re Lösungen mit einer deutlich erhöhten Funktionalität zu realisieren. Für Anlagenbetrei-ber ist DART für den Feldbus mehr Evolution als Revolution. Da dafür keine völlig neue Hardware erforderlich ist, wer-den Investitionen in die beste-hende Infrastruktur zur Pro-zessautomation geschützt. Vorhandene Netzwerke auf der Basis einer Trunk&Spur To-pologie mit High-Power Trunk erfordern lediglich minimale Veränderungen, während alle Entity Feldgeräte uneinge-schränkt weiter eingesetzt werden können.

Nachdem die Zuverlässig-keit von DART für die Eigensi-cherheit von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt nachgewiesen wurde, findet die Technologie jetzt auch ih-ren Weg in die entsprechenden IEC Standards. Sechzehn Her-steller haben sich zusammen-gefunden und leisten die Grundlagenarbeit um DART als eine problemlos nutzbare Technologie zu etablieren, die sich in einer Vielzahl von An-wendungen im Gefahren-bereich einsetzen lässt. Auf den nächsten Messen stellt Pepperl+Fuchs die Produkte vor, mit denen sich eigensiche-re Stromkreise nach DART rea-lisieren lassen, und demons-triert Anwendungen, die nur dank Dynamic Arc Recognition and Termination möglich sind.

Dipl.-Ing./MBA Andreas Hennecke Produkt Marketing Manager Geschäftsbereich Prozess- automation Pepperl+Fuchs GmbH Lilienthalstr. 200 68307 Mannheim Tel.: +49 621 776–2222 Fax: +49 621 776 27 2222 www.pepperl-fuchs.com pa-info@de.pepperl-fuchs.com

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agnostic Modul (ADM) zur Ver-fügung. Letztere bewirkt eine kontinuierliche Überwachung der physikalischen Feldbus-ebene und dient dazu, Zeichen einer nachlassenden Signal-qualität zu erkennen, die den Eingriff eines Servicetech-nikers erfordert. Die modula-ren Power Hubs erlauben Hot Swapping, sodass eine defekte Einheit ausgetauscht werden kann, ohne dabei den laufen-den Anlagenbetrieb zu beein-flussen.

Der DART Segment Protek-tor ist das Sicherheits-Binde-glied zwischen dem High-Power Trunk und den Feldgerä-ten. Es erlaubt den Anschluss von bis zu 12 Spurs mit einer Länge von jeweils bis zu 120 Metern. Ein solcher Segment Protektor bietet Kurzschluss-schutz und eigensichere Aus-gänge nach Entity zum pro-blemlosen Anschluss beste-hender Feldgeräte.

Mehr Leistung für das Feldgerät

DART ermöglicht auch im Ex-Bereich den Betrieb von Feld-geräten mit höheren Leis-tungsaufnahmen als bisher möglich war.

Eines der ersten Instrumen-te dieser Art kommt vom deut-schen Spezialisten Knick und ist das allererste Gerät zur Pro-zessanalyse, das zum Betrieb innerhalb eines elektrischen Stromkreises mit Eigensicher-heit nach DART ausgelegt ist. Das Gerät bietet bis zu vier Ka-näle zur Aufnahme von Mes-sungen an unterschiedlichen Standorten. Es zeichnet sich durch ein extrem kompaktes Design mit beleuchteter LCD-Anzeige aus und erlaubt einen problemlosen technischen Service vor Ort.

Eigensicherheit auf ganz einfache Art

Für Systementwickler aus dem Bereich der Prozessautomati-on ist DART wie die Erfüllung

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FOUNDATIONTM Fieldbus und NE107

Durch den Einsatz von FOUNDATIONTM Field-bus und der integrierten Selbstdiagnose kann Plant Asset Management auf Feld-geräte angewendet werden. Anlagen-betreiber, die den FOUNDATIONTM Fieldbus ein-setzen, haben eine Übersicht über den Zu-stand ihrer Feldgeräte und können anhand dieser Informationen ihr Wartungsper-sonal optimal einsetzen. Mit anderen Wor-ten: Durch den Einsatz von FOUNDA TIONTM

Fieldbusgeräten ist die Grundlage einer planbaren Wartung gegeben.

Aber durch die Fülle von Informatio-nen/Meldungen der verschiedenen Feld-geräte von unterschiedlichen Herstellern, die alle eine eigene Art der Darstellung der Geräteinformationen haben, ist es für Prozessbediener, Ingenierue und Tech-niker eine Herausforderung, die einzel-nen Meldungen zu analysieren, zu verste-hen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. PRM (Plant Resource Manager) und NE107-Kategorien

Beilage zu CT 05 / 2012

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CT Relaunch 01/2012, S. 8, 25.04.2012, 15:00, CR

beruht prinzipiell auf einer eingeschränkten Leistung, wobei Strom und Spannung auf einem Niveau gehalten werden, das die Entstehung eines Funkens mit zündfähi-ger Temperatur von vorn-herein verhindert.

Eigensicherheit von Anfang an

Zum ersten Mal ermöglicht DART den eigensicheren High-Power Trunk. Wichtigste Kom-ponenten dabei sind ein DART Netzgerät und DART Segment Protektoren, an die sich pro Segment bis zu 20 Feldgeräte anschließen lassen. Das Netz-gerät kann sich dabei in der Zo-ne 2 befinden, während sich der Trunk, die Segment Protek-toren, sowie die einzelnen Spurs und die Feldgeräte im „Gefahrenbereich“ der Zone 1

befinden können. Anders aus-gedrückt: DART bietet unein-geschränkte Eigensicherheit vom Trunk über die Spurs bis hin zum Feldgerät. Dabei ist ei-ne höhere Zahl von Feldgerä-ten als nach FISCO oder Entity möglich, die zudem über län-gere Kabelverbindungen ange-schlossen werden können.

Für eine mittels DART ge-schützte Feldbus-Infrastruktur bietet die FieldConnex-Pro-duktreihe von Pepperl+Fuchs grundsätzlich zwei DART-Kom-ponenten. Sie sind als System zertifiziert und bieten nur in der Kombination den erforder-lichen DART-Schutz für den Trunk. Der DART Power Hub versorgt den Trunk mit einer Nennleistung von 22,5 Volt und 360 mA. Die extrem kompakte Einheit steht in einer redun-danten Konfiguration und op-tional auch mit Advanced Di-

eines Traums. Sie müssen sich nicht mit einem völlig neuen technischen Konzept vertraut machen, sondern können auf ihrem bestehenden Fachwis-sen aufbauen, um eigensiche-re Lösungen mit einer deutlich erhöhten Funktionalität zu realisieren. Für Anlagenbetrei-ber ist DART für den Feldbus mehr Evolution als Revolution. Da dafür keine völlig neue Hardware erforderlich ist, wer-den Investitionen in die beste-hende Infrastruktur zur Pro-zessautomation geschützt. Vorhandene Netzwerke auf der Basis einer Trunk&Spur To-pologie mit High-Power Trunk erfordern lediglich minimale Veränderungen, während alle Entity Feldgeräte uneinge-schränkt weiter eingesetzt werden können.

Nachdem die Zuverlässig-keit von DART für die Eigensi-cherheit von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt nachgewiesen wurde, findet die Technologie jetzt auch ih-ren Weg in die entsprechenden IEC Standards. Sechzehn Her-steller haben sich zusammen-gefunden und leisten die Grundlagenarbeit um DART als eine problemlos nutzbare Technologie zu etablieren, die sich in einer Vielzahl von An-wendungen im Gefahren-bereich einsetzen lässt. Auf den nächsten Messen stellt Pepperl+Fuchs die Produkte vor, mit denen sich eigensiche-re Stromkreise nach DART rea-lisieren lassen, und demons-triert Anwendungen, die nur dank Dynamic Arc Recognition and Termination möglich sind.

Dipl.-Ing./MBA Andreas Hennecke Produkt Marketing Manager Geschäftsbereich Prozess- automation Pepperl+Fuchs GmbH Lilienthalstr. 200 68307 Mannheim Tel.: +49 621 776–2222 Fax: +49 621 776 27 2222 www.pepperl-fuchs.com pa-info@de.pepperl-fuchs.com

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agnostic Modul (ADM) zur Ver-fügung. Letztere bewirkt eine kontinuierliche Überwachung der physikalischen Feldbus-ebene und dient dazu, Zeichen einer nachlassenden Signal-qualität zu erkennen, die den Eingriff eines Servicetech-nikers erfordert. Die modula-ren Power Hubs erlauben Hot Swapping, sodass eine defekte Einheit ausgetauscht werden kann, ohne dabei den laufen-den Anlagenbetrieb zu beein-flussen.

Der DART Segment Protek-tor ist das Sicherheits-Binde-glied zwischen dem High-Power Trunk und den Feldgerä-ten. Es erlaubt den Anschluss von bis zu 12 Spurs mit einer Länge von jeweils bis zu 120 Metern. Ein solcher Segment Protektor bietet Kurzschluss-schutz und eigensichere Aus-gänge nach Entity zum pro-blemlosen Anschluss beste-hender Feldgeräte.

Mehr Leistung für das Feldgerät

DART ermöglicht auch im Ex-Bereich den Betrieb von Feld-geräten mit höheren Leis-tungsaufnahmen als bisher möglich war.

Eines der ersten Instrumen-te dieser Art kommt vom deut-schen Spezialisten Knick und ist das allererste Gerät zur Pro-zessanalyse, das zum Betrieb innerhalb eines elektrischen Stromkreises mit Eigensicher-heit nach DART ausgelegt ist. Das Gerät bietet bis zu vier Ka-näle zur Aufnahme von Mes-sungen an unterschiedlichen Standorten. Es zeichnet sich durch ein extrem kompaktes Design mit beleuchteter LCD-Anzeige aus und erlaubt einen problemlosen technischen Service vor Ort.

Eigensicherheit auf ganz einfache Art

Für Systementwickler aus dem Bereich der Prozessautomati-on ist DART wie die Erfüllung

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FOUNDATIONTM Fieldbus und NE107

Durch den Einsatz von FOUNDATIONTM Field-bus und der integrierten Selbstdiagnose kann Plant Asset Management auf Feld-geräte angewendet werden. Anlagen-betreiber, die den FOUNDATIONTM Fieldbus ein-setzen, haben eine Übersicht über den Zu-stand ihrer Feldgeräte und können anhand dieser Informationen ihr Wartungsper-sonal optimal einsetzen. Mit anderen Wor-ten: Durch den Einsatz von FOUNDA TIONTM

Fieldbusgeräten ist die Grundlage einer planbaren Wartung gegeben.

Aber durch die Fülle von Informatio-nen/Meldungen der verschiedenen Feld-geräte von unterschiedlichen Herstellern, die alle eine eigene Art der Darstellung der Geräteinformationen haben, ist es für Prozessbediener, Ingenierue und Tech-niker eine Herausforderung, die einzel-nen Meldungen zu analysieren, zu verste-hen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. PRM (Plant Resource Manager) und NE107-Kategorien

Beilage zu CT 05 / 2012

Pepperl+Fuchs Vertrieb Deutschland GmbH · Lilienthalstraße 200 · 68307 MannheimTel. +49 621 776-2222 · Fax +49 621 776-272222pa-info@de.pepperl-fuchs.com · www.pepperl-fuchs.de

Neues Expertensystem vereinfacht Ihr Leben.Ein robustes PROFIBUS PA und FOUNDATION Fieldbus H1 Netzwerk ist maßgebend für den einwandfreien Betrieb Ihrer Prozessanlage.FieldConnex Advanced Diagnostics umfasst jetzt ein Expertensystem, das Messungen interpretiert und Fehler auf der physikalischen Ebene präzise diagnostiziert. Es vereinfacht die Arbeit am Physical Layer und Ihre Feldbusinfrastruktur wird noch sicherer!Mit diesem Expertensystem setzen wir unseren Weg der Innovationen fort. Wir werden auch weiterhin Lösungen entwickeln, die das Arbeiten mit der Feldbustechnik für Sie nocheinfacher gestalten. Erfahren Sie mehr unter: www.pepperl-fuchs.de/adm

ZEIT ZU ENTSPANNEN!

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CT Relaunch 01/2012, S. 10, 26.04.2012, 10:49, CR

Ziel des Namur-Arbeits-kreises 2.6 war es, diesen Missstand aufzuheben und eine einheitliche Form der In-formationsdarstellung zu etablieren. Auf der FF Haupt-versammlung im Mai 2006 hat die Fieldbus Foundation offiziell die Verbesserung der Interpretation der Geräte-diagnose thematisiert. Da-raufhin begann die Zusam-menarbeit der Fieldbus Foun-dation und dem Namur-Ar-

beitskreis 2.6. Die Erkenntnis-se aus dieser Zusammen-arbeit wurden als NE107-Pro-fil im FOUNDA TIONTM Fieldbus Protokoll implementiert.

Die NE107 (Selbstüber-wachung und -diagnose von Feldgeräten) kategorisiert alle möglichen Meldungen der Feldgeräten in vier Statusse:

Wartungsbedarf (Mainten-ance required)

Außerhalb der Spezifikation (out of specification)

Funktionskontrolle (Check function)

Ausfall (failure) Um diese Kategorien im

FOUNDA TIONTM Fieldbus abzubil-den, wurde der Ressourceblock unter anderem um vier Para-meter erweitert. Diese neuen Parameter werden als Alarme von dem Feldgerät auf dem Bus abgesetzt: Alle möglichen Meldungen der FOUNDA TIONTM Fielbusgeräte müssen den vier Kategorien zugeordnet werden, so dass der Anwender die Möglichkeit bekommt „rollenbasierte Maßnahmen“ zu ergreifen. Das „Mapping“ der Diagnos-einformationen der Feldgeräte zu der entsprechenden Kate-gorie ist frei konfigurierbar, muss aber von allen Herstel-lern vorkonfiguriert und doku-mentiert sein. Diese Struktu-rierung ermöglicht es dem An-wender, die Kategorisierung der Diagnosen applikations-bezogen zu verändern.

Eine entsprechende intuiti-ve Darstellung der Diagnose-zuordnung zu den NE107-Sta-tussen im Plant Asset Manage-ment System, ermöglicht es dem Anwender, jederzeit die Zuordnung nachzuvollziehen.

Das PRM (Plant Resource Manager) von Yokogawa ist das erste Plant Asset Manage-ment System das das FOUNDATI-ONTM Fieldbus NE107 Profil im-plementiert hat und entspre-chend der NE107, Diagnose-meldungen/Alarme der Feld-geräte in die entsprechenden Kategorien zuordnen kann. Die Anlagenkomponenten (As-sets) werden neben der Anla-genhierachie und Netzwerk-zuordnung zusätzlich gemäß ihres NE107-Statusses in der Namur-Ansicht dargestellt.

Fatih Denizer, IMK Automation IA Business Development Yokogawa Deutschland GmbH Broichhofstr. 7–11 D-40880 Ratingen www.yokogawa.com/de fatih.denizer@de.yokoga-wa.com Tel.: +49(0)2102 4983-0

Parameter Name (*)

NE107 Status Signal (5.1)

FD _FAIL_ALM Failure

FD_OFF-SPEC_ALM

Out of Specification

FD_MAINT_ ALM

Maintenance Request

FD_CHECK_ ALM

Function Check

automatisierenDurchdachte und schlüssige Lösungen _

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und hoher Kompetenz von R. STAHL bei der Ent-

wicklung explosionsgeschützter Systeme für Ihre

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FOUNDATION

© PHOENIX CONTACT 2012

Echte Modularität im Feldbus

Modulare Feld-Infrastruktur

Erhöhen Sie die Verfügbarkeit Ihrer

Prozesse mit einkanaligen Feldbus-

Barrieren und redundanten Stromver-

sorgungen. Sparen Sie zudem Zeit

und Kosten durch bedarfsgerechte

Installation, schnellen Modulaustausch

und flexible Erweiterung.

