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 © Beckhoff
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2021年9月21日

針對危險區域的創新解決方案

Automate-X 仰賴倍福PC-based控制技術打造紐西蘭最先進的油庫

紐西蘭的系統整合商 Automate-X 使用倍福控制元件實現全球領先營運商的油庫自動化。其目的是在船舶與岸之間建立一個高效連接、提升供應鏈的靈活性和競爭力,同時打造先進的終端設備,為油庫營運商的客戶持續提供高品質服務和安全保障,並兼顧環境保護。

建造油庫的目的是為化學品儲存提供一個安全的環境。汽油、原油、液化天然氣、重油、石腦油等液體化學品被暫時儲存在油庫中,等待船舶、鐵路、油罐車或管道進行運輸,以供進一步使用或加工。因此,大型油庫通常都會建在產油區、煉油廠、化工生產基地、大型港口和重要轉運站附近。

倍福本質安全型 ELX 系統可以直接獲取和處理來自危險區域的信號。通過帶電纜冗餘的光纖線路能夠可靠地遠端實現設備的自動化。
倍福本質安全型 ELX 系統可以直接獲取和處理來自危險區域的信號。通過帶電纜冗餘的光纖線路能夠可靠地遠端實現設備的自動化。

化學品的儲存是一項特殊挑戰

全球運營商在紐西蘭新建的油庫是用於儲存易燃化學品,因此具有非常高的危險性。這也給油庫運營商和系統整合商提出了特殊挑戰,因為易燃、易爆、有毒、有害的化學品的儲存對自動化水準有著非常嚴苛的要求。因此,Automate-X 的工程師們在設計自動化解決方案時,必須考慮到防爆的多方面、各項標準和特殊功能,以及功能安全。他們還需要全面分析電氣和安全相關要求。例如,必須定義和劃分防爆危險區域,以便選擇適合的防爆組件。另一個需要考慮的因素是,必須提高設備可利用率,以防止設備故障造成危險。

「我們想出了一個解決方案是,實施一個基於遠端 I/O 耦合器的專用控制系統,透過 EtherCAT 連接所有設備。」來自 Automate-X 公司的 Marcel van Niekerk 解釋「所有安全關鍵元件都透過配備 TwinSAFE 技術的 CX5130 進行監測和控制,最為防止溢出的最後一道安全保障,儲罐配備了通過 SIL3 認證的叉式振動感測器。裝載油罐車的龍門架區域設有紅外火焰探測器,它在發生火災時會觸發噴霧泡沫系統,以防止潛在的災難性事件。其它安全性群組件包括急停開關、用於監測閥門狀態的 NAMUR 感測器,以及連接火警系統的介面。」除了安全控制系統之外,Automate-X 還單獨安裝了一台 CX5130,用於處理調節控制泵和閥門等任務。

PC-based控制技術能夠直接整合協力廠商軟硬體產品。Ben Haughey 正在展示 Automate-X 如何輕鬆地將 SCADA 軟體和各種驅動器整合到自動化系統中。
PC-based控制技術能夠直接整合協力廠商軟硬體產品。Ben Haughey 正在展示 Automate-X 如何輕鬆地將 SCADA 軟體和各種驅動器整合到自動化系統中。

為客戶帶來的好處不勝枚舉

Automate-X公司很快就決定選擇倍福,因為倍福開發的PC-based控制技術具有良好的開放性,便於直接整合協力廠商軟硬體產品。這意味著 Ignition SCADA 軟體平台可以整合到油庫專案中,而油庫運營商現有的驅動器可以透過 EtherNET/IP 整合到自動化系統中。

該項目的另一個關鍵優勢是倍福端子模組的種類非常多樣化,而模組化的 EtherCAT I/O 能夠將安全、通信、冗餘和防爆元件整合在同一個系統中。Automate-X 公司的 Ben Haughey 解釋「我們可以將數位量 I/O 模組、TwinSAFE、類比量防爆輸入、NAMUR 輸入、HART 和 RS232/RS485 都整合在同一個 I/O 平台中,所有一切都在 EtherCAT 運行。」EtherCAT 冗餘不僅確保設備具有非常高的可利用率,沒有其它平台能夠提供如此靈活的配置選項。

由於 ELX 系列中的 EtherCAT 端子模組已經配備本質安全介面,因此無需再使用本質安全隔離柵。這不僅能顯著簡化電氣設計,而且能夠高解析度、高精度地採集危險區域的訊號。使用 EtherCAT 單模光纖元件可以實現油庫運營商各台設備之間的無干擾通訊。此外,透過光纖也可以使用環狀拓撲結構實施電纜冗餘,以確保設備具有較高的可利用率。

各種控制器和 Ignition SCADA 系統之間的通訊通過 OPC UA 實現。操作人員可以使用本質安全型平板電腦訪問 SCADA 系統,讓他們能夠在現場任何地方調用設備資料並控制設備。TwinCAT 與 SCADA 之間透過 TwinCAT OPC UA 標準實現無縫通訊。

Marcel van Niekerk 說「我們很高興能夠使用針對危險區域的倍福元件,實施創新的油庫自動化解決方案。我們的客戶肯定能夠從經得起時間考驗的解決方案中受益。」