I prodotti G.M. International, inclusi gli isolatori intrinsecamente sicuri della serie D5000, il multiplexer Hart 5700-110 e le piastre di terminazione TBE-D5001-HRT-004, sono stati scelti da un cliente per un progetto pilota
L'obiettivo era trovare una soluzione flessibile che consentisse la creazione di una rete di monitoraggio ridondante per un sistema di controllo valvole, utilizzando un unico segnale AO per gestire più dispositivi. L'applicazione è stata testata ed eseguita su un campione di tre valvole, anche se un singolo segnale AO poteva controllare più valvole.
SFIDA
Il cliente cercava una soluzione che gli permettesse di ottenere diagnostiche locali e contemporaneamente il monitoraggio da remoto delle valvole di controllo della pressione del gas metano. Le installazioni del cliente erano in zone remote, dove la pressione del gas metano veniva ridotta per distribuirlo verso le condotte del metano che alimentano le città. Successivamente, venivano installate cabine di riduzione della pressione nelle città per la distribuzione locale. Queste valvole (tipicamente due o tre per linea) erano controllate localmente senza alcuna connessione per il monitoraggio remoto. L'obiettivo era trovare una soluzione che consentisse di effettuare diagnostiche in loco e di monitorare a distanza.
SOLUZIONE
È stato realizzato un sistema di controllo ridondante delle valvole, collegando contemporaneamente un singolo segnale da 4-20mA (PLC di sicurezza, scheda AO) a tre controller di valvole digitali Fisher Fieldvue DVC6200. Il Multiplexer Hart raccoglie dati dai segnali da 4-20mA con il protocollo Hart sovrapposto, conservando più parametri rispetto al semplice segnale da 4-20mA, corrispondenti al posizionamento dell'attuatore. Il protocollo Hart è stato utilizzato principalmente per le diagnostiche, mentre l'uso di un Multiplexer ha reso disponibile tutte le informazioni presso una stazione PC locale Emerson AMS. Inoltre, attraverso una rete Ethernet complessa e protetta, sono stati trasmessi i dati diagnostici, catturati dal Multiplexer HART di GMI, a una stazione centrale di raccolta dati situata a diverse centinaia di chilometri dal sito di installazione dei dispositivi.
La singola piastra di terminazione, alla quale era collegato l'Hart Multiplexer, supportava fino a trentadue segnali indipendenti. Tuttavia, il numero di canali poteva essere esteso fino a 256, collegando altre schede di terminazione in modalità "Daisy Chain". Questa specifica applicazione pilota doveva garantire che un singolo segnale AO, collegato sul lato del sistema a molteplici ingressi della scheda di terminazione, potesse gestire numerose valvole. Queste valvole erano posizionate nell'area pericolosa e separate dalla zona sicura da un numero equivalente di barriere di sicurezza intrinseca D5020S a loro volta collegate all'uscita sul lato campo della stessa scheda di terminazione. Il 5700-110 Hart Multiplexer recuperava il segnale Hart dai tre tubi e visualizzava i parametri in tempo reale nel software AMS. Esempi di parametri includono la fornitura d'aria sporca, la perdita d'aria esterna, la valvola bloccata e la molla dell'attuatore rotta. Poiché l'applicazione si trovava in area pericolosa (Zona 0), la connessione doveva essere protetta da isolatori intrinsecamente sicuri GMI che limitavano l'energia nell'area pericolosa entro il valore di accensione del metano. Gli isolatori intrinsecamente sicuri GMI trasmettevano in modo trasparente il protocollo Hart lungo il loop di controllo.
VANTAGGI
Il cliente stava esplorando l'opportunità di estendere la comunicazione dei siti remoti a una stazione di controllo centralizzata tramite una rete Ethernet, consentendo un monitoraggio costante dei circuiti anche su lunghe distanze. L'applicazione coinvolgeva inizialmente tre valvole ma con la soluzione proposta poteva potenzialmente essere ampliata a un maggior numero di valvole. Ha così ottenuto una diagnosi completa dei tre circuiti su un singolo PC, grazie all'Hart Multiplexer compatibile con il software AMS. GM International ha fornito una soluzione flessibile, completata con isolatori I.S. che rappresentavano il modo più semplice ed economico di implementare la sicurezza intrinseca nelle applicazioni in aree pericolose. Il sistema Hart Multiplexer ha ridotto la complessità e i costi delle installazioni HMS, riducendo significativamente il numero di moduli necessari e migliorando la velocità (baud rate) del sistema.