Feldschaltkästen

• Erhöhte Anlagenverfügbarkeit durch

Single-Loop Integrity

• Einfache und schnelle Installation

dank vorkonfektionierter Feldschalt-

kästen

Redundante Stromversorgung

• Modularer Aufbau für höchste

Anlagenverfügbarkeit

• Integrierte Selbstdiagnose mit

Melderelais

• Maximale Lebensdauer dank ACB

Technology

Mehr Informationen unter

Telefon (0 52 35) 3-1 20 00

phoenixcontact.net/processfieldbus

FF_Beilage 2012.indd 11 30.04.2012 11:17:53

CT Relaunch 01/2012, S. 10, 26.04.2012, 10:49, CR

Ziel des Namur-Arbeits-kreises 2.6 war es, diesen Missstand aufzuheben und eine einheitliche Form der In-formationsdarstellung zu etablieren. Auf der FF Haupt-versammlung im Mai 2006 hat die Fieldbus Foundation offiziell die Verbesserung der Interpretation der Geräte-diagnose thematisiert. Da-raufhin begann die Zusam-menarbeit der Fieldbus Foun-dation und dem Namur-Ar-

beitskreis 2.6. Die Erkenntnis-se aus dieser Zusammen-arbeit wurden als NE107-Pro-fil im FOUNDA TIONTM Fieldbus Protokoll implementiert.

Die NE107 (Selbstüber-wachung und -diagnose von Feldgeräten) kategorisiert alle möglichen Meldungen der Feldgeräten in vier Statusse:

Wartungsbedarf (Mainten-ance required)

Außerhalb der Spezifikation (out of specification)

Funktionskontrolle (Check function)

Ausfall (failure) Um diese Kategorien im

FOUNDA TIONTM Fieldbus abzubil-den, wurde der Ressourceblock unter anderem um vier Para-meter erweitert. Diese neuen Parameter werden als Alarme von dem Feldgerät auf dem Bus abgesetzt: Alle möglichen Meldungen der FOUNDA TIONTM Fielbusgeräte müssen den vier Kategorien zugeordnet werden, so dass der Anwender die Möglichkeit bekommt „rollenbasierte Maßnahmen“ zu ergreifen. Das „Mapping“ der Diagnos-einformationen der Feldgeräte zu der entsprechenden Kate-gorie ist frei konfigurierbar, muss aber von allen Herstel-lern vorkonfiguriert und doku-mentiert sein. Diese Struktu-rierung ermöglicht es dem An-wender, die Kategorisierung der Diagnosen applikations-bezogen zu verändern.

Eine entsprechende intuiti-ve Darstellung der Diagnose-zuordnung zu den NE107-Sta-tussen im Plant Asset Manage-ment System, ermöglicht es dem Anwender, jederzeit die Zuordnung nachzuvollziehen.

Das PRM (Plant Resource Manager) von Yokogawa ist das erste Plant Asset Manage-ment System das das FOUNDATI-ONTM Fieldbus NE107 Profil im-plementiert hat und entspre-chend der NE107, Diagnose-meldungen/Alarme der Feld-geräte in die entsprechenden Kategorien zuordnen kann. Die Anlagenkomponenten (As-sets) werden neben der Anla-genhierachie und Netzwerk-zuordnung zusätzlich gemäß ihres NE107-Statusses in der Namur-Ansicht dargestellt.

Fatih Denizer, IMK Automation IA Business Development Yokogawa Deutschland GmbH Broichhofstr. 7–11 D-40880 Ratingen www.yokogawa.com/de fatih.denizer@de.yokoga-wa.com Tel.: +49(0)2102 4983-0

Parameter Name (*)

NE107 Status Signal (5.1)

FD _FAIL_ALM Failure

FD_OFF-SPEC_ALM

Out of Specification

FD_MAINT_ ALM

Maintenance Request

FD_CHECK_ ALM

Function Check

FOUNDATION

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Echte Modularität im Feldbus

Modulare Feld-Infrastruktur

Erhöhen Sie die Verfügbarkeit Ihrer

Prozesse mit einkanaligen Feldbus-

Barrieren und redundanten Stromver-

sorgungen. Sparen Sie zudem Zeit

und Kosten durch bedarfsgerechte

Installation, schnellen Modulaustausch

und flexible Erweiterung.

Feldschaltkästen

• Erhöhte Anlagenverfügbarkeit durch

Single-Loop Integrity

• Einfache und schnelle Installation

dank vorkonfektionierter Feldschalt-

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• Modularer Aufbau für höchste

Anlagenverfügbarkeit

• Integrierte Selbstdiagnose mit

Melderelais

• Maximale Lebensdauer dank ACB

Technology

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Telefon (0 52 35) 3-1 20 00

phoenixcontact.net/processfieldbus

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Damit Ihrem Ventil das nicht passiert, vertrauen Sie auf die speziell für den Ex-Bereich konstruierte Power I/O Box 8643 von Bürkert. Sie bietet für eine Vielzahl eigensicherer Standardaktoren die passenden Kennwerte. Und auch Ihre Rück melder finden immer ei-nen entsprechenden Platz. Mit der Anbindung an FF-H1 lässt diese robuste und flexible Power I/O Box garantiert niemanden stehen.

Sie möchten gerne mehr wissen?Rufen Sie uns an: + 49 (0) 7940/10-91 111. Oder besuchen Sie uns auf www.burkert.com

Bus verpasst ?

CT Relaunch 01/2012, S. 12, 25.04.2012, 16:40, CR

Skalierbare Feldbuskoppler für FOUNDATIONTM Fieldbus

Im Vergleich zur Parallelver-drahtung können Feldbussys-teme die Verfügbarkeit pro-zesstechnischer Anlagen ver-schlechtern, sofern mehr-kanalige Koppelbausteine ein-gesetzt werden. Der Anwen-der muss das gesamte Bus-segment vom Netz trennen, um beispielsweise eine defek-te Komponente auszutau-schen. Skalierbare Feld-buskoppler lassen sich hin-gegen einfach im laufenden Betrieb ersetzen, sodass die aus der Parallelverdrahtung bewährte Single Loop Integri-ty auch bei Feldbussystemen gegeben ist .

In der Vergangenheit konn-ten die Anlagenplaner die für die Anwendung erforderlichen Regelkreise so aufbauen, wie es im Tabellenbuch abgedruckt war: Ein Sensor nimmt den Ist-wert auf, der über ein Kabel zur Regeleinheit übertragen wird. In der Regeleinheit wird der Ist-

wert dann mit dem eingestell-ten Sollwert verglichen und das jeweilige Stellsignal über ein zweites Kabel an den Aktor weitergeleitet. Die zwischen den Sensoren, Aktoren und Reglern befindlichen Inter-faces sorgen für die entspre-chende Signalanpassung (Bild 1). Da jeder Bestandteil des Regel-Loops einschließlich des Interfaces separat aus-geführt ist, lassen sich alle Komponenten einfach und schnell austauschen oder er-weitern. Das stellt eine hohe Anlagenverfügbarkeit sicher. Mit der Einführung von Bus-technologien wie FOUNDA -TIONTM Fieldbus (FF) hat sich diese Vorgehensweise aller-dings geändert. Wenn das Prinzip des Reglers verglichen mit der klassischen Parallel-verdrahtung (4–20mA-Tech-nik) auch beibehalten worden ist, wurde die Interface-Ebene jedoch ummodelliert (Bild 2).

Evolution der Verfügbarkeit

Produktionsausfall durch einfache Netzwerk-komponenten möglich

Durch den Einsatz der Feldbus-technik wird in unterschiedli-chen Phasen des Anlagen-Le-benszyklus seit Jahren eine Rei-he von Vorteilen erzielt. Gleich-zeitig dauerte es aber über eine Dekade, bis die Verfügbarkeit der prozesstechnischen Anla-gen im Hinblick auf die Fehler-toleranz derjenigen der 4…20-Technik entspricht. Erste Installationskonzepte sahen vor, dass ein Stammkabel (Trunk) vom Leitsystem ins Feld verlegt wird, an das die Prozess-instrumente per T-Stück parallel aneinander angeschlossen wer-den. Tritt ein Kurzschluss auf, fällt somit die Kommunikation im gesamten Bussegment aus. Später wurden Segment-Pro-tektoren in Form mehrkanaliger Blöcke angeboten. Auf diese Weise ist die Störung auf den je-

weiligen Stich beschränkt und das restliche Segment bleibt funktionsfähig. Die Blöcke sind sowohl mit Kurzschlussstrom begrenzenden als auch mit ei-gensicheren Ausgängen, so ge-nannten Feldbarrieren, erhält-lich. In beiden Varianten wird Energie umgesetzt, die zu einer Erwärmung und damit Alte-rung der Komponenten führt. Dies resultiert in einer statisti-schen Ausfallzeit jedes Kopp-lers, als Mean Time Between Fai-lure (MTBF) bezeichnet.

Ist ein Kanal des mehrkanali-gen Kopplers defekt und muss ersetzt werden, wird während des Tauschvorgangs das gesam-te Bussegment und folglich der entsprechende Anlagenteil vom Netz getrennt. Das bedeu-tet im schlimmsten Fall ein He-runter- und späteres Wieder-anfahren der Anlage. Eine einfa-che Netzwerkkomponente ver-ursacht also einen teuren Pro-duktionsausfall. Hinzu kommt, dass prozesstechnische Anla-gen im Laufe ihres langen Le-benszyklus regelmäßig opti-miert und ausgebaut werden. Zum Teil geht es lediglich da-rum, an einer bestimmten Stelle einen weiteren Druck, Tempera-tur- oder Durchflusswert zur Verfügung zu stellen respektive ein zusätzliches Ventil zu instal-lieren. Daher werden die mehr-kanaligen Blöcke stets so ausge-legt, dass etwa 25 Prozent der Anschlüsse als Reserve dienen. Es ist somit ungewiss, ob diese Anschlüsse je benötigt werden, für eine Erweiterung ausrei-chen oder überhaupt noch funktionieren, sofern eine Ver-wendung ansteht.

Bedarfsgerecht plan- und installierbar

Die Unwägbarkeiten der Feld-bustechnik fangen also in der

Seite 12 Beilage zu CT 05 / 2012

CT Relaunch 01/2012, S. 13, 26.04.2012, 10:50, CR

Planungsphase bei der Nut-zung konventioneller Koppler-Blöcke an und ziehen sich wie ein roter Faden durch die kom-plette Betriebsdauer bis hin zum Rückbau. Vor diesem Hin-tergrund haben die Interface-Spezialisten von Phoenix Con-

tact den Aufbau konventionel-ler Gerätekoppler und Feldbar-rieren untersucht und verbes-sert. Im Ergebnis erhält der An-wender skalierbare Koppler, die den Einsatz von Feldbus-technik mit einer hohen Ver-fügbarkeit durch Single Loop

Bild 2: Verlust der Integrität durch die Feldbus-Block-Archi-tektur.

Bild 1: Schleifenintegrität bei der konventionellen 4–20-mA-Ver-drahtung.

Bild 3: Phoenix-Contact-Architek-tur erlaubt auch im Feldbussys-tem eine Schleifen-Integrität.

Integrity kombinieren, indem die Geräte sowohl bedarfs-gerecht plan- und installierbar als auch flexibel austausch- und erweiterbar sind (Bild 3).

Eine Hauptleitungsklemme bringt das zweipolige FOUNDA-TIONTM-Fieldbus-Kabel des High

Power Trunks auf einen Hut-schienen-Steckverbinder. Die Gerätekoppler und der eigensi-chere Feldbustrenner empfan-gen das Feldbussignal über die so geschaffene Backplane, be-grenzen es je nach erforderli-cher Zündschutzart gemäß Ex nA[ic]/FISCO ic respektive Ex nA [ia]/FISCO und binden die Feldgeräte so an. Durch diesen innovativen Ansatz lässt sich das Installationskonzept effi-zienter und hochverfügbar ge-stalten. Während der Planung muss dem Anwender nur in et-wa bekannt sein, wie viele Transmitter an welcher Positi-on in der Anlage notwendig sind. Anhand dieser Informati-on kann er entscheiden, wel-che Ausmaße die benötigte Junction Box haben muss, in der die gewünschten Ankopp-lungen an den Bus nach und nach realisiert werden. Die ein-zige Reserve, die der Anwender zu berücksichtigen hat, ist der Platz auf der Hutschiene. Das

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Damit Ihrem Ventil das nicht passiert, vertrauen Sie auf die speziell für den Ex-Bereich konstruierte Power I/O Box 8643 von Bürkert. Sie bietet für eine Vielzahl eigensicherer Standardaktoren die passenden Kennwerte. Und auch Ihre Rück melder finden immer ei-nen entsprechenden Platz. Mit der Anbindung an FF-H1 lässt diese robuste und flexible Power I/O Box garantiert niemanden stehen.

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Bus verpasst ?

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Skalierbare Feldbuskoppler für FOUNDATIONTM Fieldbus

Im Vergleich zur Parallelver-drahtung können Feldbussys-teme die Verfügbarkeit pro-zesstechnischer Anlagen ver-schlechtern, sofern mehr-kanalige Koppelbausteine ein-gesetzt werden. Der Anwen-der muss das gesamte Bus-segment vom Netz trennen, um beispielsweise eine defek-te Komponente auszutau-schen. Skalierbare Feld-buskoppler lassen sich hin-gegen einfach im laufenden Betrieb ersetzen, sodass die aus der Parallelverdrahtung bewährte Single Loop Integri-ty auch bei Feldbussystemen gegeben ist .

In der Vergangenheit konn-ten die Anlagenplaner die für die Anwendung erforderlichen Regelkreise so aufbauen, wie es im Tabellenbuch abgedruckt war: Ein Sensor nimmt den Ist-wert auf, der über ein Kabel zur Regeleinheit übertragen wird. In der Regeleinheit wird der Ist-

wert dann mit dem eingestell-ten Sollwert verglichen und das jeweilige Stellsignal über ein zweites Kabel an den Aktor weitergeleitet. Die zwischen den Sensoren, Aktoren und Reglern befindlichen Inter-faces sorgen für die entspre-chende Signalanpassung (Bild 1). Da jeder Bestandteil des Regel-Loops einschließlich des Interfaces separat aus-geführt ist, lassen sich alle Komponenten einfach und schnell austauschen oder er-weitern. Das stellt eine hohe Anlagenverfügbarkeit sicher. Mit der Einführung von Bus-technologien wie FOUNDA -TIONTM Fieldbus (FF) hat sich diese Vorgehensweise aller-dings geändert. Wenn das Prinzip des Reglers verglichen mit der klassischen Parallel-verdrahtung (4–20mA-Tech-nik) auch beibehalten worden ist, wurde die Interface-Ebene jedoch ummodelliert (Bild 2).

Evolution der Verfügbarkeit

Produktionsausfall durch einfache Netzwerk-komponenten möglich

Durch den Einsatz der Feldbus-technik wird in unterschiedli-chen Phasen des Anlagen-Le-benszyklus seit Jahren eine Rei-he von Vorteilen erzielt. Gleich-zeitig dauerte es aber über eine Dekade, bis die Verfügbarkeit der prozesstechnischen Anla-gen im Hinblick auf die Fehler-toleranz derjenigen der 4…20-Technik entspricht. Erste Installationskonzepte sahen vor, dass ein Stammkabel (Trunk) vom Leitsystem ins Feld verlegt wird, an das die Prozess-instrumente per T-Stück parallel aneinander angeschlossen wer-den. Tritt ein Kurzschluss auf, fällt somit die Kommunikation im gesamten Bussegment aus. Später wurden Segment-Pro-tektoren in Form mehrkanaliger Blöcke angeboten. Auf diese Weise ist die Störung auf den je-

weiligen Stich beschränkt und das restliche Segment bleibt funktionsfähig. Die Blöcke sind sowohl mit Kurzschlussstrom begrenzenden als auch mit ei-gensicheren Ausgängen, so ge-nannten Feldbarrieren, erhält-lich. In beiden Varianten wird Energie umgesetzt, die zu einer Erwärmung und damit Alte-rung der Komponenten führt. Dies resultiert in einer statisti-schen Ausfallzeit jedes Kopp-lers, als Mean Time Between Fai-lure (MTBF) bezeichnet.

