建造油庫(kù)的目的是為了給化學(xué)品儲(chǔ)存提供一個(gè)安全的環(huán)境。諸如汽油、原油、液化天然氣、重油、石腦油等液體化學(xué)品被暫時(shí)儲(chǔ)存在油庫(kù)中，等待通過(guò)船舶、鐵路、油罐車或管道進(jìn)行運(yùn)輸以進(jìn)一步使用或加工。因此，大型油庫(kù)通常都會(huì)建在產(chǎn)油區(qū)、煉油廠、化工生產(chǎn)基地、大型港口和重要轉(zhuǎn)運(yùn)站附近。
化學(xué)品的儲(chǔ)存是一項(xiàng)特殊挑戰(zhàn)
全球運(yùn)營(yíng)商在新西蘭新建的油庫(kù)設(shè)計(jì)用于儲(chǔ)存易燃化學(xué)品，因此具有非常高的危險(xiǎn)性。這也給油庫(kù)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)集成商提出了特殊挑戰(zhàn)，因?yàn)橐兹?、易爆、有毒、有害的化學(xué)品的儲(chǔ)存對(duì)自動(dòng)化水平有著非常嚴(yán)苛的要求。因此，Automate-X 的工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)自動(dòng)化解決方案時(shí)，必須考慮到防爆的方方面面、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和特殊功能，以及功能安全。他們還需要全面分析電氣和安全相關(guān)要求。例如，必須定義和劃分防爆危險(xiǎn)區(qū)域，以便選擇合適的防爆組件。另一個(gè)需要考慮的因素是，必須提高設(shè)備可利用率，以防止設(shè)備故障造成危險(xiǎn)。
倍福本質(zhì)安全型 ELX 系統(tǒng)可以直接采集和處理來(lái)自危險(xiǎn)區(qū)域的信號(hào)。通過(guò)帶電纜冗余的光纜能夠可靠地遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化。
“我們想出了一個(gè)解決方案是，實(shí)施一個(gè)基于遠(yuǎn)程 I/O 耦合器的專用控制系統(tǒng)，通過(guò) EtherCAT 連接所有設(shè)備。來(lái)自 Automate-X 公司的 Marcel van Niekerk 解釋道：“所有安全關(guān)鍵元器件都通過(guò)配備 TwinSAFE 技術(shù)的 CX5130 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，為防止過(guò)量灌裝提供最后一道安全保障，儲(chǔ)罐配備了通過(guò) SIL3 認(rèn)證的叉式振動(dòng)傳感器。裝載油罐車的龍門架區(qū)域設(shè)有紅外火焰探測(cè)器，它在發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)觸發(fā)噴霧泡沫系統(tǒng)，以防止?jié)撛诘臑?zāi)難性事件。其它安全組件包括急停開(kāi)關(guān)、用于監(jiān)測(cè)閥門狀態(tài)的 NAMUR 傳感器，以及連接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的接口。”除了安全控制系統(tǒng)之外，Automate-X 還單獨(dú)安裝了一臺(tái) CX5130，用于處理調(diào)節(jié)控制泵和閥門等任務(wù)。
為客戶帶來(lái)的好處不勝枚舉
很快，公司就決定選擇倍福，即基于 PC 的控制技術(shù)，因?yàn)楸陡ｉ_(kāi)發(fā)的技術(shù)具有良好的開(kāi)放性，便于直接集成第三方軟硬件產(chǎn)品。這意味著 Ignition SCADA 軟件平臺(tái)可以整合到油庫(kù)項(xiàng)目中，而油庫(kù)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò) EtherNET/IP 集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。
該項(xiàng)目的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是倍福端子模塊的種類非常多樣化，而模塊化的 EtherCAT I/O 能夠?qū)踩⑼ㄐ?、冗余和防爆組件集成在同一個(gè)系統(tǒng)中。“我們可以將數(shù)字量 I/O 模塊、TwinSAFE、模擬量防爆輸入、NAMUR 輸入、HART 和 RS232/RS485 都整合在同一個(gè) I/O 平臺(tái)中，所有一切都基于 EtherCAT 運(yùn)行。”Automate-X 公司的 Ben Haughey 解釋說(shuō)道：“EtherCAT 冗余能夠確保設(shè)備具有非常高的可利用率，沒(méi)有其它任何一個(gè)平臺(tái)能夠提供如此靈活的配置選項(xiàng)。”
基于 PC 的控制技術(shù)能夠直接集成第三方軟硬件產(chǎn)品。Ben Haughey 正在展示 Automate-X 如何輕松地將 SCADA 軟件和各種驅(qū)動(dòng)器集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。
由于 ELX 系列中的 EtherCAT 端子模塊已經(jīng)配備本質(zhì)安全接口，因此無(wú)需再使用本質(zhì)安全隔離柵。這樣不僅能夠顯著簡(jiǎn)化電氣設(shè)計(jì)，而且能夠高分辨率、高精度地采集危險(xiǎn)區(qū)域的信號(hào)。使用 EtherCAT 單模光纖組件可以實(shí)現(xiàn)油庫(kù)運(yùn)營(yíng)商各臺(tái)設(shè)備之間的無(wú)干擾通信。此外，通過(guò)光纖也可以使用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)施電纜冗余，以確保設(shè)備具有較高的可利用率。
各種控制器和 Ignition SCADA 系統(tǒng)之間的通信通過(guò) OPC UA 實(shí)現(xiàn)。操作人員可以使用本質(zhì)安全型平板電腦訪問(wèn) SCADA 系統(tǒng)，讓他們能夠在現(xiàn)場(chǎng)任何地方調(diào)用設(shè)備數(shù)據(jù)并控制設(shè)備。TwinCAT 與 SCADA 之間通過(guò) TwinCAT OPC UA 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫通信。
“我們很高興能夠使用針對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的倍福組件實(shí)施創(chuàng)新的油庫(kù)自動(dòng)化解決方案。我們可靠的解決方案肯定能夠經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)，并讓我們的客戶從中受益。”Marcel van Niekerk 說(shuō)道。
關(guān)于德國(guó)倍福
倍福（Beckhoff）公司總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和TwinCAT自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開(kāi)放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。倍福于1997年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，致力于幫助制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)，公司所倡導(dǎo)的PC控制技術(shù)具有良好的開(kāi)放性，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合，助力實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富的行業(yè)知識(shí)，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領(lǐng)域。
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