Mobil im Ex-Bereich
Inline-Dispergiermaschine auf mehreren Stockwerken
Die Anforderung eines führenden Pharmaunternehmen war es eine mobile Inline-Dispergiermaschine auf mehreren Stockwerken eines Gebäudes und jeweils unterschiedlichen Aufstellungsorten in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1 verwenden zu können. Der Maschinenbauer Ystral konnte mit Unterstützung von R. STAHL diese Aufgabe erfolgreich erfüllen.
Explosionsschutz
Die Explosionsschutz-Anforderungen des Betreibers verlangen, dass die gesamte Anlage im explosionsgefährdeten Bereich der Zone 1, bei explosionsfähiger Atmosphäre der Explosionsgruppe IIB und in der Temperaturklasse T3 betrieben werden kann. Die nichtelektrischen Anlagenteile erfüllen die Anforderungen der Gerätekategorie 2 (Zone 1) in der Zündschutzart 'Konstruktive Sicherheit c'.
Zur Erreichung der optimalen Lösung des angeforderten Explosionsschutzes vereinigt R. STAHL mehrere Schutzkonzepte in einer Steuerung. Die Leistungsgeräte, wie Frequenzumrichter, Motorschutzeinrichtung, Schütze, Sicherungen und Relais wie auch die SPS zur Maschinensteuerung und die Trennstufen der eigensicheren Stromkreise sind in einem Schaltschrank der Zündschutzart Überdruckkapselung p untergebracht. Das Freigabeschütz ist zusätzlich druckfest gekapselt, da es Spannung führt, auch wenn die Überdruckkapselung nicht aktiv ist. Das eigensichere Bedien- und Beobachtungsterminal und der Ex-d-Technik ausgeführte Hauptschalter sind in die Schranktür eingebaut.
Das Schrankvolumen und die Auslegung des Ex-p-Systems variieren entsprechend nach den in der Schaltanlage installierten Verbrauchern und den Umgebungsbedingungen vor Ort. Die zu berücksichtigenden Normen fordern Risikobetrachtungen und Zündgefahrenanalysen, mit Hilfe dieser werden mögliche kritische Wechselwirkungen durch Kombination verschiedener Anlagenteile analysiert und sicher erkannt.
Anlagensteuerung
Das Konzept der Anlagensteuerung basiert auf der Anforderung, dass die mobile Inline-Dispergiermaschine sowohl lokal, autark an einer beliebigen Stelle, als auch über das Prozessleitsystem an bis zu 64 verschiedenen Aufstellorten betrieben werden kann. Im Zuge dessen wurde auch die Anbindung an das vorhandene Prozessleitsystem vorgesehen. Die auf dem Anlagengrundrahmen montierte und betriebsfertig installierte Anlagensteuerung verfügt lediglich über zwei Anschlusskabel. Neben der Stromversorgung (Netzanschluss) wurde eine eigensichere Ethernetverbindung und eine zweite, eigensichere Steckverbindung mit einer mehrpoligen Binärkodierung zur Standorterkennung realisiert. Zur Standorterkennung wird die mehrpolige Steckverbindung am jeweiligen Aufstellort durch Kontaktbrücken kodiert.
Die Antriebs-Betriebsdaten der Inline-Dispergiermaschine von Ystral werden via Profibus vom 15kW Frequenzumrichter auf eine speicherprogrammierbare Steuerung Siemens S7-300 übertragen und dort verarbeitet. Die gesammelten Messdaten sowie weitere Betriebsdaten der Anlage werden via Ethernet an das übergeordnete Prozessleitsystem weitergeleitet. Somit wird die Überwachung und Dokumentation des Leitsystems ermöglicht.
Für den lokalen autarken Anlagenbetrieb und die Betriebsdatenanzeige wurde ein Bedien- und Beobachtungsterminal von R. STAHL verwendet. Neben der Vorort-Bedienung ermöglicht die Ethernetverbindung die Anlagensteuerung an jedem der vorgesehenen Standorte über das Leitsystem. Hierbei kann der Anlagenbediener die Prozessdaten auf dem Textdisplay des lokalen Operator-Terminals verfolgen.
Fazit
Mit der Umsetzung der mobilen Inline-Dispergiermaschine ist es gelungen die unterschiedlichen Anforderungen des Explosionsschutzes, der verfahrenstechnischen Aufgabenstellung sowie der technischen und chemischen Anforderungen des Betreibers bei gleichzeitig maximaler Mobilität der Anlage erfolgreich zu erfüllen.