Ist ein Kanal des mehrkanali-gen Kopplers defekt und muss ersetzt werden, wird während des Tauschvorgangs das gesam-te Bussegment und folglich der entsprechende Anlagenteil vom Netz getrennt. Das bedeu-tet im schlimmsten Fall ein He-runter- und späteres Wieder-anfahren der Anlage. Eine einfa-che Netzwerkkomponente ver-ursacht also einen teuren Pro-duktionsausfall. Hinzu kommt, dass prozesstechnische Anla-gen im Laufe ihres langen Le-benszyklus regelmäßig opti-miert und ausgebaut werden. Zum Teil geht es lediglich da-rum, an einer bestimmten Stelle einen weiteren Druck, Tempera-tur- oder Durchflusswert zur Verfügung zu stellen respektive ein zusätzliches Ventil zu instal-lieren. Daher werden die mehr-kanaligen Blöcke stets so ausge-legt, dass etwa 25 Prozent der Anschlüsse als Reserve dienen. Es ist somit ungewiss, ob diese Anschlüsse je benötigt werden, für eine Erweiterung ausrei-chen oder überhaupt noch funktionieren, sofern eine Ver-wendung ansteht.

Bedarfsgerecht plan- und installierbar

Die Unwägbarkeiten der Feld-bustechnik fangen also in der

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CT Relaunch 01/2012, S. 13, 26.04.2012, 10:50, CR

Planungsphase bei der Nut-zung konventioneller Koppler-Blöcke an und ziehen sich wie ein roter Faden durch die kom-plette Betriebsdauer bis hin zum Rückbau. Vor diesem Hin-tergrund haben die Interface-Spezialisten von Phoenix Con-

tact den Aufbau konventionel-ler Gerätekoppler und Feldbar-rieren untersucht und verbes-sert. Im Ergebnis erhält der An-wender skalierbare Koppler, die den Einsatz von Feldbus-technik mit einer hohen Ver-fügbarkeit durch Single Loop

Bild 2: Verlust der Integrität durch die Feldbus-Block-Archi-tektur.

Bild 1: Schleifenintegrität bei der konventionellen 4–20-mA-Ver-drahtung.

Bild 3: Phoenix-Contact-Architek-tur erlaubt auch im Feldbussys-tem eine Schleifen-Integrität.

Integrity kombinieren, indem die Geräte sowohl bedarfs-gerecht plan- und installierbar als auch flexibel austausch- und erweiterbar sind (Bild 3).

Eine Hauptleitungsklemme bringt das zweipolige FOUNDA-TIONTM-Fieldbus-Kabel des High

Power Trunks auf einen Hut-schienen-Steckverbinder. Die Gerätekoppler und der eigensi-chere Feldbustrenner empfan-gen das Feldbussignal über die so geschaffene Backplane, be-grenzen es je nach erforderli-cher Zündschutzart gemäß Ex nA[ic]/FISCO ic respektive Ex nA [ia]/FISCO und binden die Feldgeräte so an. Durch diesen innovativen Ansatz lässt sich das Installationskonzept effi-zienter und hochverfügbar ge-stalten. Während der Planung muss dem Anwender nur in et-wa bekannt sein, wie viele Transmitter an welcher Positi-on in der Anlage notwendig sind. Anhand dieser Informati-on kann er entscheiden, wel-che Ausmaße die benötigte Junction Box haben muss, in der die gewünschten Ankopp-lungen an den Bus nach und nach realisiert werden. Die ein-zige Reserve, die der Anwender zu berücksichtigen hat, ist der Platz auf der Hutschiene. Das

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Vorhalten einer etwa 25-pro-zentigen Reserve bei den Kopp-ler-Blöcken gehört der Vergan-genheit an.

Flexibel austausch- und erweiterbar

Die in Zone 2 montierte Juncti-on Box enthält den Hauptlei-tungskoppler, der den Hut-schienenbus eröffnet und die Hauptleitung abschließt. Nun ist es möglich, die Stichlei-tungsanschlüsse auf die Zahl zu beschränken, die tatsäch-lich erforderlich ist. Trotzdem hat der Anwender die Sicher-heit, zu einem späteren Zeit-punkt so viele weitere Stichlei-tungsanschlüsse ergänzen zu können, wie die Hutschiene Platz bietet. Jeder Koppler ver-fügt über einen Hutschienen-Steckverbinder. Im laufenden Betrieb lässt sich die Backpla-ne so erweitern, der neue Koppler auf die Tragschiene rasten und dann der Transmit-ter anschließen. Das stellt eine hohe Verfügbarkeit der Anlage sicher und bringt die im Be-reich der Parallelverdrahtung bewährte Schleifen-Integrität (Single Loop Integrity) zurück. Ist ein Koppler defekt, kann der Anwender ihn ebenfalls von der Hutschiene entfernen und austauschen, ohne die Produk-tion zu unterbrechen.

Unterstützung von Standard- und sicherheits-relevanten Anwendungen

In den kommenden Jahren wird der Safety Stack FF SIF (Safety Instrumented Functi-ons) auch in der Verfahrens-technik Einzug halten. Hierbei handelt es sich um Sicherheits-protokolle, die eine SIL3-Imple-mentierung gemäß IEC 61508 per Software erlauben. Das er-weist sich als vorteilhaft, weil die zwischen DCS (Distributed Control System) und Feldgerät ablaufenden Prozesse nicht in die SIL-Betrachtung einfließen müssen. Vielmehr sorgen die Protokolle dafür, dass sämtli-

che im Physical Layer auftre-tenden Signalverfälschungen sicher erkannt werden und die Anlage so automatisch in ei-nen sicheren Zustand verfährt. Bei der Planung des unsichtba-ren Black Channels muss der Anwender sich allerdings nicht nur auf die Zulassung des Pro-tokolls verlassen, sondern kann einen eigenen Beitrag zur Erreichung der geforderten Si-cherheit leisten, indem er auch die Feldbus-Stromversorgun-gen und Feldbuskoppler in sei-ne Betrachtungen einbezieht. Denn was nützt ein Protokoll, das Fehler sicher detektiert, wenn es die Verfügbarkeit der Anlage physikalisch nicht er-höhen kann. FF SIF ist nicht in der Lage zu verhindern, dass ein Segment beim Auswech-seln eines defekten Feldbus-barriere-Blocks vom Netz ge-trennt werden muss. Vor die-sem Hintergrund bieten sich die skalierbaren Feldbuskop-pler für stetige Prozesse an, egal ob Standard- oder sicher-heitsrelevante Applikationen.

Fazit:

Neben der effizienten Nutzung des Kommunikationskanals durch die FOUNDATIONTM-Field-bus-Protokollerweiterung Con-trol In The Field (CIF) werden nicht nur die Reaktionszeiten des Systems optimiert, sondern es lässt sich bei Verwendung der skalierbaren Feldbuskop-pler auch hardwaremäßig eine Schleifen-Integrität erreichen. Somit steht der Feldbus der Pa-rallelverdrahtung auch in puncto Verfügbarkeit in nichts mehr nach. Dipl.-Ing. Stephan Sagebiel Vertrieb Prozess- und Verfahrenstechnik Phoenix Contact Deutschland GmbH Flachsmarktstr. 8 32825 Blomberg Tel.: +49 (0) 52 35/3–1 20 00, Fax: +49 (0) 52 35/3–1 29 99, www.phoenixcontact.de SSagebiel@phoenixcon-tact.com

Seite 14 Beilage zu CT 05 / 2012

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• Einzigartiges Portfolio von N+1 redundanten FOUNDATION fieldbusTM Power Conditionern• Komponenten für den sicheren und Ex-Bereich gemäß Industriestandard• Einfache und redundant FISCO Power Conditioner• Einzigartige, redundant Fieldbus-Barrieren Lösungen, die Wartung unter Spannung erlauben                                                                                                  • Breites Spektrum an Fieldbus-Anzeigen, Diagnose-Tools und Zubehör

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Advancing Fieldbus Innovation

CT Relaunch 01/2012, S. 15, 25.04.2012, 15:20, CR

Eingreifen können, bevor es passiert

FOUNDATIONTM Fieldbus (FF) Feldgeräte sam-meln Daten im Millisekunden-Takt, über-prüfen und validieren die Prozessdaten, enthalten Regel- und Diagnosefunktionen sowie grundlegende Informationen über sich selbst und senden bei Bedarf voraus-schauende Alarme an das Leitsystem. Mit dem FOUNDATIONTM Fieldbus verbessert sich die Diagnose der Geräte, die einen Einfluss auf die Regelstrategie besitzen, die Bedie-ner werden über Fehlfunktionen der Gerä-te frühzeitig benachrichtigt und können eingreifen, bevor eine Störung zu einem Problem wird. Das DeltaV-System kom-muniziert digital mit den FF-Geräten, er-höht die Kapazität des E/A-Systems und liefert mehr Informationen über den Pro-zess als ein konventionelles E/A-Subsys-tem. Die Möglichkeit, mehrere Feldgeräte „multi-drop“ an einem FF-Strang zu betrei-ben, verringert die Kosten für die Verkabe-lung deutlich. Darüber hinaus kann die in-tegrierte Konzeption des FOUNDATIONTM

Fieldbus verhindern, dass Signale umran-giert werden müssen – eine weitere Kos-tenersparnis.

Einfach in Entwurf, Installation und Inbetriebnahme

Das DeltaV-System bietet Einsparungen in Projektierung und Betrieb einer digitalen

Das DeltaV-System unterstützt neben dem FOUNDATIONTM Fieldbus auch andere digitale Kommunikationsbusse und erleichtert durch die integrierte AMS-Software deren Konfiguration und Diagnose.

die gesamte robuste DeltaV-Hardware in-tegriert, und durch das integrierte Asset Management System AMS sind die Feld-geräte automatisch unter Kontrolle. Christian Springer Techn. Manager Key Accounts, Process Systems &Solutions Emerson Process Management GmbH & Co. OHG, Rheinische Straße 2 42781 Haan, Deutschland, Tel.: (49) (2129) 553–212, Fax: (49) (2129) 553–100, Christian.Springer@emerson.com www.emersonprocess.com

Durch die H1-Fieldbus Karte mit integrierten Power Conditioner kann die externe Span-nungsversorgung für das Fieldbus-Segment entfallen, wodurch Schaltschränke im Schalt-raum eingespart werden.

Digitale Kommunikation liefert vorausschauende Diagnosedaten für bessere Betriebsabläufe.

Anlage. Es unterstützt neben dem FOUNDA-TIONTM Fieldbus auch andere digitale Kom-munikationsbusse und bietet durch die in-tegrierte AMS-Software Unterstützung zur Konfiguration dieser Busse, so dass kein Konfiguriergerät eines Fremdherstel-lers benötigt wird. Dadurch entfällt der schwierige Entwurf für Speisung, Installa-tion und Überprüfung des Fieldbus-Seg-ments, und durch die H1-Fieldbus Karte mit integrierten Power Conditioner kann die externe Spannungsversorgung für das Fieldbus-Segment entfallen, wodurch Schaltschränke im Schaltraum eingespart werden. FOUNDATIONTM Fieldbus Feldgeräte werden im DeltaV System automatisch er-kannt, wenn sie an das Fieldbus-Netzwerk angeschlossen werden, und automatisch zur Konfiguration hinzugefügt. Der Engi-neering- und Inbetriebnahmeaufwand wird dadurch deutlich reduziert.

Höhere Anlagen-Verfügbarkeit

Neben den Einsparungen bei Planung, In-stallation und Inbetriebnahme durch den FOUNDATIONTM Fieldbus lassen sich im lau-fenden Betrieb weit größere Einsparungen durch geringere Variabilität, bessere Quali-tät, höheren Durchsatz und durch das Ver-meiden kritischer Situationen realisieren, was die Produktivität erhöht. Zuverlässig-keit und hohe Systemverfügbarkeit sind in

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CT Relaunch 01/2012, S. 14, 26.04.2012, 10:50, CR

Vorhalten einer etwa 25-pro-zentigen Reserve bei den Kopp-ler-Blöcken gehört der Vergan-genheit an.

Flexibel austausch- und erweiterbar

Die in Zone 2 montierte Juncti-on Box enthält den Hauptlei-tungskoppler, der den Hut-schienenbus eröffnet und die Hauptleitung abschließt. Nun ist es möglich, die Stichlei-tungsanschlüsse auf die Zahl zu beschränken, die tatsäch-lich erforderlich ist. Trotzdem hat der Anwender die Sicher-heit, zu einem späteren Zeit-punkt so viele weitere Stichlei-tungsanschlüsse ergänzen zu können, wie die Hutschiene Platz bietet. Jeder Koppler ver-fügt über einen Hutschienen-Steckverbinder. Im laufenden Betrieb lässt sich die Backpla-ne so erweitern, der neue Koppler auf die Tragschiene rasten und dann der Transmit-ter anschließen. Das stellt eine hohe Verfügbarkeit der Anlage sicher und bringt die im Be-reich der Parallelverdrahtung bewährte Schleifen-Integrität (Single Loop Integrity) zurück. Ist ein Koppler defekt, kann der Anwender ihn ebenfalls von der Hutschiene entfernen und austauschen, ohne die Produk-tion zu unterbrechen.

Unterstützung von Standard- und sicherheits-relevanten Anwendungen

In den kommenden Jahren wird der Safety Stack FF SIF (Safety Instrumented Functi-ons) auch in der Verfahrens-technik Einzug halten. Hierbei handelt es sich um Sicherheits-protokolle, die eine SIL3-Imple-mentierung gemäß IEC 61508 per Software erlauben. Das er-weist sich als vorteilhaft, weil die zwischen DCS (Distributed Control System) und Feldgerät ablaufenden Prozesse nicht in die SIL-Betrachtung einfließen müssen. Vielmehr sorgen die Protokolle dafür, dass sämtli-

che im Physical Layer auftre-tenden Signalverfälschungen sicher erkannt werden und die Anlage so automatisch in ei-nen sicheren Zustand verfährt. Bei der Planung des unsichtba-ren Black Channels muss der Anwender sich allerdings nicht nur auf die Zulassung des Pro-tokolls verlassen, sondern kann einen eigenen Beitrag zur Erreichung der geforderten Si-cherheit leisten, indem er auch die Feldbus-Stromversorgun-gen und Feldbuskoppler in sei-ne Betrachtungen einbezieht. Denn was nützt ein Protokoll, das Fehler sicher detektiert, wenn es die Verfügbarkeit der Anlage physikalisch nicht er-höhen kann. FF SIF ist nicht in der Lage zu verhindern, dass ein Segment beim Auswech-seln eines defekten Feldbus-barriere-Blocks vom Netz ge-trennt werden muss. Vor die-sem Hintergrund bieten sich die skalierbaren Feldbuskop-pler für stetige Prozesse an, egal ob Standard- oder sicher-heitsrelevante Applikationen.

Fazit:

Neben der effizienten Nutzung des Kommunikationskanals durch die FOUNDATIONTM-Field-bus-Protokollerweiterung Con-trol In The Field (CIF) werden nicht nur die Reaktionszeiten des Systems optimiert, sondern es lässt sich bei Verwendung der skalierbaren Feldbuskop-pler auch hardwaremäßig eine Schleifen-Integrität erreichen. Somit steht der Feldbus der Pa-rallelverdrahtung auch in puncto Verfügbarkeit in nichts mehr nach. Dipl.-Ing. Stephan Sagebiel Vertrieb Prozess- und Verfahrenstechnik Phoenix Contact Deutschland GmbH Flachsmarktstr. 8 32825 Blomberg Tel.: +49 (0) 52 35/3–1 20 00, Fax: +49 (0) 52 35/3–1 29 99, www.phoenixcontact.de SSagebiel@phoenixcon-tact.com

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CT Relaunch 01/2012, S. 15, 25.04.2012, 15:20, CR

Eingreifen können, bevor es passiert

FOUNDATIONTM Fieldbus (FF) Feldgeräte sam-meln Daten im Millisekunden-Takt, über-prüfen und validieren die Prozessdaten, enthalten Regel- und Diagnosefunktionen sowie grundlegende Informationen über sich selbst und senden bei Bedarf voraus-schauende Alarme an das Leitsystem. Mit dem FOUNDATIONTM Fieldbus verbessert sich die Diagnose der Geräte, die einen Einfluss auf die Regelstrategie besitzen, die Bedie-ner werden über Fehlfunktionen der Gerä-te frühzeitig benachrichtigt und können eingreifen, bevor eine Störung zu einem Problem wird. Das DeltaV-System kom-muniziert digital mit den FF-Geräten, er-höht die Kapazität des E/A-Systems und liefert mehr Informationen über den Pro-zess als ein konventionelles E/A-Subsys-tem. Die Möglichkeit, mehrere Feldgeräte „multi-drop“ an einem FF-Strang zu betrei-ben, verringert die Kosten für die Verkabe-lung deutlich. Darüber hinaus kann die in-tegrierte Konzeption des FOUNDATIONTM

Fieldbus verhindern, dass Signale umran-giert werden müssen – eine weitere Kos-tenersparnis.

