在瑞士西部，由 Gaznat 燃?xì)夤窘?jīng)營的天然氣供應(yīng)站點正逐步配備新的監(jiān)測設(shè)備。該能源供應(yīng)商正與倍福瑞士分公司合作，特別使用 ELX 端子模塊直接連接本安型現(xiàn)場設(shè)備，以提高監(jiān)測效率和精度。此外，他們采用的方案還簡化了數(shù)據(jù)收集的流程，大幅減少了安裝工作量，并顯著降低了成本。
EtherCAT 防爆端子模塊助力監(jiān)測天然氣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
總部位于沃韋的 Gaznat 公司經(jīng)營的站點涉及到天然氣工業(yè)中的重要流程。天然氣減壓是指將天然氣壓力降低到輸送給用戶時所需的數(shù)值，通過減壓可以將天然氣壓力從約 38 bar 降低到規(guī)定的 5 bar 以下。隨后，天然氣被輸送給當(dāng)?shù)毓彩聵I(yè)部，再由他們供應(yīng)給當(dāng)?shù)鼐用瘛⑵渌K端用戶和工業(yè)用戶。
EK9000 Modbus TCP/UDP 總線耦合器與 EL 和 ELX 端子模塊串聯(lián)。
作為天然氣供應(yīng)商和各市政公共事業(yè)部門以及負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)毓?yīng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域性機(jī)構(gòu)之間聯(lián)絡(luò)的橋梁，Gaznat 公司每年輸送的能源當(dāng)量超過 13 億千瓦時。公司的主要任務(wù)是建立、維護(hù)和運營瑞士西部的天然氣高壓輸送網(wǎng)絡(luò)：約 600 公里的天然氣管道以及 50 個天然氣減壓計量站。Gaznat 公司在沃韋和埃格勒基地共有 62 名員工。
天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型
Gaznat 公司需要根據(jù)其各個設(shè)備的技術(shù)特點定制數(shù)字化和電子解決方案，以保護(hù)、管理和遠(yuǎn)程控制其供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。站點內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施包括了很大比例的機(jī)械設(shè)備，它們也配備了先進(jìn)的電子元器件，這是實現(xiàn)天然氣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的前提。與電網(wǎng)一樣，天然氣基礎(chǔ)設(shè)施目前的發(fā)展趨勢是廣泛采用智能電網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備。根據(jù) Gaznat 的應(yīng)用經(jīng)驗，倍福產(chǎn)品大力推進(jìn)了天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。天然氣壓力控制系統(tǒng)控制柜中安裝的各種 EtherCAT I/O 組件，尤其是 ELX 系列防爆端子模塊，很好地彰顯了倍福的創(chuàng)新實力。所使用的 ELX 系列包括寬度為 12 mm 和 24 mm 的數(shù)字量和模擬量端子模塊，它們可用于直接采集來自天然氣流經(jīng)站段內(nèi)現(xiàn)場設(shè)備的信號。
這意味著設(shè)備內(nèi)的所有數(shù)據(jù)點都可以直接連接標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域或防爆區(qū)域內(nèi)的 EtherCAT 端子模塊。這樣可以顯著簡化整體安裝和布線工作，無需使用本安型安全隔離柵或其它信號轉(zhuǎn)換器等中間設(shè)備。倍福擁有大量 EL 系列 EtherCAT 端子模塊可供選購，Gaznat 在其中找到了連接所需的所有產(chǎn)品，例如，用 EL3443 和 SCT 電流互感器監(jiān)測電力消耗、站點內(nèi)照明狀態(tài)和天然氣加熱的控制數(shù)據(jù)。所有這些數(shù)據(jù)隨后通過 Modbus 耦合器傳輸至控制系統(tǒng)，以進(jìn)行進(jìn)一步處理。Gaznat 認(rèn)為，該解決方案的優(yōu)勢在于它采用模塊化設(shè)計，具有高度靈活性，并有全面的 EtherCAT 端子模塊系列可選。
Gaznat 公司自動化經(jīng)理 Bertrand Luisier（左）和倍福伊韋爾東分公司經(jīng)理 Vincent Hauert（右）正在討論天然氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以帶來哪些優(yōu)勢
Gaznat 公司自動化經(jīng)理 Bertrand Luisier 在解釋 ELX 端子模塊的特殊優(yōu)勢時說道：“倍福為我們專門開發(fā)了可與用于連接本安型 NAMUR 現(xiàn)場設(shè)備的 ELX1058 8 通道數(shù)字量輸入端子模塊配套使用的固件，它可以直接與天然氣流量計對接。這樣就省去了用于從該傳感器采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。計量表信息可以直接傳輸給控制系統(tǒng)，而不是像以前那樣需要串行接口。倍福的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊能夠快速響應(yīng)客戶的這種特殊需求，這是一個很大的優(yōu)勢。最終，這一實施方案在站點數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)運營商的系統(tǒng)監(jiān)測之間建立了連接，由于不再需要傳統(tǒng)的安全隔離柵，因而顯著減少了電子設(shè)備的使用。在空間方面，現(xiàn)在所有設(shè)備都可以放到一個大的控制柜中，而以前則需要兩到三個控制柜。”
顯著降低成本
據(jù) Gaznat 公司稱，在經(jīng)濟(jì)效益方面，使用倍福的 EtherCAT 端子模塊，尤其是 ELX1058，可以大大降低運營成本。例如，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，改造后的站點系統(tǒng)成本節(jié)省了約 50%，價值數(shù)千瑞士法郎，同時故障排除工作也得到顯著簡化。
ELX1058 EtherCAT 端子模塊
ELX1058 數(shù)字量輸入端子模塊能夠直接連接位于防爆區(qū) 0/20 或 1/21 區(qū)中的本安型 NAMUR 現(xiàn)場設(shè)備，并可根據(jù) IEC 60947-5-6 標(biāo)準(zhǔn)采集設(shè)備信號。傳感器的電壓為 8.2 V，并返回可診斷的電流信號。這樣，除了電流開關(guān)狀態(tài)之外，它還可以檢測是否有斷線和短路。LED 指示信號狀態(tài)以及任何錯誤狀態(tài)。在軟件方面，可以定義每個通道連接正或負(fù)開關(guān)傳感器。這意味著無需進(jìn)行任何修改，即可將 NAMUR 的斷開觸點和干接點集成到控制系統(tǒng)中。此外可以關(guān)閉故障 LED 燈，因而在連接無源觸點時不會顯示任何錯誤。
關(guān)于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。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、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
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