High-Power Trunk Konzepte für Feldbus:
FuRIOS wurde Realität
High-Power Trunk Konzepte oder, auf deutsch, Topologien mit hoher Leistung im Feld, stellen laut dem Fazit namhafter Anwender den Durchbruch in der Feldbus-Anschlusstechnik dar. Den aktuellen Stand zeigt eine Folie (Bild 1) aus einem der zahlreichen Feldbus-Erfahrungsberichte, die unter anderem von DSM, Novartis und Sanofi Aventis sowie Herrn Schwibach von BASF, dem Obmann des NAMUR Arbeitskreises 2.6 ‚Feldbusse’, auf der NAMUR Hauptversammlung im November 2004 präsentiert wurden.
Bild 1: Topologie für High-Power Trunk Segmente
Neue Perspektiven für die Anwender
Für uns bei Pepperl+Fuchs ist das nichts besonders Neues. Wir sprechen schon seit mehr als drei Jahren von der FieldConnex® FieldBarrier und dem Ex e/Ex i Speisekonzept. Doch erst jetzt, nachdem die ersten großen verfahrenstechnischen Anlagen auf Basis der FuRIOS Empfehlungen von 2002 erfolgreich in Betrieb gegangen sind, beginnen die Anwender, sich in größerem Umfang von den althergebrachten Explosionsschutzkonzepten zu lösen. Diesen ‚alten’ Ansatz, bei dem durch eine eigensichere Stromversorgung bzw. Segmentkoppler das gesamte Feldbussegment der Energiebegrenzung mit all ihren Beschränkungen unterlag, zeigt eine andere Folie aus den Anwenderberichten (Bild 2).
Bild 2: Topologie für konventionelle Feldbussegmente
Hohe Leistung im Trunk – Energiebegrenzung in den Spurs
High-Power Trunk Konzepte gehen von der Frage aus, an welchen Stellen während des laufenden Betriebes Arbeiten in der Anlage notwendig werden können. Dies sind die Feldgeräte und deren Anschlussleitungen, die entsprechend in der Schutzart eigensicher (Ex i) ausgeführt sein sollten. In die passive Verkabelung, also den Feldbusverteiler und die Hauptleitung (trunk) zum Host, muss nur äußerst selten eingegriffen werden. Deshalb kann die passive Verkabelung in der Schutzart erhöhte Sicherheit (Ex e) ausgeführt werden. Außerdem: Falls jemals ein Fehler am Trunk auftreten sollte, sind alle angeschlossenen Feldgeräte sowieso außer Funktion. Das wiederum ist durch den für Ex e vorgeschriebenen mechanischen Schutz extrem unwahrscheinlich. Ex e erlaubt zwar keine Eingriffe im laufenden Betrieb, dafür aber die Einleitung eines hohen Speisestromes in die explosionsgefährdete Zone und damit die volle Ausnutzung des Feldbusses. Die Umsetzung nach Ex i erfolgt durch den entsprechenden Feldbusverteiler, eben die FieldBarrier.
Dass sich die High-Power Trunk Konzepte für Zone 1 im Markt etablieren ist nicht nur am wachsenden Interesse der Anwender zu erkennen. Auch maßgebliche andere Anbieter, die bisher die Konzepte in Bild 2 propagiert hatten, haben mittlerweile Feldbusbarrieren vorgestellt.
Praxisgerechte Lösungen für Zone 1 und Zone 2
Aber Pepperl+Fuchs ist schon einen Schritt weiter: Mit dem Power Hub System werden neue, optimierte Funktionalitäten und Schutzfunktionen zur Optimierung der Anlagenverfügbarkeit angeboten. Details dazu finden Sie in einer Veröffentlichung des P&A Magazins ("Weniger Handicaps im Ex-Bereich").
Und der übernächste Schritt ist auch schon getan: Die FieldConnex Segment Protectoren sind Ex nA[L] zertifiziert. Somit können auch in Zone 2 High-Power Trunk Topologien aufgebaut werden, die den reduzierten Sicherheitsanforderungen gerecht werden. Analog zu Ex e/Ex i in Zone 1 ist hier der Trunk nicht funkend (Ex nA), während die Feldgeräte an den Ausgängen der Segment Protectoren energiebegrenzt (Ex nL) angeschlossen werden. Durch Konfiguration des Power Hub Systems mit unterschiedlichen Ausgangsspannungen und entsprechend zertifizierten Feldgeräten sind optimale Topologien für nahezu alle Anwendungen möglich.