Einfach in Entwurf, Installation und Inbetriebnahme

Das DeltaV-System bietet Einsparungen in Projektierung und Betrieb einer digitalen

Das DeltaV-System unterstützt neben dem FOUNDATIONTM Fieldbus auch andere digitale Kommunikationsbusse und erleichtert durch die integrierte AMS-Software deren Konfiguration und Diagnose.

die gesamte robuste DeltaV-Hardware in-tegriert, und durch das integrierte Asset Management System AMS sind die Feld-geräte automatisch unter Kontrolle. Christian Springer Techn. Manager Key Accounts, Process Systems &Solutions Emerson Process Management GmbH & Co. OHG, Rheinische Straße 2 42781 Haan, Deutschland, Tel.: (49) (2129) 553–212, Fax: (49) (2129) 553–100, Christian.Springer@emerson.com www.emersonprocess.com

Durch die H1-Fieldbus Karte mit integrierten Power Conditioner kann die externe Span-nungsversorgung für das Fieldbus-Segment entfallen, wodurch Schaltschränke im Schalt-raum eingespart werden.

Digitale Kommunikation liefert vorausschauende Diagnosedaten für bessere Betriebsabläufe.

Anlage. Es unterstützt neben dem FOUNDA-TIONTM Fieldbus auch andere digitale Kom-munikationsbusse und bietet durch die in-tegrierte AMS-Software Unterstützung zur Konfiguration dieser Busse, so dass kein Konfiguriergerät eines Fremdherstel-lers benötigt wird. Dadurch entfällt der schwierige Entwurf für Speisung, Installa-tion und Überprüfung des Fieldbus-Seg-ments, und durch die H1-Fieldbus Karte mit integrierten Power Conditioner kann die externe Spannungsversorgung für das Fieldbus-Segment entfallen, wodurch Schaltschränke im Schaltraum eingespart werden. FOUNDATIONTM Fieldbus Feldgeräte werden im DeltaV System automatisch er-kannt, wenn sie an das Fieldbus-Netzwerk angeschlossen werden, und automatisch zur Konfiguration hinzugefügt. Der Engi-neering- und Inbetriebnahmeaufwand wird dadurch deutlich reduziert.

Höhere Anlagen-Verfügbarkeit

Neben den Einsparungen bei Planung, In-stallation und Inbetriebnahme durch den FOUNDATIONTM Fieldbus lassen sich im lau-fenden Betrieb weit größere Einsparungen durch geringere Variabilität, bessere Quali-tät, höheren Durchsatz und durch das Ver-meiden kritischer Situationen realisieren, was die Produktivität erhöht. Zuverlässig-keit und hohe Systemverfügbarkeit sind in

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CT Relaunch 01/2012, S. 16, 25.04.2012, 15:24, CR

Verkabelung als auch die FF-Systemkom-ponenten besonders hohen Anforderun-gen genügen: So liegen die Umgebungs-temperaturen in der Regel zwischen 3 und 45 °C, die Oberflächentemperatur kann bei direkter Sonneneinstrahlung bis zu 75 °C

Transparenz im Feld

In Abu Qir versorgen und überwachen ins-gesamt 60 Diagnostic-Power-Conditioner-Sys-teme vom Typ DPC-49–4RMB die 220 FOUNDA -TIONTM-Fieldbus-Segmente.

lösungen für Ammoniakanlagen erlangt aufgrund von Produktionssteigerungen und Energieeinsparungen einen zuneh-mend höheren Stellenwert in der Dünge-mittelindustrie.

„Mit dem Abu-Qir-Revamp-Projekt wird erstmalig eine existierende Düngemittel-anlage dieser Dimension im nordafrikani-schen Raum auf eine hochmoderne Auto-matisierungslösung umgestellt“, sagt Dr. Bernd Jordan, Head of Electrical and Instru-mentation bei Uhde Services. Der Service-anbieter von Uhde, einer hundertprozenti-gen Tochter der ThyssenKrupp AG, ent-wickelt weltweit individuelle Konzepte zur Modernisierung und Produktionssteige-rung, zur Wartung und Instandhaltung, zum Einhalten von Umweltstandards und zur größeren Kosten- und Leistungseffi-zienz von Industrieanlagen. Dabei hat Uhde Services Dienstleistungsschwerpunkte in der Hütten- und Kraftwerkstechnik, der Mi-neralölverarbeitung sowie der chemischen und petrochemischen Industrie.

Hohe Anforderungen

Aufgrund der geografischen Lage des Dün-gemittelkomplexes müssen sowohl die FF-

Uhde Services setzt bei der EMSR-Modernisierung des Düngemittelkomplexes Abu Qir II in Ägypten auf Turcks FOUNDATIONTM-Fieldbus-Portfolio mit Diagnosefunktion.

Um ihre Düngemittelproduktion im ägyp-tischen Alexandria auf den neuesten Stand der Technik zu bringen, hat die Abu Qir Fertilizers and Chemical Industries Company (AFC) Uhde Services mit einem Revamp der bestehenden Anlage beauf-tragt. Gemeinsam mit Honeywell Process Solutions als Leitsystemlieferant und dem Physical-Layer-Spezialisten Turck hat Uhde Services den Komplex auf FOUNDATIONTM

Fieldbus umgestellt, inklusive detaillierter Diagnosefunktionen für ein anlagenwei-tes Asset Management.

Die Abu Qir Fertilizers and Chemical In-dustries Company (AFC) in Alexandria, Ägypten, zählt zu den führenden Herstel-lern von stickstoffhaltigen Düngemitteln in Ägypten, Afrika und dem mittleren Os-ten. Das börsennotierte Unternehmen mit seinen mehr als 3.300 Mitarbeitern setzt bei der Herstellung und im Qualitäts-management auf internationale Stan-dards wie beispielsweise die ISO 9001/2000. Um eine umweltgerechte und effiziente Produktion nach dem jeweils ak-tuellen Stand der Technik zu gewährleis-ten, werden die Anlagen in Alexandria kontinuierlich erweitert und optimiert. Der Einsatz moderner Automatisierungs-

CT Relaunch 01/2012, S. 17, 25.04.2012, 15:24, CR

erreichen. Eine relative Luftfeuchte von rund 85 Prozent sowie die chemische und mechanische Beanspruchung durch Harn-stoff, Ammoniumnitrat, Staub und Sand runden das Anforderungsprofil ab.

Das Revamp-Projekt lässt sich in zwei wesentliche Bestandteile gliedern: FF-Loops für Messungen und Prozessregelun-gen sowie ESD-Loops für sicherheitsrele-vante (Fail Safe) Anlagenüberwachungen. Insgesamt mussten 350 Ex-Geräte und 1.050 Nicht-Ex-Geräte über FOUNDATIONTM

Fieldbus angeschlossen werden, aufgeteilt in 220 Segmente – jeweils 60 in der Am-moniakanlage, der Salpetersäureanlage und der Betriebsmittelversorgung sowie weitere 40 für die Visualisierung.

Bei der Suche nach einem geeigneten Lösungspartner für die FF-Installation in Abu Qir konnte der Sensor-, Feldbus- und Interfacespezialist Turck den Generalauf-tragnehmer Uhde Services ebenso über-zeugen wie den Betreiber der Anlage. „Turck konnte uns nicht nur ein umfang-reiches Foundation-Fieldbus-Portfolio bie-ten, sondern auch detaillierte Diagnose-funktionalitäten, die eine neue FF-Installa-tion erst wirklich effizient machen“, kom-mentiert Markus Mahlandt, Project Engi-neer E&IC Engineering bei Uhde Services, die Entscheidung.

Durchgängiges FF-Portfolio

Um die 220 Segmente zu versorgen und zu überwachen, hat Turck insgesamt 60 Diag-nostic-Power-Conditioner-Systeme gelie-

fert, die nach gemeinsamer Planung von Uhde Services, Honeywell Process Soluti-ons und Turck in Schaltschränken vorkonfi-guriert angeliefert wurden. Die DPC-Syste-me versorgen FF-H1-Segmente mit Strom und bieten umfassende Diagnosemög-lichkeiten zu deren Überwachung, was ein anlagenweites Asset Management er-möglicht. Schon die Inbetriebnahme einer Feldbusanlage wird vom DPC-System un-terstützt. Im Betrieb kann die Lösung dann sogar schleichende Veränderungen inner-

aus den H1-Segmenten können über ein FF-HSE-Feldgerät DPC-49- HSEFD/24 VDC an die übergeordnete Asset-Management-Ap-plikation – in diesem Fall das Experion PKS von Honeywell – übertragen werden.

Für die sichere Verbindung zwischen Feldgeräten und DPC-Systemen sorgen in Abu Qir insgesamt 165 JBBS-Verteilerbau-steine (Junction Boxes) und 110 Multibar-rieren von Turck. Die achtkanaligen Vertei-lerbausteine JBBS-49SC-T815 sind mit ei-ner einstellbaren Kurzschlussbegrenzung

(30, 35, 45 und 60 mA) ausgestat-tet. Über zwei Schalter auf der Platine las-sen sich bei Be-darf die gängi-gen Schir-mungskonzep-te realisieren

und ein Ab-schlusswiderstand

für den Bus zuschalten. Das Gehäuse be-steht aus pulverbeschichtetem Alumini-um-Druckguss und ist in der Schutzart IP67 ausgeführt. Ein Klimastutzen verhin-dert die Kondensatbildung im Gehäuse. Um den aggressiven Umgebungsbedin-gungen vor Ort zu trotzen, hat Turck die Junction-Boxes trotz der hohen Schutzart in zusätzlichen Schutzgehäusen unterge-bracht.

Für den Einsatz in Ex-Zone 1 werden die Multibarrieren MBD49-T415/Ex einge-setzt. Die Geräte erhöhen die maximale

„Turck konnte uns nicht nur ein umfangreiches FOUNDATIONTM-Fieldbus-Portfolio bieten, sondern auch detaillierte Diagnosefunktionalitäten, die eine neue FF-Installation erst wirklich effizient machen.“ Markus Mahlandt, Uhde Services.

halb der einzelnen Feldbussegmente über einen langen Zeitraum aufdecken und mit entsprechender Alarmierung Störungen oder Ausfällen vorbeugen. Ein DPC-System speist primär bis zu 16 Segmente redun-dant mit bis zu 800 mA Ausgangsstrom und 30 VDC Ausgangsspannung. Es be-steht aus einem oder mehreren Modulträ-gern mit jeweils bis zu acht Stromversor-gungsmodulen DPC-49-IPS1 und einem Di-agnosemodul. Pro Modulträger lassen sich bis zu vier H1-Segmente redundant betrei-ben und überwachen. Die Diagnosedaten

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Hans Turck GmbH & Co. KGWitzlebenstraße 745472 Mülheim/Ruhr Tel. +49 (0) 208 4952-0, Fax -264E-Mail more@turck.comwww.turck.comSense it! Connect it! Bus it! Solve it!

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TURCK bietet FOUNDATION™-Fieldbus-Anwendern ein komplettes Portfolio für die Kommunikation zwischen dem Prozessleitsystem und der Sensor/Aktor-Ebene.

Stromversorgung und DiagnoseModulares Diagnostic-Power-Conditioner-System (DPC) mit galvanisch getrennten Stromversorgungsmodulen für vier redundante H1-Segmente und Diagnosefunktionalität, FISCO Power Supply

SignalübertragungMultibarrieren in IP66 (4-, 8-kanalig) mit galvanischer Trennung, Verteilerbausteine in IP20 und IP67 (1- bis 12-kanalig), Feldbus leitungen

als Meterware oder vorkonfektioniert

Einfache Installation und Bedienung3-kanalige Feldbusanzeige zur Darstelllung der Prozessinformationen, IP67-Edelstahlgehäuse, Abschlusswiderstände, feldkonfektionierbare Steckverbinder, Einbau� ansche

DAS VOLLE PROGRAMMTURCK bietet FOUNDATION™-Fieldbus-Anwendern ein komplettes Portfolio für die Kommunikation zwischen dem Prozessleitsystem und der Sensor/Aktor-Ebene.

Einfache Installation und Bedienung3-kanalige Feldbusanzeige zur Darstelllung der Prozessinformationen, IP67-Edelstahlgehäuse, Abschlusswiderstände, feldkonfektionierbare Steckverbinder, Einbau� ansche

DAS VOLLE PROGRAMMDAS VOLLE PROGRAMM

F0669_DE_420x102+3_ChemieTechnik_FF+PA.indd 1 27.02.2012 08:32:59FF_Beilage 2012.indd 17 30.04.2012 10:36:05

CT Relaunch 01/2012, S. 16, 25.04.2012, 15:24, CR

Verkabelung als auch die FF-Systemkom-ponenten besonders hohen Anforderun-gen genügen: So liegen die Umgebungs-temperaturen in der Regel zwischen 3 und 45 °C, die Oberflächentemperatur kann bei direkter Sonneneinstrahlung bis zu 75 °C

Transparenz im Feld

In Abu Qir versorgen und überwachen ins-gesamt 60 Diagnostic-Power-Conditioner-Sys-teme vom Typ DPC-49–4RMB die 220 FOUNDA -TIONTM-Fieldbus-Segmente.

lösungen für Ammoniakanlagen erlangt aufgrund von Produktionssteigerungen und Energieeinsparungen einen zuneh-mend höheren Stellenwert in der Dünge-mittelindustrie.

„Mit dem Abu-Qir-Revamp-Projekt wird erstmalig eine existierende Düngemittel-anlage dieser Dimension im nordafrikani-schen Raum auf eine hochmoderne Auto-matisierungslösung umgestellt“, sagt Dr. Bernd Jordan, Head of Electrical and Instru-mentation bei Uhde Services. Der Service-anbieter von Uhde, einer hundertprozenti-gen Tochter der ThyssenKrupp AG, ent-wickelt weltweit individuelle Konzepte zur Modernisierung und Produktionssteige-rung, zur Wartung und Instandhaltung, zum Einhalten von Umweltstandards und zur größeren Kosten- und Leistungseffi-zienz von Industrieanlagen. Dabei hat Uhde Services Dienstleistungsschwerpunkte in der Hütten- und Kraftwerkstechnik, der Mi-neralölverarbeitung sowie der chemischen und petrochemischen Industrie.

Hohe Anforderungen

Aufgrund der geografischen Lage des Dün-gemittelkomplexes müssen sowohl die FF-

Uhde Services setzt bei der EMSR-Modernisierung des Düngemittelkomplexes Abu Qir II in Ägypten auf Turcks FOUNDATIONTM-Fieldbus-Portfolio mit Diagnosefunktion.

Um ihre Düngemittelproduktion im ägyp-tischen Alexandria auf den neuesten Stand der Technik zu bringen, hat die Abu Qir Fertilizers and Chemical Industries Company (AFC) Uhde Services mit einem Revamp der bestehenden Anlage beauf-tragt. Gemeinsam mit Honeywell Process Solutions als Leitsystemlieferant und dem Physical-Layer-Spezialisten Turck hat Uhde Services den Komplex auf FOUNDATIONTM

Fieldbus umgestellt, inklusive detaillierter Diagnosefunktionen für ein anlagenwei-tes Asset Management.

