Prozessindustrie : Ventilinseln als pneumatische Automatisierungssysteme

In der Anlagentechnik ist man stetig darum bemüht die Prozesssicherheit zu erhöhen. Dabei sollen nun die Ventilinseln von Bürkert Fluid Control Systems helfen. Als intelligente pneumatische Automatisierungssysteme bieten diese praxisgerechte Diagnose- und sicherheitsgerichtete Abschaltfunktionen sowie Möglichkeiten für vorbeugende Wartungsmaßnahmen. In einer Fermentationsanlage zur Insulinproduktion, beispielsweise, übernehmen insgesamt 20 Ventilinseln Airline SP Typ 8647 die pneumatische Automation (Bild). In Kombination mit der dezentralen Peripherie Simatic ET 200SP regeln sie den Fermentationsprozess über knapp 600 Ventile.

Durch die hard- und softwaremäßige Integration in die Automatisierungswelt von Siemens soll die Installation, Inbetriebnahme und Parametrierung vereinfacht werden. Denn die Möglichkeit, die Ventilinseln über ein HSP-File im Siemens TIA-Portal zu parametrieren, kann Zeit und Kosten sparen. Ein Vorteil ist dabei die externe Ventilspannungsabschaltung – kurz EVS. Hierzu wird über einen potentialfreien Kontakt der Versorgungsstromkreis für die Lastspannung der Ventile unterbrochen. Dies ermöglicht ein sicheres Abschalten einzelner Ventilmodule nach Anforderungen der Maschinenrichtlinie und der EN13849 oder der entsprechenden SIL-Anforderungen. Durch die Nutzung der EVS-Funktion können einzelne sichere Notauskreise auf der Ventilinsel realisiert werden. Bei einer externen Abschaltung bleibt die interne Kommunikation auf der Ventilinsel unberührt und die EVS-Funktion wird sowohl auf dem integrierten LC-Display angezeigt als auch über Profinet der übergeordneten Steuerungsebene gemeldet.

Neben der Anzeige und Weitermeldung der EVS-Funktion bietet die standardmäßig integrierte Diagnosefunktion noch weitere Möglichkeiten. So überwacht ein integriertes Druckmessmodul den Versorgungsdruck und gibt Warn- bzw. Fehlermeldungen an die Steuerungsebene weiter, sollten Abweichungen auftreten. Es können auch Schaltspielzähler unabhängig voneinander für die Pilotventile und die nachgeschalteten Aktoren genutzt werden. Zusätzlich lässt sich die Schaltstellung des Prozessventils über eine integrierte Softwarefunktion direkt auf dem Display der Ventilinsel anzeigen. Drahtbruch, Kurzschluss und offene Ventilausgänge werden detektiert, an der Ventilinsel in Klartext sowie als Symbol angezeigt und über die Kommunikationsschnittstelle der ET 200SP weitergeleitet. Eine integrierte P-Kanalabsperrung kann die pneumatische Verfügbarkeit erhöhen. Sie ermöglicht einen Ventilwechsel im laufenden Betrieb, ohne den Rest der Ventilinsel drucklos schalten zu müssen. Die ebenfalls integrierten Rückschlagventile in den Abluftkanälen der Ventilinsel sorgen außerdem für ein rückwirkungsfreies und sicheres Schalten der Prozessantriebe.