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Plug&Play met Profibus PA
Eerste grote veldbusproject bij BASF
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BASF koestert hoge verwachtingen van haar in aanbouw zijnde aromatenplant in
Ludwigshafen. Door grootschalige toepassing van het digitale Profibus-protocol,
wil BASF er een ’open’ productie-infrastructuur creëren die ruimte laat voor
toekomstige uitbreidingen. Een opsteker voor Profibus PA dat in de
procestechniek langzamer doorbreekt dan haar DP-evenknie doet in
fabrieksautomatisering.
Bij BASF leidde de bouw van haar nieuwe geurstoffenfabriek O 810 tot het
grootste Profibus PA-configuratie tot nu toe op haar site in Ludwigshafen. Het
systeem telt niet minder dan 1000 Profibus PA-meetpunten in een
explosiegevaarlijke zone en maakt uniform gebruik van het Profibus DP- en
PA-communicatieprotocol. De configuratie is verdeeld in 4 subsecties van de
plant, die naar verwachting in de lente van2006 zullen opstarten.
BASF nam de beslissing tot de bouw van haar aromatenplant zowat twee jaar
geleden en besteedde het bijhorende contract voor de volledige automatisering
uit aan het engineeringbureau Lang und Peitler Automation. Als essentieel
onderdeel van het contract kreeg het engineeringbureau ondermeer de opdracht
toegewezen de integratieaspecten van alle systeemcomponenten en veldapparatuur
aan uitgebreide tests te onderwerpen. Dit was essentieel, want de Duitse
chemiegigant stelde duidelijk het ‘life cycle concept’ van de plant hierop te
baseren en eiste een betrouwbaarheidsgarantie van 15 jaar inzake de
functionaliteit en compatibiliteit van alle systeemcomponenten en veldapparaten.
Duidelijk eisenpakket
Het eisenpakket van BASF wijkt niet af van wat elk modern productiebedrijf
vandaag nastreeft: voor de laagst mogelijke investeringskost een homogene
systeemstructuur creëren die gemakkelijk kan uitgebreid worden in functie van de
marktvraag. Dat lijkt evident, maar in de praktijk loopt het in de
procesindustrie niet zo’n vaart. Vooral omdat specifiek in de
procesautomatisering de digitale bustechniek wat langzamer voet aan de grond
krijgt. De redenen hiervoor zijn de lange levensduur van de installaties en de
langere innovatiecycli, evenals bijzondere eisen die worden gesteld aan de
installaties. De eisen op het vlak van de beschikbaarheid van installaties, de
bedrijfszekerheid en vooral de veiligheid in explosiegevaarlijke omgevingen
vragen betrouwbare technologieën en veiligheidsmechanismen. Daarbij komt nog de
wens uit de procestechniek om de sensoren en actuatoren te voeden via dezelfde
kabel die de datacommunicatie verzorgt, zoals gebruikelijk is in de gekende 4-20
mA techniek. Als grootschalige referentie mag de Profibus PA-toepassing in de
aromatenfabriek van BASF er dus zijn.
Doorwinterde technologie
‘De voordelen van het gestandaardiseerde Profibus communicatieprotocol zijn
intussen algemeen erkend’, stelt Gerd Niedermayer, Engineering Manager bij BASF.
Profibus kan in elk stadium van de goederenstroom gebruikt worden: van ontvangst
van de goederen, doorheen het hele productieproces tot en met aflevering van het
product. Het spaart tijd en kosten voor commissioning en documentatie. ‘We
verwachten veel van Profibus’, aldus Niedermayer, ‘en speciaal op het vlak van
diagnose en asset management. De Profibus-technologie is een volwassen
technologie die haar maturiteitsproef met succes heeft afgelegd.’ De economische
doorbraak zelf is ondermeer te danken aan de grootschalige beschikbaarheid van
betrouwbare componenten zoals segment couplers, veldbusbarriers en
sensor/actuator boxes.