Die Abu Qir Fertilizers and Chemical In-dustries Company (AFC) in Alexandria, Ägypten, zählt zu den führenden Herstel-lern von stickstoffhaltigen Düngemitteln in Ägypten, Afrika und dem mittleren Os-ten. Das börsennotierte Unternehmen mit seinen mehr als 3.300 Mitarbeitern setzt bei der Herstellung und im Qualitäts-management auf internationale Stan-dards wie beispielsweise die ISO 9001/2000. Um eine umweltgerechte und effiziente Produktion nach dem jeweils ak-tuellen Stand der Technik zu gewährleis-ten, werden die Anlagen in Alexandria kontinuierlich erweitert und optimiert. Der Einsatz moderner Automatisierungs-

CT Relaunch 01/2012, S. 17, 25.04.2012, 15:24, CR

erreichen. Eine relative Luftfeuchte von rund 85 Prozent sowie die chemische und mechanische Beanspruchung durch Harn-stoff, Ammoniumnitrat, Staub und Sand runden das Anforderungsprofil ab.

Das Revamp-Projekt lässt sich in zwei wesentliche Bestandteile gliedern: FF-Loops für Messungen und Prozessregelun-gen sowie ESD-Loops für sicherheitsrele-vante (Fail Safe) Anlagenüberwachungen. Insgesamt mussten 350 Ex-Geräte und 1.050 Nicht-Ex-Geräte über FOUNDATIONTM

Fieldbus angeschlossen werden, aufgeteilt in 220 Segmente – jeweils 60 in der Am-moniakanlage, der Salpetersäureanlage und der Betriebsmittelversorgung sowie weitere 40 für die Visualisierung.

Bei der Suche nach einem geeigneten Lösungspartner für die FF-Installation in Abu Qir konnte der Sensor-, Feldbus- und Interfacespezialist Turck den Generalauf-tragnehmer Uhde Services ebenso über-zeugen wie den Betreiber der Anlage. „Turck konnte uns nicht nur ein umfang-reiches Foundation-Fieldbus-Portfolio bie-ten, sondern auch detaillierte Diagnose-funktionalitäten, die eine neue FF-Installa-tion erst wirklich effizient machen“, kom-mentiert Markus Mahlandt, Project Engi-neer E&IC Engineering bei Uhde Services, die Entscheidung.

Durchgängiges FF-Portfolio

Um die 220 Segmente zu versorgen und zu überwachen, hat Turck insgesamt 60 Diag-nostic-Power-Conditioner-Systeme gelie-

fert, die nach gemeinsamer Planung von Uhde Services, Honeywell Process Soluti-ons und Turck in Schaltschränken vorkonfi-guriert angeliefert wurden. Die DPC-Syste-me versorgen FF-H1-Segmente mit Strom und bieten umfassende Diagnosemög-lichkeiten zu deren Überwachung, was ein anlagenweites Asset Management er-möglicht. Schon die Inbetriebnahme einer Feldbusanlage wird vom DPC-System un-terstützt. Im Betrieb kann die Lösung dann sogar schleichende Veränderungen inner-

aus den H1-Segmenten können über ein FF-HSE-Feldgerät DPC-49- HSEFD/24 VDC an die übergeordnete Asset-Management-Ap-plikation – in diesem Fall das Experion PKS von Honeywell – übertragen werden.

Für die sichere Verbindung zwischen Feldgeräten und DPC-Systemen sorgen in Abu Qir insgesamt 165 JBBS-Verteilerbau-steine (Junction Boxes) und 110 Multibar-rieren von Turck. Die achtkanaligen Vertei-lerbausteine JBBS-49SC-T815 sind mit ei-ner einstellbaren Kurzschlussbegrenzung

(30, 35, 45 und 60 mA) ausgestat-tet. Über zwei Schalter auf der Platine las-sen sich bei Be-darf die gängi-gen Schir-mungskonzep-te realisieren

und ein Ab-schlusswiderstand

für den Bus zuschalten. Das Gehäuse be-steht aus pulverbeschichtetem Alumini-um-Druckguss und ist in der Schutzart IP67 ausgeführt. Ein Klimastutzen verhin-dert die Kondensatbildung im Gehäuse. Um den aggressiven Umgebungsbedin-gungen vor Ort zu trotzen, hat Turck die Junction-Boxes trotz der hohen Schutzart in zusätzlichen Schutzgehäusen unterge-bracht.

Für den Einsatz in Ex-Zone 1 werden die Multibarrieren MBD49-T415/Ex einge-setzt. Die Geräte erhöhen die maximale

„Turck konnte uns nicht nur ein umfangreiches FOUNDATIONTM-Fieldbus-Portfolio bieten, sondern auch detaillierte Diagnosefunktionalitäten, die eine neue FF-Installation erst wirklich effizient machen.“ Markus Mahlandt, Uhde Services.

halb der einzelnen Feldbussegmente über einen langen Zeitraum aufdecken und mit entsprechender Alarmierung Störungen oder Ausfällen vorbeugen. Ein DPC-System speist primär bis zu 16 Segmente redun-dant mit bis zu 800 mA Ausgangsstrom und 30 VDC Ausgangsspannung. Es be-steht aus einem oder mehreren Modulträ-gern mit jeweils bis zu acht Stromversor-gungsmodulen DPC-49-IPS1 und einem Di-agnosemodul. Pro Modulträger lassen sich bis zu vier H1-Segmente redundant betrei-ben und überwachen. Die Diagnosedaten

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Hans Turck GmbH & Co. KGWitzlebenstraße 745472 Mülheim/Ruhr Tel. +49 (0) 208 4952-0, Fax -264E-Mail more@turck.comwww.turck.comSense it! Connect it! Bus it! Solve it!

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TURCK bietet FOUNDATION™-Fieldbus-Anwendern ein komplettes Portfolio für die Kommunikation zwischen dem Prozessleitsystem und der Sensor/Aktor-Ebene.

Stromversorgung und DiagnoseModulares Diagnostic-Power-Conditioner-System (DPC) mit galvanisch getrennten Stromversorgungsmodulen für vier redundante H1-Segmente und Diagnosefunktionalität, FISCO Power Supply

SignalübertragungMultibarrieren in IP66 (4-, 8-kanalig) mit galvanischer Trennung, Verteilerbausteine in IP20 und IP67 (1- bis 12-kanalig), Feldbus leitungen

als Meterware oder vorkonfektioniert

Einfache Installation und Bedienung3-kanalige Feldbusanzeige zur Darstelllung der Prozessinformationen, IP67-Edelstahlgehäuse, Abschlusswiderstände, feldkonfektionierbare Steckverbinder, Einbau� ansche

DAS VOLLE PROGRAMMTURCK bietet FOUNDATION™-Fieldbus-Anwendern ein komplettes Portfolio für die Kommunikation zwischen dem Prozessleitsystem und der Sensor/Aktor-Ebene.

Einfache Installation und Bedienung3-kanalige Feldbusanzeige zur Darstelllung der Prozessinformationen, IP67-Edelstahlgehäuse, Abschlusswiderstände, feldkonfektionierbare Steckverbinder, Einbau� ansche

DAS VOLLE PROGRAMMDAS VOLLE PROGRAMM

F0669_DE_420x102+3_ChemieTechnik_FF+PA.indd 1 27.02.2012 08:32:59FF_Beilage 2012.indd 18 30.04.2012 10:36:06

CT Relaunch 01/2012, S. 18, 25.04.2012, 15:25, CR

Zahl der Feldbusteilnehmer pro Segment bis auf 32 Feldgeräte. Erreicht wird diese größere Teilnehmeranzahl durch eine Feld-buseinspeisung in erhöhter Sicherheit, die von Multibarriere zu Multibarriere durch-

Unterstützung vor Ort

Trotz des Komplettpakets von Turck, zu dem auch über 200 Kilometer Feldbuslei-tungen zählten, mussten in der Startphase des Projekts einige Hindernisse überwun-den werden. „Dass es bei einem Revamp in dieser Größenordnung hier und da einmal hakt, lässt sich gar nicht vermeiden“, sagt Dr. Jordan. Letztendlich konnten die ersten zwei Umschlussphasen zeitgerecht zur Zufriedenheit des Betreibers abgeschlos-sen werden, so dass AFC heute eine der modernsten und effizientesten Dünge-mittelanlagen weltweit betreibt. Stefan Kappel Leiter Key Account Management Prozess-automation Hans Turck GmbH & Co. KG Witzlebenstraße 7 45472 Mülheim an der Ruhr Telefon: 0208 4952–0 more@turck.com www.turck.com

geschleift werden kann. Mit jeweils vier ei-gensicheren und galvanisch getrennten Ausgängen werden die Feldbusteilnehmer in Zone 0 und 1 versorgt. Die allseitig galva-nische Trennung besteht dabei sowohl zwischen der Haupt-Busleitung (Trunk- Line) und den Ausgangskreisen als auch zwischen den vier Ausgangskreisen unter-einander. Für den Anwender hat der Ein-satz der Multibarrieren klare Kostenvortei-le: Da alle Feldgeräte an einem einzelnen Feldbussegment im Ex-Bereich betrieben werden können, entfallen die Kosten für einen zusätzlichen Buskoppler bzw. eine neue Segmentkarte sowie deren Integrati-on und Parametrierung. Ein zusätzliches Stammkabel und Verdrahtungsmaterial werden ebenfalls eingespart. Die Span-nungsversorgung der Multibarriere er-folgt über den Bus. Eine separate Zuleitung ist nicht erforderlich.

Seite 18 Beilage zu CT 05 / 2012

Großes Spektrum an FF-approbierten Kabeln Kabelspezifikation FF-844

Die Fieldbus Foundation Organisation hat die Anforderungen an die Kabel und Kom-ponenten in diversen Spezifikationen fest-gelegt. Feldbuskabel sind in der Spezifikati-on FF-844 beschrieben. Diese Spezifikation verweist für Kabelkonstruktion und elektri-sche und andere Kabeleigenschaften an all-gemein bekannte und eingeführte Normen für Instrumentenkabel bzw. Bussysteme und legt selbst einige Vorgaben fest. Für die Kabelkonstruktion gelten die Anforderun-gen nach UL 13 oder EN 50288–7, bezüglich elektrischer Eigenschaften wurde IEC 61158–2, Typ A spezifiziert.

Weitere Mindestforderungen sind in der FF-844 selbst beschrieben; so bei-spielsweise der Betriebstemperatur-bereich, der mindestens von -30 °C bis +90 °C reichen muss, die Forderung nach verzinnten Leitern und Vorgaben an Brandprüfungen.

Registrierung FOUNDATIONTM Fieldbus FF-844

LEONI Kerpen hat für diese Anwendungen zahlreiche verschiedene Kabeltypen ent-wickelt, die seit 2011 FF registriert und zu-sätzlich von unabhängigen Testinstituten

Die Bilder zeigen den schematischen Aufbau der Kabel.

überprüft sind. Der Anwender hat damit den Vorteil, aus einem sehr breiten Pro-duktspektrum registrierter Konstruktio-nen wählen zu können und somit im kom-pletten Bereich seiner Anlage FF-regis-trierte Produkte einsetzen zu können.

Registriert sind alle geeigneten metri-schen Leiter nach EN 50288–7 (1,0 mm2, 1,3 mm2, 1,5 mm2, 2,5 mm2), ebenso wie die gängigen Abmessungen AWG 18 und AWG 16 nach UL 13.

Neben den Leitern sind insbesondere die möglichen Varianten der verfügbaren elektrischen Schirmungen hervorzuhe-ben; zugelassen sind sowohl Folienschir-me als auch Schirme basierend auf Kupfer-geflecht und Kombinationen von beiden.

Darüber hinaus sind zahlreiche Kon-struktionsoptionen möglich, wie verschie-dene Armierungen, (Stahldrahtarmie-rung, Stahldrahtgeflecht und Stahlband etc.), Typen zur direkten Erdverlegung, für Exposed Run (UL 13) und andere.

Dr. Alexander Weiss Produktmanagement Business Unit Indus-trial Projects LEONI Kerpen GmbH Zweifaller Str. 275 – 287 D- 52224 Stolberg Telefon +49 (0)2402-17307, Telefax +49 (0)2402-75590, industrial@leoni.com www.leoni-industrial-projects.com

Aufgrund der besonderen Umgebungsverhältnis-se in der Ammoniakanlage wurden dort alle IP67-Feldbuskomponenten zusätzlich eingehaust.

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Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 19

Hohe Verfügbarkeit für den FOUNDATIONTM Fieldbus durch variable Redundanz-Konzepte

Der Anspruch, Stillstandzeiten und Produktionsausfälle in Prozessanlagen zu reduzieren, setzt höhere Ansprüche an die Systemverfügbarkeit der „Phy-sical Layer“-Komponenten für FOUNDATIONTMFieldbus-Netz-werke. Dies wird umso wichti-ger, da der Feldbus wachsend für die komplette Anlagen-steuerung verwendet wird und letztendlich auch für Si-cherheitsfunktionen (SIF) ab-gedeckt werden sollen. Redun-dante Feldbus-Stromversor-gungen werden gewöhnlich spezifiziert, jedoch andere Komponenten des Netzwerkes – wie z.B. Verdrahtungseinhei-ten im Feld – erfahren bislang noch nicht das gleiche Maß an Bedeutung.

Was kann schiefgehen?

Feldbus-Netzwerke besitzen eine Anzahl von Fehlerzustän-den, siehe Bild 1. Einige davon, wie etwa Verlust mehrerer Pro-zessvariablen durch einen ein-zigen Kabelkurzschluss, sind typisch für Bus-Systeme und erfordern besondere Aufmerk-samkeit. Jedoch lassen sich aufgrund von fast zwei Jahr-zehnten an praktischer Erfah-rung und Produktverbesserun-gen heutige Netzwerke jetzt ausreichend gegen die wahr-scheinlichsten Ausfälle schüt-zen.

Der Verlust von Energie und Kommunikation in einem Seg-ment als Folge eines Kurz-schlusses in der Verkabelung einer Feldbus-Stichleitung (Spur) kann durch Verwen-dung eines Verkabelungs-Hubs mit integrierter Strom-begrenzung verhindert wer-den. Dies ist nun der de-facto-Ansatz für akzeptable Verfüg-barkeit in allgemeinen Anwen-dungen.

Da sich der Feldbus auch in kontinuierlich betriebenen An-

Bild 1: Ausfall-Szenarien eines Feldbus-Systems.

lagen eignet, wird Wert auf ho-he System-Verfügbarkeit ge-legt; sowohl auf Papier, wäh-rend des Design-Prozesses, als auch in der Praxis, wenn die Anlage in Betrieb ist. Dies wird vor allem in kontinuierlichen Prozessen umso wichtiger, bei denen eine teilweise Anlagen-abschaltung wahrscheinlich zu einer sofortigen Verringe-rung der Leistung führen wird. Batch-Prozesse sind weniger kritisch, da defekte Ausrüstung in der Regel zwischen den Chargen instandgesetzt wer-den kann, sofern ein nicht er-kannter Fehler nicht den Ab-schluss einer Charge verhin-dert.

Die Hauptmerkmale, um hohe Verfügbarkeit in einer MSR-Umgebung zu erlangen, sind:

Auswahl von Geräten mit großen „Mean Time Between Failures“ (MTBF)

unnötige Komplexität ver-meiden

Verwendung von Redun-danz, sofern verfügbar

Erzielen von kurzer „Mean Ti-me to Repair“ (MTTR), d.h., Feh-ler sind so schnell wie möglich zu beseitigen.

Jedes System sollte so kon-zipiert sein, dass es nicht anfäl-lig für Störungen ist. Kann es zum Beispiel mit vorüber-gehend eingeschränkten Be-trieb weiter produzieren, wenn eine Prozessvariable verloren wird? Im Zusammenhang mit Feldbus gehört die Partitionie-rung von kritischen Feldgerä-ten in verschiedene Segmente zu einem wesentlichen Be-standteil des Design-Prozesses und liefert einen wichtigen Beitrag zur Gesamt-Verfügbar-keit.

