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R. Stahl Schaltgeräte

Optisch eigensicheres LWL-Ethernet für komfortable Prozessautomation

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Eigensicherheit schafft mehr Komfort

Wie ein Glasfasernetz beschaffen sein muss, um eine Zündung explosionsfähiger Atmosphären zu verhindern, ist in der relativ neuen Norm IEC/EN 60079-28 beschrieben (Explosive atmospheres – Part 28: Protection of equipment and transmission systems using optical radiation). Neben eigensicherer optischer Strahlung (Ex op is) ist alternativ geschützte optische Strahlung (Ex op pr) zulässig, und drittens sind Verriegelungsvorkehrungen eine Option, die die optische Strahlung im Fehlerfall zuverlässig unterbrechen (Ex op sh).

Besonders Kabel in der Schutzart Ex op is, also die eigensichere Variante, stellen eine ideale Lösung zur Vernetzung dar. Ex op is-Systeme sind nicht nur schnell, unempfindlich gegen elektromagnetische Einstrahlungen und können große Entfernungen überbrücken, sondern unterstützen zusätzlich das Hot Swapping von Geräten in der Zone 1. Sollten kritische Parameter einer Anwendung allerdings eigensicher ausgelegte Technik ausschließen, muss auf Alternativen ausgewichen werden. Geschützte optische Strahlung (Ex op pr) macht dann zwar sogar Leitungslängen bis 4000 m möglich, bietet allerdings keine Hot Swap-Fähigkeit. Produkte in der Schutzart Ex op sh wiederum, die eine sichere Störfallerkennung mit Unterbrechung und Sperrung des optischen Signals gewährleisten, sind bis dato weltweit noch nicht am Markt verfügbar.

Optional redundant vernetzen

Aktuelle Komponenten machen in einem eigensicheren LWL-Netz eine Reihe entscheidende Leistungs-, Sicherheits- und Komfortmerkmale der Feldbus-Technologie zugänglich. Der LWL-Trennübertrager ISpac 9186 zum Beispiel, der in Ausführungen sowohl für Zone 1 als auch für Zone 2 und für den sicheren Bereich erhältlich ist, erlaubt neben Punkt-zu-Punkt- oder Linien-Vernetzung bei Bedarf auch den Aufbau redundanter Ringstrukturen für Profibus DP oder Modbus RTU. Durch eigensichere Auslegung sowohl der optischen als auch der elektrischen Schnittstellen der Geräte können alle Leitungen im laufenden Anlagenbetrieb vor Ort installiert, gezogen, gewechselt und wieder gesteckt werden.

Ein weiteres, sofort augenfälliges Ausstattungsmerkmal sorgt für eine komfortable Diagnose: Ein LED-Leuchtband an der Front zeigt an jedem Trennübertrager permanent den Pegel des optischen Signals an. Drohende Ausfälle lassen sich so schon im Vorfeld direkt am betreffenden Gerät erkennen (predictive maintenance). Fällt die Signalstärke in einen kritischen Bereich ab, wird dies zudem über einen potenzialfreien Kontakt gemeldet. Der 9186 wird z.B. zum optisch eigensicheren Betrieb des Remote I/O-System IS1 am Profibus DP in der Zone 1 verwendet.

Kommunizieren via Modbus TCP

Die neue Ethernet-fähige Variante des Remote I/O-Systems IS1 von R. Stahl kommuniziert in eigensicheren LWL-Netzen per Modbus TCP (Archiv: Vogel Business Media)

Mit der neuen Ethernet-Ausführung des R. Stahl Remote I/O-Systems IS1, betritt optisch eigensicheres Ethernet mit Modbus TCP den Ex-Bereich in der Verfahrenstechnik. Zwar fehlen dem Modbus TCP-Protokoll standardisierte Mechanismen zur Konfiguration, Parametrierung und Diagnose, ein von R. Stahl entwickelter DTM macht IS1-Systeme aber entsprechend für Standard-Softwarepakete wie Pactware, Fieldcare, Fieldmate u.a. zugänglich. Modbus TCP wird zudem von fast allen Leitsystemen, etwa Emerson Delta V oder Yokogawa Centum CS, unterstützt.

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