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Industrielle Kommunikation AS-i sichert Farbherstellung in komplexen, großen Prozessanlagen

| Redakteur: Dipl.-Medienwirt (FH) Matthias Back

Die Farbenherstellung läuft in komplexen, großen Prozessanlagen ab. Jede Unterbrechung wird teuer. Gleichzeitig ist Sicherheit nach aktueller Normenlage gefragt, die auch an bestehenden Maschinenkomponenten implementiert werden soll. AS-Interface Sicherheitstechnik von Pepperl+Fuchs hat die besonderen Herausforderungen in diesem Mammut-Projekt gemeistert.

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Tausende Farbtöne stehen dem Farbenhersteller Jotun zur Wahl, um kundenspezifische Farbmischungen herzustellen.
Tausende Farbtöne stehen dem Farbenhersteller Jotun zur Wahl, um kundenspezifische Farbmischungen herzustellen.
(Bild: © Zffoto - Fotolia)

AS-Interface (AS-i) ist weltweit das am stärksten verbreitete Interface-Konzept, um auf der Sensor-Aktor-Ebene Signale und Energie elegant über ein Flachkabel ins Feld zu bringen. „Dieses wird mit den Modulen in der Regel über Durchdringungstechnik verbunden - einfach, schnell und vor allem sicher“, erklärt Dr. Konrad Kern, Produktmanager bei Pepperl+Fuchs. Aber AS-i bietet nicht nur die sichere Verbindung, sondern ermöglicht es auch auf ein und derselben Flachkabelleitung Sicherheitstechnik gemäß PLe (Performance Level) und SIL3 (Safety Integrity Level) anzubinden. „Somit ersetzt diese Technologie gleich 3 Arten der Parallelverdrahtung für Energie, Automation und Sicherheitstechnik“, begründet der Produktmanager. Die Vorteile, die sich daraus ergeben, überzeugten den Farbenhersteller Jotun. Deshalb haben die Norweger ihre teils bereits vorhanden Maschinen damit vernetzt.

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Farbherstellung verlangt Flexibilität und Ex-Schutz

Das Unternehmen stellt mit über 9.000 Mitarbeitern Dekor-, Holzschutz-, Korrosionsschutz- und Schiffsfarben her. Zur Farbherstellung sind große Prozessketten sicher miteinander zu verknüpfen.

Am Anfang stehen Tanklager für die Grundstoffe. Diese werden über Rohrsysteme und zahlreiche Ventile an den Farb-Herstellungsprozess angebunden. Da sich die Ventile oft im explosionsgeschützten Bereich befinden, werden zur Positionsrückmeldung F31 Namur Sensoren verwendet, die in Zone 0 installiert werden dürfen. Diese Signale lassen sich direkt vor Ort an AS-Interface über AS-i EX-Module der G5 Baureihe von Pepperl+Fuchs anschließen, die bis in Zone 1 montierbar sind.

Die Grundstoffe werden zu Farben verarbeitet und abschließend erfolgt die oftmals kunden- und auftragsspezifische Farbmischung. Tausende Farbtöne stehen zur Wahl. Auch die Mischsysteme für die ölbasierten Farben sind explosionsgeschützt zu installieren und gehen über mehrere Stockwerke. Die weit verteilten Ventile können auch über AS-i Pneumatik-Module direkt angebunden werden. Hierbei lassen sich die Leitungslängen der geschalteten Luftdruckschläuche verkürzen, wodurch sich die Reaktionszeit verkürzt und der Energieaufwand reduziert.

Verpackungsanlagen sorgen dafür, dass die vielen Produktvarianten nach Kundenwunsch in verschiedene Gebindegrößen verpackt und spezifisch gekennzeichnet werden. Auch neue Wünsche müssen sich mit modifizierter Sensorik und Mechanik flexibel einbinden lassen, da nicht jede Anpassung vorher planbar ist. Mit AS-i kann man jederzeit und überall entlang des Flachkabels Sensorik und Aktorik nahezu beliebig nachrüsten.

Flexibel installiert und jederzeit erweiterbar

Die Gesamtanlagengröße umfasst mehrere Außentanklager und 2 Gebäudekomplexe mit jeweils 3 Stockwerken. Alle Anlagenteile wurden miteinander sicher verknüpft. Dazu war ein weit verzweigtes Installationsnetzwerk nötig.

„Durch die Topologiefreiheit von AS-i, die einfache Erweiterung über Repeater und unseren intelligenten Busabschluss war das Netzwerk schnell aufgebaut“, berichtet Dr. Konrad Kern und konkretisiert: „Auf Basis einer separaten Ethernet-Verkabelung, die die Master-Monitor-Geräte des AS-i-Netzwerks sicher miteinander koppeln, war diese nachträgliche Installation schnell und einfach möglich. Die Gesamtausdehnung aller AS-i-Flachkabel liegt bei rund 3 km.“

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