Die Gewohnheit, redundan-te Hardware zu spezifizieren ist ein Überbleibsel aus den frühen Tage der Elektronik als z.B. Elektrolytkondensatoren

Platzbedarfs. Stromversor-gungsmodule können in ver-schiedenen Konfigurationen installiert werden und erlau-ben Redundanz bei unter-schiedlichem Strombedarf des Feldbussegmentes.

Schnelle Wieder- Instandsetzung!

Die „Mean time to Failure“ (MTTF), Dauer bis zum Ausfall einer Komponente, ist neben der Redundanz, Meldung von Fehlererkennung, Common Cause-Fehler und die benötig-te Zeit, um Fehler zu reparie-ren, ein Merkmal für die Ver-fügbarkeit eines Systems.

Insbesondere kann die „Mean Time to Repair“ (MTTR) einen signifikanten Einfluss auf die Verfügbarkeit haben. Für eine ständig bemannte In-stallation mit schneller Reakti-on auf Fehler-Alarme, kann die MTTR kurz sein, z.B. unter acht Stunden. Für Remote-Installa-tionen, die überwiegend au-tark arbeiten, kann die durch-schnittliche Erkennungs- und Reparaturzeit für einen Fehler Tage oder sogar Wochen betra-gen.

austrockneten und ausfielen, und die Lebensdauer von Kom-ponenten erheblich von hohen Temperaturen beeinflusst wurden. Aber die meisten An-wender spezifizieren immer noch routinemäßig Redun-danz, wo sie verfügbar ist, und würden sich unwohl fühlen, wenn kritische Prozesse ohne „das ruhige Gefühl“, das die Redundanz bietet, arbeiten würden.

Wenn Redundanz richtig implementiert ist, kann sie ei-ne sehr signifikante Verbes-serung der allgemeinen Sys-tem-Verfügbarkeit bewirken.

„Normale“ Redundanz ba-siert auf der Verdoppelung von Hardware. Man spricht von der 1:1- oder 1 +1-Redundanz, wobei ein aktives Element im Be-darfsfall direkt durch ein ande-res gesichert wird. Alternative Systeme können angenom-men werden, wie die „N +1“-Re-dundanz, bei denen ein Ele-ment einer Gruppe anderer Elemente als Redundanz dient.

Ein Beispiel dafür ist eine Feldbus-Stromversorgung, die eine N +1 Redundanz erlaubt. Der Nutzen ist die Reduzierung der Investitionskosten und des

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Zahl der Feldbusteilnehmer pro Segment bis auf 32 Feldgeräte. Erreicht wird diese größere Teilnehmeranzahl durch eine Feld-buseinspeisung in erhöhter Sicherheit, die von Multibarriere zu Multibarriere durch-

Unterstützung vor Ort

Trotz des Komplettpakets von Turck, zu dem auch über 200 Kilometer Feldbuslei-tungen zählten, mussten in der Startphase des Projekts einige Hindernisse überwun-den werden. „Dass es bei einem Revamp in dieser Größenordnung hier und da einmal hakt, lässt sich gar nicht vermeiden“, sagt Dr. Jordan. Letztendlich konnten die ersten zwei Umschlussphasen zeitgerecht zur Zufriedenheit des Betreibers abgeschlos-sen werden, so dass AFC heute eine der modernsten und effizientesten Dünge-mittelanlagen weltweit betreibt. Stefan Kappel Leiter Key Account Management Prozess-automation Hans Turck GmbH & Co. KG Witzlebenstraße 7 45472 Mülheim an der Ruhr Telefon: 0208 4952–0 more@turck.com www.turck.com

geschleift werden kann. Mit jeweils vier ei-gensicheren und galvanisch getrennten Ausgängen werden die Feldbusteilnehmer in Zone 0 und 1 versorgt. Die allseitig galva-nische Trennung besteht dabei sowohl zwischen der Haupt-Busleitung (Trunk- Line) und den Ausgangskreisen als auch zwischen den vier Ausgangskreisen unter-einander. Für den Anwender hat der Ein-satz der Multibarrieren klare Kostenvortei-le: Da alle Feldgeräte an einem einzelnen Feldbussegment im Ex-Bereich betrieben werden können, entfallen die Kosten für einen zusätzlichen Buskoppler bzw. eine neue Segmentkarte sowie deren Integrati-on und Parametrierung. Ein zusätzliches Stammkabel und Verdrahtungsmaterial werden ebenfalls eingespart. Die Span-nungsversorgung der Multibarriere er-folgt über den Bus. Eine separate Zuleitung ist nicht erforderlich.

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Großes Spektrum an FF-approbierten Kabeln Kabelspezifikation FF-844

Die Fieldbus Foundation Organisation hat die Anforderungen an die Kabel und Kom-ponenten in diversen Spezifikationen fest-gelegt. Feldbuskabel sind in der Spezifikati-on FF-844 beschrieben. Diese Spezifikation verweist für Kabelkonstruktion und elektri-sche und andere Kabeleigenschaften an all-gemein bekannte und eingeführte Normen für Instrumentenkabel bzw. Bussysteme und legt selbst einige Vorgaben fest. Für die Kabelkonstruktion gelten die Anforderun-gen nach UL 13 oder EN 50288–7, bezüglich elektrischer Eigenschaften wurde IEC 61158–2, Typ A spezifiziert.

Weitere Mindestforderungen sind in der FF-844 selbst beschrieben; so bei-spielsweise der Betriebstemperatur-bereich, der mindestens von -30 °C bis +90 °C reichen muss, die Forderung nach verzinnten Leitern und Vorgaben an Brandprüfungen.

Registrierung FOUNDATIONTM Fieldbus FF-844

LEONI Kerpen hat für diese Anwendungen zahlreiche verschiedene Kabeltypen ent-wickelt, die seit 2011 FF registriert und zu-sätzlich von unabhängigen Testinstituten

Die Bilder zeigen den schematischen Aufbau der Kabel.

überprüft sind. Der Anwender hat damit den Vorteil, aus einem sehr breiten Pro-duktspektrum registrierter Konstruktio-nen wählen zu können und somit im kom-pletten Bereich seiner Anlage FF-regis-trierte Produkte einsetzen zu können.

Registriert sind alle geeigneten metri-schen Leiter nach EN 50288–7 (1,0 mm2, 1,3 mm2, 1,5 mm2, 2,5 mm2), ebenso wie die gängigen Abmessungen AWG 18 und AWG 16 nach UL 13.

Neben den Leitern sind insbesondere die möglichen Varianten der verfügbaren elektrischen Schirmungen hervorzuhe-ben; zugelassen sind sowohl Folienschir-me als auch Schirme basierend auf Kupfer-geflecht und Kombinationen von beiden.

Darüber hinaus sind zahlreiche Kon-struktionsoptionen möglich, wie verschie-dene Armierungen, (Stahldrahtarmie-rung, Stahldrahtgeflecht und Stahlband etc.), Typen zur direkten Erdverlegung, für Exposed Run (UL 13) und andere.

Dr. Alexander Weiss Produktmanagement Business Unit Indus-trial Projects LEONI Kerpen GmbH Zweifaller Str. 275 – 287 D- 52224 Stolberg Telefon +49 (0)2402-17307, Telefax +49 (0)2402-75590, industrial@leoni.com www.leoni-industrial-projects.com

Aufgrund der besonderen Umgebungsverhältnis-se in der Ammoniakanlage wurden dort alle IP67-Feldbuskomponenten zusätzlich eingehaust.

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Beilage zu CT 05 / 2012 Seite 19

Hohe Verfügbarkeit für den FOUNDATIONTM Fieldbus durch variable Redundanz-Konzepte

Der Anspruch, Stillstandzeiten und Produktionsausfälle in Prozessanlagen zu reduzieren, setzt höhere Ansprüche an die Systemverfügbarkeit der „Phy-sical Layer“-Komponenten für FOUNDATIONTMFieldbus-Netz-werke. Dies wird umso wichti-ger, da der Feldbus wachsend für die komplette Anlagen-steuerung verwendet wird und letztendlich auch für Si-cherheitsfunktionen (SIF) ab-gedeckt werden sollen. Redun-dante Feldbus-Stromversor-gungen werden gewöhnlich spezifiziert, jedoch andere Komponenten des Netzwerkes – wie z.B. Verdrahtungseinhei-ten im Feld – erfahren bislang noch nicht das gleiche Maß an Bedeutung.

Was kann schiefgehen?

Feldbus-Netzwerke besitzen eine Anzahl von Fehlerzustän-den, siehe Bild 1. Einige davon, wie etwa Verlust mehrerer Pro-zessvariablen durch einen ein-zigen Kabelkurzschluss, sind typisch für Bus-Systeme und erfordern besondere Aufmerk-samkeit. Jedoch lassen sich aufgrund von fast zwei Jahr-zehnten an praktischer Erfah-rung und Produktverbesserun-gen heutige Netzwerke jetzt ausreichend gegen die wahr-scheinlichsten Ausfälle schüt-zen.

Der Verlust von Energie und Kommunikation in einem Seg-ment als Folge eines Kurz-schlusses in der Verkabelung einer Feldbus-Stichleitung (Spur) kann durch Verwen-dung eines Verkabelungs-Hubs mit integrierter Strom-begrenzung verhindert wer-den. Dies ist nun der de-facto-Ansatz für akzeptable Verfüg-barkeit in allgemeinen Anwen-dungen.

Da sich der Feldbus auch in kontinuierlich betriebenen An-

Bild 1: Ausfall-Szenarien eines Feldbus-Systems.

lagen eignet, wird Wert auf ho-he System-Verfügbarkeit ge-legt; sowohl auf Papier, wäh-rend des Design-Prozesses, als auch in der Praxis, wenn die Anlage in Betrieb ist. Dies wird vor allem in kontinuierlichen Prozessen umso wichtiger, bei denen eine teilweise Anlagen-abschaltung wahrscheinlich zu einer sofortigen Verringe-rung der Leistung führen wird. Batch-Prozesse sind weniger kritisch, da defekte Ausrüstung in der Regel zwischen den Chargen instandgesetzt wer-den kann, sofern ein nicht er-kannter Fehler nicht den Ab-schluss einer Charge verhin-dert.

Die Hauptmerkmale, um hohe Verfügbarkeit in einer MSR-Umgebung zu erlangen, sind:

Auswahl von Geräten mit großen „Mean Time Between Failures“ (MTBF)

unnötige Komplexität ver-meiden

Verwendung von Redun-danz, sofern verfügbar

Erzielen von kurzer „Mean Ti-me to Repair“ (MTTR), d.h., Feh-ler sind so schnell wie möglich zu beseitigen.

Jedes System sollte so kon-zipiert sein, dass es nicht anfäl-lig für Störungen ist. Kann es zum Beispiel mit vorüber-gehend eingeschränkten Be-trieb weiter produzieren, wenn eine Prozessvariable verloren wird? Im Zusammenhang mit Feldbus gehört die Partitionie-rung von kritischen Feldgerä-ten in verschiedene Segmente zu einem wesentlichen Be-standteil des Design-Prozesses und liefert einen wichtigen Beitrag zur Gesamt-Verfügbar-keit.

Die Gewohnheit, redundan-te Hardware zu spezifizieren ist ein Überbleibsel aus den frühen Tage der Elektronik als z.B. Elektrolytkondensatoren

Platzbedarfs. Stromversor-gungsmodule können in ver-schiedenen Konfigurationen installiert werden und erlau-ben Redundanz bei unter-schiedlichem Strombedarf des Feldbussegmentes.

Schnelle Wieder- Instandsetzung!

Die „Mean time to Failure“ (MTTF), Dauer bis zum Ausfall einer Komponente, ist neben der Redundanz, Meldung von Fehlererkennung, Common Cause-Fehler und die benötig-te Zeit, um Fehler zu reparie-ren, ein Merkmal für die Ver-fügbarkeit eines Systems.

Insbesondere kann die „Mean Time to Repair“ (MTTR) einen signifikanten Einfluss auf die Verfügbarkeit haben. Für eine ständig bemannte In-stallation mit schneller Reakti-on auf Fehler-Alarme, kann die MTTR kurz sein, z.B. unter acht Stunden. Für Remote-Installa-tionen, die überwiegend au-tark arbeiten, kann die durch-schnittliche Erkennungs- und Reparaturzeit für einen Fehler Tage oder sogar Wochen betra-gen.

austrockneten und ausfielen, und die Lebensdauer von Kom-ponenten erheblich von hohen Temperaturen beeinflusst wurden. Aber die meisten An-wender spezifizieren immer noch routinemäßig Redun-danz, wo sie verfügbar ist, und würden sich unwohl fühlen, wenn kritische Prozesse ohne „das ruhige Gefühl“, das die Redundanz bietet, arbeiten würden.

Wenn Redundanz richtig implementiert ist, kann sie ei-ne sehr signifikante Verbes-serung der allgemeinen Sys-tem-Verfügbarkeit bewirken.

„Normale“ Redundanz ba-siert auf der Verdoppelung von Hardware. Man spricht von der 1:1- oder 1 +1-Redundanz, wobei ein aktives Element im Be-darfsfall direkt durch ein ande-res gesichert wird. Alternative Systeme können angenom-men werden, wie die „N +1“-Re-dundanz, bei denen ein Ele-ment einer Gruppe anderer Elemente als Redundanz dient.

Ein Beispiel dafür ist eine Feldbus-Stromversorgung, die eine N +1 Redundanz erlaubt. Der Nutzen ist die Reduzierung der Investitionskosten und des

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Seite 20 Beilage zu CT 05 / 2012

In einer einfachen nicht-re-dundanten Anwendung ist die Nichtverfügbarkeit die Zeit, um die Ausrüstung nach ei-nem Ausfall wieder in Betrieb zu setzen. Die MTTR hat auch einen wesentlichen Einfluss auf die Verfügbarkeit eines re-dundanten Systems, aber die Auswirkung ist schwieriger vorhersagbar. Die Nichtverfüg-barkeit von Simplex- (nicht re-dundanten) Systemen steigt stark mit steigender MTTR, da jeder Fehler einen Ausfall bis zur Reparatur bewirkt. Im Ge-gensatz dazu schalten redun-dante Systeme auf die Stand-by-Hardware um und erlauben so einen unterbrechungsfreien Fortbetrieb des Prozesses, bis Redundanz wiederhergestellt wird.

Die Begutachtung eines ty-pischen FOUNDATIONTMFieldbus-Netzwerks würde ergeben,

dass die Verfügbarkeit des Sys-tems durch fehlende Redun-danz der Trunk-Leitung gefähr-det ist. Wenn die Trunk-Leitung beschädigt wird, dann ist das ganze Segment in Gefahr.

Redundanz der Trunk- Leitung

Wie wahrscheinlich ist es, dass eine Stammleitung kurz-geschlossen oder getrennt wird? Tritt diese Fehlerart häu-fig genug auf, um den Auf-wand für ein redundantes Sys-tem zu rechtfertigen? Die Er-fahrung zeigt hier, dass der Ausfall der Stammleitung ein akzeptables Risiko gegenüber anderen Fehlern darstellt. Stammkabel werden i.d.R. me-chanisch geschützt in Kabelka-nälen, Kabelbahnen und im Erdreich verlegt und sind da-mit gegen die meisten mögli-

chen Beschädigung geschützt. Dazu ist es gängige Praxis, Feldbus-Trunk-Kabel mit ei-nem zusätzlichen freien, unge-nutzten Adern-Paar zu instal-lieren. Dies vermeidet die Kos-ten für das Ziehen eines neuen Kabels, wenn das aktive Paar beschädigt wird.