Voor het beheer van de veldbusapparaten, besliste BASF voor een systeem
gebaseerd op FDT-technologie (Field Device Tool). Het probleem van de directe
integratie van de DTMs is hierbij omzeild door gebruik te maken van een
standalone configuratietool, FieldCare, die zorgt voor het toekennen van de
nodige parameters aan elk afzonderlijk veldbusapparaat. (BB) <<
Met dank aan: Pepperl+Fuchs
Plug&Play avec Profibus PA
Premier grand projet de bus de terrain chez BASF
BASF attend beaucoup de son installation d’aromates, en pleine construction à
Ludwigshafen. En appliquant à grande échelle le protocole numérique Profibus,
BASF entend y créer une infrastructure de production ‘ouverte’ qui laisse de
l’espace à de futures extensions. Une aubaine pour Profibus PA qui perce plus
lentement dans la technique de processus que son homologue DP le fait en
automatisation de production discrète.
La construction de la nouvelle usine d’aromates O810 de BASF sur le site de
Ludwigshafen est, à ce jour, le siège de la plus grande configuration de
Profibus PA. Le système compte pas moins de 1000 points de mesure Profibus PA
dans une zone à risque d’explosion et utilise de manière uniforme le protocole
de communication Profibus DP et PA. La configuration est répartie en 4
sous-sections de l’usine, dont le démarrage est prévu pour le printemps 2006.
BASF a décidé de construire son usine d’aromates voici environ deux ans. Elle a
sous-traité le contrat de l’ensemble de l’automatisation au bureau d’ingénierie
Lang und Peitler Automation. Le bureau d’ingénierie a notamment reçu la mission
– un point essentiel du contrat – de soumettre à des tests exhaustifs les
aspects d’intégration de tous les composants et de tout l’équipement de terrain.
Ce point était essentiel car le géant allemand de la chimie a clairement fait
savoir qu’il était à la base du concept de cycle de vie de l’usine. BASF a exigé
une garantie de fiabilité de 15 ans en termes de fonctionnalité et de
compatibilité de tous les composants systèmes et de l’ensemble de l’équipement
de terrain.
Des exigences claires
Les exigences de BASF ne s’écartent pas de l’objectif de toute société de
production moderne qui est de créer pour un investissement minimal une structure
homogène, aisément extensible en fonction de la demande du marché. Cela semble
évident, mais dans la pratique, les choses n’évoluent pas si vite dans
l’industrie du processus.Cela s’explique surtout par le fait que la technique de
bus de terrain numérique perce plus lentement dans l’automatisation de
processus. Les raisons sont la grande longévité des installations et les cycles
d’innovation plus longs, de même que des exigences particulières posées aux
installations. Les exigences en matière de disponibilité des installations, de
fiabilité et surtout de sécurité dans les environnements à risque d’explosion
demandent des technologies fiables et des mécanismes de sécurité. A cela
s’ajoute le souhait de la technique de processus d’alimenter les capteurs et
actionneurs via le même câble que celui qui se charge de la communication de
données, comme cela se fait dans la célèbre technique 4-20 mA. L’utilisation de
Profibus PA dans l’usine d’aromates de BASF peut donc être qualifiée de
référence à grande échelle.
Une technologie éprouvée
«Les avantages du protocole de communication standardisé Profibus sont
entre-temps bien connus» déclare Gerd Niedermayer, Engineering Manager chez
BASF. Profibus peut être utilisé à chaque stade du flux de marchandises, au
travers de l’ensemble du processus de production, de la réception de
marchandises jusqu’à la fourniture du produit. Cela économise du temps et de
l’argent pour la mise en service et la documentation. «Nous attendons donc
beaucoup de Profibus» ajoute-t-il, «tout spécialement en matière de diagnostic
et de gestion des marchandises. La technologie Profibus est une technologie mûre
qui a passé avec succès son examen de maturité.» La percée économique est
notamment due à la disponibilité à grande échelle de composants fiables comme
les coupleurs de segments, les barrières de bus et les boîtiers de
capteur/actionneur. Pour la gestion des appareils de terrain, BASF a opté pour
un système basé sur la technologie FDT (Field Device Tool). Le problème de
l’intégration directe des DTM est ainsi contourné par l’utilisation d’un outil
de configuration indépendant, FieldCare, qui se charge d’attribuer les
paramètres nécessaires à chaque appareil de terrain distinct. (BB) <<
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