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Blaue Klemmen als Remote-IO-System

01  Die Ethercat-Klemmen der Serie ELX verfügen über eigensichere Ein-/Ausgänge und erlauben so den direkten Anschluss  von Feldgeräten bis in Ex-Zone 0/20

01 Die Ethercat-Klemmen der Serie ELX verfügen über eigensichere Ein-/Ausgänge und erlauben so den direkten Anschluss von Feldgeräten bis in Ex-Zone 0/20

02  Das Wago-I/O-System 750 XTR hält nicht nur Temperauren von –40 °C bis 70 °C stand, sondern ermöglicht auch die Anbindung von Signalen in explosionsgefährdeten Bereichen

02 Das Wago-I/O-System 750 XTR hält nicht nur Temperauren von –40 °C bis 70 °C stand, sondern ermöglicht auch die Anbindung von Signalen in explosionsgefährdeten Bereichen

Die Eintrittskarte für Automatisierungskomponenten in die Prozessindustrie ist der Explosionsschutz. Erst wenn Komponenten wie IO-Klemmen für den direkten Feldgeräteanschluss eigensicher sind, können damit viele Anwendungsfelder in der chemischen Industrie, in Öl- und Gasanlagen sowie im Bergbau bedient werden. Auf der Hannover Messe stellten gleich zwei führende Anbieter von IP20IO-Modulen neue Produkte für Ex-Zonen vor.
In vielen Anwendungen in Ex-Zonen dominieren heute noch blockorientierte Anschlussmodule für den Feldgeräteanschluss. Doch die Vorteile, die zum Erfolg der feinmodularen IO-Klemmen in der Fertigungsindustrie führten, gelten selbstredend auch für Anwendungen im Prozessbereich. Dazu kommt: Im Ex-Bereich sind die Platzverhältnisse oft sehr begrenzt. Und außerdem ist die Gehäusetechnik teuer und aufwendig.
Eigensichere Ethercat-Klemmen
Das Unternehmen Beckhoff Automation hat nun erstmalig hochkompakte und eigensichere Ethercat-Klemmen für den direkten Feldgeräteanschluss bis in Ex-Zone vorgestellt (Bild 1). Die neuen Klemmen der Serie ELX ermöglichen mit ihren eigensicheren Ein-/Ausgängen in hochkompakter Bauform den direkten Anschluss von Feldgeräten in ExZone 0, 1 und 2.
Die Ethercat-Klemmen der Serie ELX erweitern das umfassende Ethercat-Klemmensystem mit über 100 unterschiedlichen Signaltypen um IO-Module für den Explosionsschutz. Die Kombination aus hochkompaktem IO- Modul und integrierter Trennbarriere liefert als Ergebnis eine schmal bauende Ethercat-Klemme für den Anschluss eigensicherer Feldgeräte, die den Platzbedarf im Schaltschrank um bis zu 50 % reduziert. Der Verzicht auf zwischengeschaltete, separate Barrieren führt zu einem verringerten Installationsaufwand. Die ELX-Serie erfüllt mit der anstehenden Zertifizierung gemäß Atex und IECEx alle branchenspezifischen Richtlinien für den Explosionsschutz. Dabei stehen im 12-mm-Gehäuse bis zu vier und im 24-mmGehäuse bis zu acht eigensichere Eingänge zur Verfügung.
Die Anwender im Ex-Bereich profitieren mit den Klemmen von allen Vorteilen der schnellen und komfortablen Ethercat-Technologie. Hierzu gehört die Time-StampFunktionalität, die eine hohe Messqualität und eine genaue Synchronisierung – auch in weitläufigen prozesstechnischen Anlagen − sicherstellt. Darüber hinaus ermöglicht das Ethercat-Diagnosekonzept mit 100-Mbit-Datenrate sowie durchgängiger, lückenloser Diagnose die schnelle Fehleridentifizierung. Auf diese Weise lässt sich die Anlagenstillstandzeit minimieren, die Wartung vereinfachen und die Verfügbarkeit erhöhen.
Darüber hinaus bietet der Hersteller eine systemintegrierte Lösung für den Explosionsschutz – mit einem umfassenden Ex-Komponenten-Portfolio für barrierefreie Konzepte bis in Zone 0/20. Hierzu zählen neben den Ethercat-Klemmen der Serie ELX mit eigensicheren Schnittstellen die ebenfalls neuen, für den Einsatz in Ex-Zone 2/22 geeigneten Control Panel und Panel-PC der Serie CPX sowie die Steuerungssoftware Twincat mit zahlreichen spezifischen Prozesstechnik-Interfaces.
Eigensicher von −40 °C bis 70 °C
Für das Unternehmen Wago sind Ex-geschützte IOModule kein Neuland: Die Ex-i-Module für das Wago-I/OSystem 750 haben Anfang des Jahres die American Ex- Zertifizierung (AEx) erhalten. Nun sollen ab Juli 2017 die Serie 750 XTR auch für den explosionsgefährdeten Bereich zur Verfügung stehen (Bild 2). Mit den IO-Modulen der Serie 750 XTR gibt es eine Lösung, die die Einsatzmöglichkeiten von Maschinen und Anlagen im Hinblick auf Umweltbedingungen und äußere Störeinflüsse erweitert und damit ein hohes Maß an Flexibilität einräumt. Ob Temperaturen von −40 °C bis zu 70 °C, Vibrationen bis zu 5 g, Einsatzhöhen von bis zu 5 000 m über Normal-Null oder eine erhöhte Spannungs- und Störfestigkeit gemäß IEC 60870-2-1:1995.
Das Wago-I/O-System 750 XTR kann damit sowohl außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs als auch innerhalb der Zone 2/22 in einem entsprechend zugelassenen Gehäuse eingesetzt werden. Alle Module haben die Atex-/IECEx-Zulassung für den Einsatz in Zone 2/22. Neben den Standardsignalen der Sensorik und Aktorik aus Zone 2/22 können eigensichere Sensoren und Aktoren aus Zone 0/20 sowie 1/21 über die I/O-Module im blauen Gehäuse eingebunden werden.
Der Zusatz in der Modulbeschreibung XTR steht für „eXTReme“ Umgebungsbedingungen. Die zulässige Umgebungstemperatur von −40 °C bis 70 °C ermöglicht den Einsatz in allen klimatischen Zonen ohne den Schutz durch Klimageräte. Die erhöhte Spannungsfestigkeit und Störsicherheit lässt selbst den Einsatz in Mittelspannungsanlagen zu und die hohe Vibrations- und Schockfestigkeit genügt den Anforderungen für Schienenfahrzeuge und dem Einbau an Schiffsdieselmotoren. Alle Leiterkarten sind mit einem Schutzlack versehen, der die Elektronik und die Leiterbahnen vor kurzzeitiger Betauung schützt.
Diese Verknüpfung von eigensicheren Anforderungen und extremen Umgebungsbedingungen macht das System 750 XTR zu einem Gewinn zum Beispiel für Anlagen im Öl- und Gasbereich vom Upstream- (Förderung, Aufbereitung) bis hin zum Downstream-Bereich (Transport, Raffinierung) und für Anlagen, die im Außenbereich starken klimatischen Schwankungen ausgesetzt sind. Auch bei Wago gibt es nicht nur das reine Remote-IO-System, sondern mit den Controllern PFC200 XTR steht eine wandlungsfähige und zuverlässige Steuerung zur Verfügung. (hz)
Ronald Heinze