Pro zařízení na perlovou polymerizaci byl sestaven elektropneumatický automatizační systém, který je umístěn v robustním rozvaděči ATEX. Samozabezpečující ventily a výstupní moduly ventilů od společnosti Bürkert jsou plně integrovány do systému SIMATIC ET 200iSP od firmy Siemens. Chemická společnost Röhm provozuje ve svém závodě Wesseling v jihozápadní části Severního Porýní-Vestfálska zařízení na výrobu pojiv na bázi poly(metakrylátů). Ta nacházejí uplatnění např. při použití v barvách a lacích na bázi rozpouštědel, v silničním značení, ale také ve farmaceutickém průmyslu.
V dávkovacím procesu se na třech výrobních linkách v závodě na perlovou polymerizaci (PP závod) vyrábí přibližně 40 produktů pomocí suspenzní polymerizace. Proto je nutné zpracovávat různé receptury a podle nich řídit aktuátory pro jednotlivé výrobní kroky. Hlavní roli v procesu hrají polymerační reaktory. Dva z těchto reaktorů musely být nahrazeny v rámci modernizačních opatření.
Modulární systém pro centrální aktivační zařízení
Celý výrobní prostor je prohlášen za oblast s nebezpečím exploze a komponenty pro pneumatické ovládání a řídicí elektronika byly dříve umístěny v systému v poměrně velkém, dvojitě utěsněném a dodatečně zakrytém rozvaděči. Servoventily jako aktivační zařízení pneumatických kyvných pohonů byly uspořádány decentralizovaně a také byly zastaralé. Kromě toho se ukázalo, že dosavadní řešení je velmi náchylné na znečištění. Prostředí PP provozu je prašné. Tento prach má také tendenci lepit a vytvářet mastné usazeniny, které vyžadují opatření pro opakované čištění. „Chtěli jsme proto nejen nahradit velký rozvaděč kompaktnějším řešením, ale také snížit kabeláž a počet servoventilů na místě,“ vysvětluje Jens Peter Rönn, provozní inženýr EMSR ve společnosti Röhm. EMSR specialisté nato porovnali různé možnosti. Nakonec se rozhodli pro řešení, které jim navrhla společnost Bürkert na základě zkušeností s mnoha podobnými projekty. Umožňuje zajistit vysokou hustotu signálů na velmi malém prostoru. Ovládání vzduchu a elektrické signály vycházejí z kompaktního rozvaděče s certifikací ATEX a IEC-Ex, který je umístěn přímo v zařízení a zabírá velmi málo místa.
Elektropneumatický automatizační systém typ 8650 v kompaktním rozvaděči ATEX, připraveném k zapojení.
„Úplná integrace samozabezpečující ventilů a modulů ventilových výstupů Bürkert do systému SIMATIC ET 200iSP společnosti Siemens je v současné době jedinečná, protože žádný jiný systém neumožňuje tak vysokou hustotu kanálů a flexibilitu – jak elektrickou, tak pneumatickou.“
Certifikované kompletní řešení v robustním obalu
Elektropneumatický automatizační systém je určen pro použití v zóně 1/21 a dodal jej Bürkert Systemhaus v Mendenu jako certifikované kompletní řešení, připravené k připojení. V rozvaděči z ušlechtilé oceli o šířce 1400 mm, výšce 1200 mm a hloubce 450 mm je instalováno celkem 56 3/2-cestných a 16 5/2-cestných ventilů. Ventily jsou samozabezpečující a mají funkci hot-swap, což znamená, že je lze v případě potřeby vyměnit za provozu. Navíc jsou zde I/O modulu SIMATIC pro 160 digitálních vstupů NAMUR a 64 analogových vstupů (2vodičový HART a HART 4...20 mA). Elektropneumatický automatizační systém komunikuje s nadřazeným řízením prostřednictvím Profibus DP, a je tak dokonale integrován do světa řízení Siemens.
Použití moderního laserového řezacího systému pro výrobu skříní umožňuje přesné a čisté řezy na tělese.
Aby se zajistilo, že rozvaděč z ušlechtilé oceli přizpůsobený dané aplikaci odolá náročným podmínkám prostředí a neznečistí se uvnitř, byla navržen jako prachotěsný s dvojitým těsněním dveří. Překrytí tlakem, které by vyžadoval další hardware, není nutné. Mezitím se jeho robustnost osvědčila i v praxi. Od začátku roku jsou v provozu dva takové rozvaděče s vyměněnými reaktory. Další tři se budou brzy integrovat.
Dvojité těsnění dveří zabraňuje vnikání prachu. Překrytí tlakem není nutné.
Jednoduchá instalace
Instalace do výrobní linky byla snadná. Na místě zbývalo pouze připojit napájení, přívod stlačeného vzduchu a vedení Profibus. Stlačený vzduch byl přiváděn přes centrální přívod v rozvaděči na rozdělovací lištu pro ventilové ostrůvky typu 8650. To usnadňuje instalaci do zařízení. „Naši dílenští technici si s tím dobře poradili, manipulace se systémem je velmi snadná,“ říká spokojeně Jens Peter Rönn. Principiálně však může servisní tým společnosti Bürkert při instalaci a uvedení do provozu poskytnout svou podporu.
„Když jsme chtěli v roce 2020 v rámci modernizace vyměnit dva reaktory v PP provozu, rozhodli jsme se současně vyměnit i úroveň signálu, protože předchozí technologie se ukázala jako zastaralá. Bylo však obtížené, nebo dokonce zcela nemožné, sehnat náhradní díly.“
Systém však přesvědčuje nejen po technické stránce. Jens Peter Rönn oceňuje také dobrou partnerskou spolupráci. Například pro úkoly, které mají vliv na bezpečnost, a při nichž musí ventily spínat výrazně rychleji než je nutné v běžném procesu, je nutné použití speciálních ventilů s rychlým odvzdušněním. „Pracovníci společnosti Bürkert reagovali rychle a nebyrokraticky,“ raduje se Rönn. Chemický závod se proto bude spoléhat na tyto odborné znalosti i v budoucích projektech.