Hoch verfügbare FOUNDA -

TIONTM Fieldbus-Netzwerke im Ex-Bereich:

FISCO Das „Fieldbus Intrinsically Sae Concept“ (FISCO) erlaubt für Fielbus – Netzwerk in explosi-onsgefährdeten Bereichen das Arbeiten unter Spannung. Dies ist besonders für Anwendun-gen sinnvoll, wo sicherer Be-trieb in einer explosionsfähi-gen Atmosphäre von hoher Be-deutung ist, da jeder Funken oder erwärmende Oberfläche, kein Zünden einer Ex-Atmo-sphäre hervorrufen können.

Ein typisches FISCO – Netz-werk ist in Abb. 2 dargestellt. Hier ist die Kombination einer redundanten Stromversor-gung und einfache Feld-Vertei-lung dargestellt, die zusam-men eine hohe Verfügbarkeit des Systems gewährleisten. Obwohl der Feld-Verteiler nicht redundant ausgeführt, ermöglicht er wegen seines Aufbaus mit relativ wenigen elektronischen Komponenten eine lange MTBF von mehr als 150 Jahren. In der Tat lassen

Qualitätsinformationen aus der Vergangenheit für diese Art von Geräten den Schluss zu, dass die kalkulierten MTBF-Werte sogar pessimistisch ist.

Feldbus-Barrieren Feldbus-Barrieren werden auch häufig in FOUNDA -TIONTMFieldbus-Netzwerken angetroffen, wenn eigensiche-re Feldgeräte in Zone 1 Ex-Be-reich zu verbinden sind. Ein wesentlicher Vorteil der Feld-bus-Barrieren als Teil eines „High Energy Trunk“-Konzepts ist die Eigenschaft, stark elek-trisch belastete Segmente und lange Kabellängen zu erlau-ben, wobei das Arbeiten unter Spannung nur an den eigensi-cheren Stich-Leitungen er-laubt ist. Sie können zu Ex i-zer-tifizierten Feldgeräten in jeder Ex-Zone oder Gas-Gruppe füh-ren und können daher für fast alle Anwendungen im Ex-Be-reich eingesetzt werden.

Die Barrieren-Module ent-halten komplexe Elektronik und sind häufig in einem abge-legenen und schwer zugäng-lichen Anlagenteil installiert. Obwohl die Feldbus-Stromver-sorgung und die Host-Kom-munikations-Karte oft redun-dant ausgeführt werden, be-sitzen herkömmliche Feldbus- Barrieren keine Redundanz. Der Ausfall eines Barrieremo-duls kann daher zu einem Aus-fall des Feldbus-Segments mit Verlust der Versorgung und der

Bild 2: Redundantes FISCO-Feldbus-System.

CT Relaunch 01/2012, S. 21, 25.04.2012, 15:26, CR

Beilage zu CT 05 / 2012

Bild 3: Redundantes Feldbus-System mit Feldbus-Barrieren.

Kommunikation zu einem oder mehreren Feldbus-Geräten führen.

Die Entwicklung von redun-danten Feldbus-Barrieren be-seitigt dieses Risiko in kriti-schen Anwendungen. Durch Duplizieren der Barrierenfunk-tion in den entfernten Feld-gehäusen, wird die redundan-te Feldbus-Barriere einen einzi-gen Baugruppenausfall ohne Unterbrechung des Betriebs des Feldbus-Segments sicher-stellen. Im Falle einer Störung erfolgt eine Alarmierung an die Host-Steuerung, worauf-hin der Ersatz des fehlerhaften Barriere-Moduls und die Wie-derherstellung der vollen Re-dundanz erfolgt. Zu keiner Zeit wird dabei der laufende Pro-zess unterbrochen.

Beim Einsatz in Verbindung mit redundanten Feldbus-Stromversorgungen und Host-Kommunikations-Karten bie-tet die redundante Feldbus-Barriere eine signifikante Ver-besserung der System-Verfüg-barkeit, die auch Feldbus-Netz-werke in den meisten kriti-schen Anwendungen erlau-ben.

Fazit

Feldbus-Netzwerke sind anfäl-lig für Ausfälle der Komponen-ten in der physikalischen Schicht. Allerdings können Ausfälle durch sorgfältige Pro-duktauswahl und den Einsatz

von redundanten Komponen-ten verhindert werden. Nume-rische Methoden zeigen, dass Redundanz deutlich die „Nicht-verfügbarkeit“ oder Ausfallzei-ten eines Netzes verringert, so-wohl bei zufälligen als auch bei systematischen Ausfällen, was durch Erfahrungen in prakti-schen Installationen bestätigt wird.

Obwohl viel Wert auf die „Mean Time To Failure“ (MTTF) der Betriebmittel gelegt wird, ist die Zeit bis zur Reparatur defekter Ausrüstung ebenso wichtig und vollständig in der Hand des Betreibers. Jedoch können lange Reparaturzeiten ehr akzeptiert werden, wenn Redundanz vorhanden ist. Die heutigen Feldbus-Netzwerke in rauen und explosions-gefährdeten Bereichen können von neuen Produkten profitie-ren, wie innovative redundante Stromversorgung und Fehler-toleranz der Feldbus-Vertei-lung in Form einer Feldbus-Barriere.

Ulrich Künzli Sales Product Specialist Industrial Networks MTL Instruments GmbH An der Gümpgesbrücke 17 41564 Kaarst Tel.: +49 2131 7189317 Fax: +49 2131 7189333 www.MTL.de Ulrich.Kuenzli@ cooperindustries.com

The Quality Connection

Das ICON® Produkt-Programm bietetInstrumentation-, Kontroll- und Feldbus-Kabel, die auf international anerkanntenNormen und Standards basieren.

Business Unit Industrial Projects · www.leoni-industrial-projects.com

Get connectedBeste Verbindungen im Anlagenbau

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In einer einfachen nicht-re-dundanten Anwendung ist die Nichtverfügbarkeit die Zeit, um die Ausrüstung nach ei-nem Ausfall wieder in Betrieb zu setzen. Die MTTR hat auch einen wesentlichen Einfluss auf die Verfügbarkeit eines re-dundanten Systems, aber die Auswirkung ist schwieriger vorhersagbar. Die Nichtverfüg-barkeit von Simplex- (nicht re-dundanten) Systemen steigt stark mit steigender MTTR, da jeder Fehler einen Ausfall bis zur Reparatur bewirkt. Im Ge-gensatz dazu schalten redun-dante Systeme auf die Stand-by-Hardware um und erlauben so einen unterbrechungsfreien Fortbetrieb des Prozesses, bis Redundanz wiederhergestellt wird.

Die Begutachtung eines ty-pischen FOUNDATIONTMFieldbus-Netzwerks würde ergeben,

dass die Verfügbarkeit des Sys-tems durch fehlende Redun-danz der Trunk-Leitung gefähr-det ist. Wenn die Trunk-Leitung beschädigt wird, dann ist das ganze Segment in Gefahr.

Redundanz der Trunk- Leitung

Wie wahrscheinlich ist es, dass eine Stammleitung kurz-geschlossen oder getrennt wird? Tritt diese Fehlerart häu-fig genug auf, um den Auf-wand für ein redundantes Sys-tem zu rechtfertigen? Die Er-fahrung zeigt hier, dass der Ausfall der Stammleitung ein akzeptables Risiko gegenüber anderen Fehlern darstellt. Stammkabel werden i.d.R. me-chanisch geschützt in Kabelka-nälen, Kabelbahnen und im Erdreich verlegt und sind da-mit gegen die meisten mögli-

chen Beschädigung geschützt. Dazu ist es gängige Praxis, Feldbus-Trunk-Kabel mit ei-nem zusätzlichen freien, unge-nutzten Adern-Paar zu instal-lieren. Dies vermeidet die Kos-ten für das Ziehen eines neuen Kabels, wenn das aktive Paar beschädigt wird.

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TIONTM Fieldbus-Netzwerke im Ex-Bereich:

FISCO Das „Fieldbus Intrinsically Sae Concept“ (FISCO) erlaubt für Fielbus – Netzwerk in explosi-onsgefährdeten Bereichen das Arbeiten unter Spannung. Dies ist besonders für Anwendun-gen sinnvoll, wo sicherer Be-trieb in einer explosionsfähi-gen Atmosphäre von hoher Be-deutung ist, da jeder Funken oder erwärmende Oberfläche, kein Zünden einer Ex-Atmo-sphäre hervorrufen können.

Ein typisches FISCO – Netz-werk ist in Abb. 2 dargestellt. Hier ist die Kombination einer redundanten Stromversor-gung und einfache Feld-Vertei-lung dargestellt, die zusam-men eine hohe Verfügbarkeit des Systems gewährleisten. Obwohl der Feld-Verteiler nicht redundant ausgeführt, ermöglicht er wegen seines Aufbaus mit relativ wenigen elektronischen Komponenten eine lange MTBF von mehr als 150 Jahren. In der Tat lassen

Qualitätsinformationen aus der Vergangenheit für diese Art von Geräten den Schluss zu, dass die kalkulierten MTBF-Werte sogar pessimistisch ist.

Feldbus-Barrieren Feldbus-Barrieren werden auch häufig in FOUNDA -TIONTMFieldbus-Netzwerken angetroffen, wenn eigensiche-re Feldgeräte in Zone 1 Ex-Be-reich zu verbinden sind. Ein wesentlicher Vorteil der Feld-bus-Barrieren als Teil eines „High Energy Trunk“-Konzepts ist die Eigenschaft, stark elek-trisch belastete Segmente und lange Kabellängen zu erlau-ben, wobei das Arbeiten unter Spannung nur an den eigensi-cheren Stich-Leitungen er-laubt ist. Sie können zu Ex i-zer-tifizierten Feldgeräten in jeder Ex-Zone oder Gas-Gruppe füh-ren und können daher für fast alle Anwendungen im Ex-Be-reich eingesetzt werden.

Die Barrieren-Module ent-halten komplexe Elektronik und sind häufig in einem abge-legenen und schwer zugäng-lichen Anlagenteil installiert. Obwohl die Feldbus-Stromver-sorgung und die Host-Kom-munikations-Karte oft redun-dant ausgeführt werden, be-sitzen herkömmliche Feldbus- Barrieren keine Redundanz. Der Ausfall eines Barrieremo-duls kann daher zu einem Aus-fall des Feldbus-Segments mit Verlust der Versorgung und der

Bild 2: Redundantes FISCO-Feldbus-System.

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Beilage zu CT 05 / 2012

Bild 3: Redundantes Feldbus-System mit Feldbus-Barrieren.

Kommunikation zu einem oder mehreren Feldbus-Geräten führen.

Die Entwicklung von redun-danten Feldbus-Barrieren be-seitigt dieses Risiko in kriti-schen Anwendungen. Durch Duplizieren der Barrierenfunk-tion in den entfernten Feld-gehäusen, wird die redundan-te Feldbus-Barriere einen einzi-gen Baugruppenausfall ohne Unterbrechung des Betriebs des Feldbus-Segments sicher-stellen. Im Falle einer Störung erfolgt eine Alarmierung an die Host-Steuerung, worauf-hin der Ersatz des fehlerhaften Barriere-Moduls und die Wie-derherstellung der vollen Re-dundanz erfolgt. Zu keiner Zeit wird dabei der laufende Pro-zess unterbrochen.

Beim Einsatz in Verbindung mit redundanten Feldbus-Stromversorgungen und Host-Kommunikations-Karten bie-tet die redundante Feldbus-Barriere eine signifikante Ver-besserung der System-Verfüg-barkeit, die auch Feldbus-Netz-werke in den meisten kriti-schen Anwendungen erlau-ben.

Fazit

Feldbus-Netzwerke sind anfäl-lig für Ausfälle der Komponen-ten in der physikalischen Schicht. Allerdings können Ausfälle durch sorgfältige Pro-duktauswahl und den Einsatz

von redundanten Komponen-ten verhindert werden. Nume-rische Methoden zeigen, dass Redundanz deutlich die „Nicht-verfügbarkeit“ oder Ausfallzei-ten eines Netzes verringert, so-wohl bei zufälligen als auch bei systematischen Ausfällen, was durch Erfahrungen in prakti-schen Installationen bestätigt wird.

Obwohl viel Wert auf die „Mean Time To Failure“ (MTTF) der Betriebmittel gelegt wird, ist die Zeit bis zur Reparatur defekter Ausrüstung ebenso wichtig und vollständig in der Hand des Betreibers. Jedoch können lange Reparaturzeiten ehr akzeptiert werden, wenn Redundanz vorhanden ist. Die heutigen Feldbus-Netzwerke in rauen und explosions-gefährdeten Bereichen können von neuen Produkten profitie-ren, wie innovative redundante Stromversorgung und Fehler-toleranz der Feldbus-Vertei-lung in Form einer Feldbus-Barriere.

Ulrich Künzli Sales Product Specialist Industrial Networks MTL Instruments GmbH An der Gümpgesbrücke 17 41564 Kaarst Tel.: +49 2131 7189317 Fax: +49 2131 7189333 www.MTL.de Ulrich.Kuenzli@ cooperindustries.com

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Professionelle Inbetriebnahme

Rund 50 Prozent der Stromversorgung in den USA stammen aus der Kohleverbren-nung. Somit besteht ein dringender Be-darf nach einer zuverlässigen Über-wachung des Quecksilbers, das dabei an die Atmosphäre abgegeben wird. Queck-silber ist ein an sich natürlich vorkommen-des Metall, das jedoch durch menschliche Aktivitäten in großen Mengen in die Um-welt gelangt. Es wird unter anderem bei der Verbrennung von fossilen Brennstof-fen und der Verarbeitung von Metallerzen freigesetzt. Um Quecksilber aufzufangen, wird Aktivkohle benutzt. Aktivkohle, eine sehr poröse Form von Kohle, stellt einen ef-fektiven Filter zum Auffangen von ver-schiedenen Giftstoffen dar. Unter dem Mi-kroskop hat jedes Teilchen das Erschei-nungsbild eines Schwamms. Tatsächlich weist ein Gramm Aktivkohle eine innere

Frühe Bauphase: Zwei der insgesamt vier zylindrischen Öfen erhalten ihre Form. Die 15 Brennkammern sind deutlich zu erkennen.

Oberfläche von mehr als 500 Quadrat-metern auf.

Um auf den immensen Bedarf an Aktiv-kohle zu reagieren, ließ das Unternehmen ADA Carbon Solutions eine Anlage in Cous-hatta, Louisiana, bauen. Sie ist in den USA die größte ihrer Art und produziert rund 70 Millionen Kilogramm Aktivkohle pro Jahr – genug, um die Quecksilbermengen auf-zufangen, die in einem Kohlekraftwerk bei der Produktion von 40.000 Megawatt frei-gesetzt werden.

Gewonnen wird die Aktivkohle haupt-sächlich aus Braunkohle, deren Kohle-gehalt 25 bis 35 Prozent beträgt. Um Braunkohle auf Aktivkohle zu reduzieren, müssen die enthaltene Eigenfeuchte und die flüchtigen organischen Stoffe aus der Braunkohle entfernt werden, ohne dass die Kohle dabei verbrannt wird.

Gigantische Öfen

Zur Gewinnung von Aktivkohle hat ADA Carbon Solutions einen Vertrag mit dem Unternehmen Industrial Furnace Compa-ny (IFCO) über den Bau von vier mit Erdgas befeuerten Mehrkammeröfen abge-schlossen, in denen die Verunreinigungen langsam „weggebacken“ werden, bis na-hezu reine Kohle, die Aktivkohle, übrig ist.

„Der Prozess ist alles andere als ein-fach“, sagt Michael Hilton, Director of Electrical and Instrumentation bei IFCO, der für die Überwachung der Instrumen-tierung an den riesigen Öfen zuständig ist. Jeder Ofen bildet einen schlanken Zylinder von 30 Metern Höhe und 9 Metern Durch-messer – und ist damit in etwa so hoch wie ein achtstöckiges Gebäude. Der Betrieb ei-nes solchen Ofens wäre ohne moderne In-strumente und Feldbussysteme nur schwer vorstellbar. Jeder Ofen ist in 15 Brennkammern unterteilt, die drei Ver-arbeitungsbereiche bilden. Im oberen Be-reich, wo das Produkt in den Ofen eingelei-tet wird, wird die Temperatur konstant ge-halten, um den Feuchtegehalt im Produkt zu reduzieren. Im mittleren Bereich steigt die Temperatur zur Unterstützung der Re-aktion, und im unteren Bereich schließlich kühlt das Produkt ab, sodass es nach Ver-lassen des Ofens weiterverarbeitet wer-den kann.

Ausgeklügelte Ofensteuerung

Der Mechanismus zur Temperaturrege-lung besteht darin, die Brenner abzustim-men und in jeden der 15 Temperaturberei-che Luft einzuführen. Die Durchflussventi-le in den einzelnen Bereichen werden durch Wirbeldurchfluss-Messgeräte ge-steuert, zwei pro Temperaturbereich. Zu-sätzlich verfügt jeder Bereich über zwei Thermoelement-Sensoren zur Tempera-turmessung. Weitere 22 Geräte sind außer-halb der Temperaturbereiche im Einsatz. Zusammen mit den 22 Ventilen ergeben

DTM und FOUNDATIONTM Fieldbus vereinfachen Konfiguration und Instandhaltung von gasbefeuerten Öfen in Louisiana

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sisch an einen Laptop oder ei-nen Hand-Gerätekonfigurator anschließen, um die Geräte in-dividuell zu konfigurieren. „Die Mehrzahl der Durchflussmess-geräte am Ofen weist eine ganz ähnliche Konfiguration auf“, erklärt Hilton, „daher konnten wir eine Vorlage be-nutzen, wodurch sich Arbeits- und Zeitaufwand beträchtlich verringerten.“

Konfiguration des Netzwerks

Mithilfe von „Physical Lay-er“-Komponenten wurden für jeden Ofen 15 FOUNDATIONTM

Fieldbus-Feldbussegmente eingerichtet, wobei jedes Seg-

tus des jeweiligen Gerätes in-formiert zu sein. Über die Diag-nosefunktion der DTM wird die Temperatur der Elektronik überwacht ebenso wie andere Alarme, die im Gerät eingerich-tet sind. Durch den Einsatz die-ser Technologien wurde laut Michael Hilton in der Anlage ein beträchtlicher Arbeitsauf-wand eingespart. Dominik Brand Marketing Manager Fieldbus Endress+Hauser Process Solutions AG, Kägenstr.2, CH- 4153 Reinach dominik.brand@solutions. endress.com

DTM-Benutzeroberfläche: Wirbeldurchfluss-Messgerät Prowirl 73 von Endress+ Hauser.

sich somit für jeden Ofen ins-gesamt 104 Knoten im FOUNDA-TIONTM Fieldbus-Netzwerk. Zur Konfiguration bietet der Liefe-rant, Endress+Hauser, die FDT/DTM-Technologie an.

Unabhängige Gerätekon-figuration dank FOUNDATIONTM

Fieldbus-Geräte-DTM

„Wir wollten noch vor Eintref-fen der Feldgeräte mit dem Projekt beginnen“, erläutert Michael Hilton, „und dank der DTM, die Endress+Hauser ge-liefert hat, waren wir auch da-zu in der Lage.“ Die Geräte konnten nach und nach instal-liert und später offline über ei-nen Büro-PC konfiguriert wer-den. In der Vergangenheit musste der Installationstech-niker seinen Arbeitsplatz ver-lassen und jedes Gerät phy-

ment für maximal zehn Geräte zuständig ist. Alle Geräte im Netzwerk erhielten eine ein-deutige ID. Mithilfe der Asset Management Software wur-den alle vorbereiteten Geräte-konfigurationen segmentwei-se über den Feldbus in die ein-zelnen Geräte heruntergela-den. Die Asset Management Software verknüpft jedes Ge-rät in ihrer Datenbank mit ei-ner der eindeutigen ID-Num-mern des FOUNDATIONTM Field-bus-Netzwerks.

Alarm und Diagnose

Die Anlage läuft rund um die Uhr. Die DTM, die in der Asset Management Software inte-griert sind, arbeiten mit den FOUNDATIONTM Fieldbus-Alarm-blöcken in den einzelnen Gerä-ten, um jederzeit über den Sta-

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Seite 22 Beilage zu CT 05 / 2012

Professionelle Inbetriebnahme

Rund 50 Prozent der Stromversorgung in den USA stammen aus der Kohleverbren-nung. Somit besteht ein dringender Be-darf nach einer zuverlässigen Über-wachung des Quecksilbers, das dabei an die Atmosphäre abgegeben wird. Queck-silber ist ein an sich natürlich vorkommen-des Metall, das jedoch durch menschliche Aktivitäten in großen Mengen in die Um-welt gelangt. Es wird unter anderem bei der Verbrennung von fossilen Brennstof-fen und der Verarbeitung von Metallerzen freigesetzt. Um Quecksilber aufzufangen, wird Aktivkohle benutzt. Aktivkohle, eine sehr poröse Form von Kohle, stellt einen ef-fektiven Filter zum Auffangen von ver-schiedenen Giftstoffen dar. Unter dem Mi-kroskop hat jedes Teilchen das Erschei-nungsbild eines Schwamms. Tatsächlich weist ein Gramm Aktivkohle eine innere

Frühe Bauphase: Zwei der insgesamt vier zylindrischen Öfen erhalten ihre Form. Die 15 Brennkammern sind deutlich zu erkennen.

Oberfläche von mehr als 500 Quadrat-metern auf.

Um auf den immensen Bedarf an Aktiv-kohle zu reagieren, ließ das Unternehmen ADA Carbon Solutions eine Anlage in Cous-hatta, Louisiana, bauen. Sie ist in den USA die größte ihrer Art und produziert rund 70 Millionen Kilogramm Aktivkohle pro Jahr – genug, um die Quecksilbermengen auf-zufangen, die in einem Kohlekraftwerk bei der Produktion von 40.000 Megawatt frei-gesetzt werden.

Gewonnen wird die Aktivkohle haupt-sächlich aus Braunkohle, deren Kohle-gehalt 25 bis 35 Prozent beträgt. Um Braunkohle auf Aktivkohle zu reduzieren, müssen die enthaltene Eigenfeuchte und die flüchtigen organischen Stoffe aus der Braunkohle entfernt werden, ohne dass die Kohle dabei verbrannt wird.

Gigantische Öfen

Zur Gewinnung von Aktivkohle hat ADA Carbon Solutions einen Vertrag mit dem Unternehmen Industrial Furnace Compa-ny (IFCO) über den Bau von vier mit Erdgas befeuerten Mehrkammeröfen abge-schlossen, in denen die Verunreinigungen langsam „weggebacken“ werden, bis na-hezu reine Kohle, die Aktivkohle, übrig ist.

„Der Prozess ist alles andere als ein-fach“, sagt Michael Hilton, Director of Electrical and Instrumentation bei IFCO, der für die Überwachung der Instrumen-tierung an den riesigen Öfen zuständig ist. Jeder Ofen bildet einen schlanken Zylinder von 30 Metern Höhe und 9 Metern Durch-messer – und ist damit in etwa so hoch wie ein achtstöckiges Gebäude. Der Betrieb ei-nes solchen Ofens wäre ohne moderne In-strumente und Feldbussysteme nur schwer vorstellbar. Jeder Ofen ist in 15 Brennkammern unterteilt, die drei Ver-arbeitungsbereiche bilden. Im oberen Be-reich, wo das Produkt in den Ofen eingelei-tet wird, wird die Temperatur konstant ge-halten, um den Feuchtegehalt im Produkt zu reduzieren. Im mittleren Bereich steigt die Temperatur zur Unterstützung der Re-aktion, und im unteren Bereich schließlich kühlt das Produkt ab, sodass es nach Ver-lassen des Ofens weiterverarbeitet wer-den kann.

Ausgeklügelte Ofensteuerung

Der Mechanismus zur Temperaturrege-lung besteht darin, die Brenner abzustim-men und in jeden der 15 Temperaturberei-che Luft einzuführen. Die Durchflussventi-le in den einzelnen Bereichen werden durch Wirbeldurchfluss-Messgeräte ge-steuert, zwei pro Temperaturbereich. Zu-sätzlich verfügt jeder Bereich über zwei Thermoelement-Sensoren zur Tempera-turmessung. Weitere 22 Geräte sind außer-halb der Temperaturbereiche im Einsatz. Zusammen mit den 22 Ventilen ergeben

DTM und FOUNDATIONTM Fieldbus vereinfachen Konfiguration und Instandhaltung von gasbefeuerten Öfen in Louisiana

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sisch an einen Laptop oder ei-nen Hand-Gerätekonfigurator anschließen, um die Geräte in-dividuell zu konfigurieren. „Die Mehrzahl der Durchflussmess-geräte am Ofen weist eine ganz ähnliche Konfiguration auf“, erklärt Hilton, „daher konnten wir eine Vorlage be-nutzen, wodurch sich Arbeits- und Zeitaufwand beträchtlich verringerten.“

Konfiguration des Netzwerks

Mithilfe von „Physical Lay-er“-Komponenten wurden für jeden Ofen 15 FOUNDATIONTM

Fieldbus-Feldbussegmente eingerichtet, wobei jedes Seg-

tus des jeweiligen Gerätes in-formiert zu sein. Über die Diag-nosefunktion der DTM wird die Temperatur der Elektronik überwacht ebenso wie andere Alarme, die im Gerät eingerich-tet sind. Durch den Einsatz die-ser Technologien wurde laut Michael Hilton in der Anlage ein beträchtlicher Arbeitsauf-wand eingespart. Dominik Brand Marketing Manager Fieldbus Endress+Hauser Process Solutions AG, Kägenstr.2, CH- 4153 Reinach dominik.brand@solutions. endress.com

DTM-Benutzeroberfläche: Wirbeldurchfluss-Messgerät Prowirl 73 von Endress+ Hauser.

sich somit für jeden Ofen ins-gesamt 104 Knoten im FOUNDA-TIONTM Fieldbus-Netzwerk. Zur Konfiguration bietet der Liefe-rant, Endress+Hauser, die FDT/DTM-Technologie an.

Unabhängige Gerätekon-figuration dank FOUNDATIONTM

Fieldbus-Geräte-DTM

„Wir wollten noch vor Eintref-fen der Feldgeräte mit dem Projekt beginnen“, erläutert Michael Hilton, „und dank der DTM, die Endress+Hauser ge-liefert hat, waren wir auch da-zu in der Lage.“ Die Geräte konnten nach und nach instal-liert und später offline über ei-nen Büro-PC konfiguriert wer-den. In der Vergangenheit musste der Installationstech-niker seinen Arbeitsplatz ver-lassen und jedes Gerät phy-

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Unter dem Thema „Bringing Field Communications together for YOU“ bietet die Field Communication Lounge auf bis zu 570 m2 ei-nen einzigartigen Überblick über die modernen Techniken der Kommunikation in automatisierten Produktionsanlagen. Hier können die Messebesucher in einer einzigen, umfassenden Aus-stellung die neuesten Entwicklungen der Anlagensteuerung und Signalübertragung kennenlernen und live erleben. Fachleute und erfahrene Anwender erläutern die Details dieser Technologien; ih-re Vorteile hinsichtlich Anlagenbetrieb, Asset Management und Produktivitätssteigerung bis hin zu deren Einfluss auf den Unter-nehmenserfolg können diskutiert werden. Das integrierte Kon-zept der Lounge orientiert sich an der Realität einer automatisier-ten Anlage, in der die unterschiedlichen Techniken oft parallel oder miteinander verzahnt eingesetzt werden. Damit bietet sich den Besuchern eine zentrale Lokation zum Kennenlernen und Ver-gleichen der führenden Kommunikationsprotokolle in der Auto-matisierungstechnik – ihre Vorteile, ihre Implementierung, ihr Einsatz in der Praxis und die Möglichkeiten ihrer Integration.

Über 40 führende Anbieter von Automatisierungstechnik stel-len ihre jeweiligen Produkte und Dienstleistungen vor, während die beteiligten Industrievereinigungen in speziellen Applikatio-nen das Zusammenspiel unterschiedlicher Geräte und Hersteller im Rahmen der jeweiligen Technologie präsentieren.

Die Technologieausstellung der Fieldbus Foundation zeigt eine repräsentative Auswahl an Feldinstrumenten und Infrastruk -turkomponenten von Mitgliedsfirmen der Foundation sowie mehrere Leitsysteme im aktiven Betrieb. Die entscheidenden Nut-zenvorteile des FOUNDATIONTM Fieldbus werden anschaulich in un-terschiedlichen Anwendungsfällen aufgezeigt, wie zum Beispiel Prozessintegrität, Business Intelligence und offene, skalierbare In-tegration. Die voll funktionsfähige Demoanlage besteht aus meh-reren Feldbussegmenten und ermöglicht die Simulation von typi-schen Anwendungsfällen wie sie bei Installation, Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb einer Produktionsanlage auftreten kön-nen. Umfassende Diagnose auf Basis der NAMUR-Empfehlung NE107, Control in the Field (CIF) sowie der Betrieb unter extremen Bedingungen werden dargestellt. Für Planer einer Feldbusanlage steht das neue DesignMate™ Software Tool zum Kennenlernen

und Ausprobieren zur Verfügung. Die Ausstellungen der teilneh-menden Hersteller bieten einen breiten Querschnitt an prakti-schen Lösungen zur Feldkommunikation, von modernsten Feld-busgeräten über Konfigurations-, Steuerungs- und Asset Ma-nagement Anwendungen bis hin zur drahtlosen Signalübertra-gung.

Zur Field Communication Lounge gehört ein Diskussions-forum, in dem Experten der fünf Organisatoren die neuesten Ent-wicklungen der jeweiligen Technologie zur Diskussion stellen. Die Themenübersicht und weitere Veranstaltungshinweise finden Sie auf der Webseite www.fieldcommuncationlounge.com.

Thomas Kasten, der Vorsitzende des deutschen Marketing Komi-tees der Fieldbus Foundation, erwartet einen hohen Zuspruch der Field Communication Lounge. „Diese Kooperation von führenden Technologieorganisationen fand erstmalig auf der Hannover Mes-se 2011 statt. Wir erhielten so viel positives Feedback von den Besu-chern, dass die Weiterentwicklung dieses Konzeptes eine logische Konsequenz war. Für 2012 konnten wir die OPC Foundation als fünf-ten Organisator hinzugewinnen. Auf der Field Communication Lounge findet man eine Vielzahl namhafter Anbieter von moderner Anlagen-Kommunikationstechnik nur wenige Schritte voneinan-der getrennt. Mit einem kurzen Rundgang kann der Besucher sich einen umfassenden Überblick über die modernsten Entwicklungen verschaffen, um dann mit den vielen anwesenden Experten Erfah-rungen auszutauschen. Auch dem Begriff ‚Lounge‘ werden wir ge-recht – unser Cateringbereich ist etwas abgegrenzt vom Messetru-bel und bietet die Möglichkeit, sich mit einer Erfrischung zu detail-lierten Gesprächen zurückzuziehen. Alle Interessenten an moder-ner Kommunikation sind hierzu herzlichst eingeladen“.

Folgende Fieldbus Foundation Mitglieder nehmen an der Field Communication Lounge teil: ABB, APAT, Emerson Process Manage-ment, Endress+Hauser, Fieldbus International, Honeywell, Inven-sys, Leoni, Pepperl+Fuchs, Phoenix Contact, R. Stahl, Siemens, Sof-ting, Vega, Yokogawa und etliche mehr.

Auf der ACHEMA 2012 in Frankfurt finden Sie die Field Commu-nication Lounge auf dem Mezzanine Level 11 via B29. Als kleines Dankeschön für Ihren Besuch können Sie an einer Verlosung teil-nehmen, Sie müssen nur den Suchbegriff auf der Karte ergänzen.

Auf den großen deutschen Messen findet man seit 2011 ein neues Highlight – die Field Communication Lounge. Diese Kommunikationsplattform ist eine Kooperation von Fieldbus Foundation, FDT Group, HART Communication Foundation, PI (Profibus und Profibus International) sowie der OPC Foundation.

Besuchen Sie uns auf der Field Communication Lounge

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