From Running Shoes to Apples – Remote I/O Solution for Fire Protection System of Versalis in Priolo Gargallo, Italy [Reference]

Klant | Versalis

Project | Verbinding van veldapparatuur met besturingssysteem via Remote I/O

Locatie | Priolo Gargallo, Italië

Wat hebben loopschoenen en appels met elkaar gemeen? Hoewel het antwoord op die vraag niet direct in het oog springt, bestaat er toch een gemeenschappelijke band: bij beide producten speelt ethyleen (ook bekend als „etheen”) een belangrijke rol. Ethyleen is de meest geproduceerde stof onder de organische basischemicaliën. Het productieproces vindt plaats in steam crackers en het afgewerkte product wordt gebruikt als rubberachtig materiaal voor gewrichtsbeschermende middenzolen in loopschoenen.

Wat hebben loopschoenen en appels met elkaar gemeen? Omdat ethyleen een zeer veelzijdige stof is, bestaan er tal van verschillende toepassingsscenario's – zoals bijvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie. Om fruit en groeten zo vers mogelijk te leveren en hen er smakelijk en sappig te laten uitzien in de supermarkt worden deze producten op kunstmatige wijze gerijpt met behulp van rijpingsgassen zoals ethyleen. Deze procedure bevordert het transport van de goederen en beschermt hen tegen rotting.

Het Italiaanse chemiebedrijf Versalis, een dochteronderneming van de olieproducent ENI, beschikt over productie-installaties voor polyethyleen en aromatische verbindingen in het Italiaanse Priolo Gargallo en is één van 's werelds voornaamste producenten van deze nuttige chemische stof. Voor de productie van het gasvormige, kleurloze ethyleen worden zeer ontvlambare chemicaliën gebruikt. Het is daarom van het grootste belang dat de veiligheid van mensen en machines binnen de productie-installatie te allen tijde wordt gegarandeerd.

Bij de doorvoering van een nieuwe veiligheidsrichtlijn besliste Versalis een manueel bestuurd veiligheidssysteem te moderniseren. Ruime toepasbaarheid en flexibiliteit bij de uitvoering van de dagelijkse taken stonden bovenaan de agenda van de operators. De nieuwe veiligheidsrichtlijn vereiste dat, in geval van brand, elke bestaande brandblusklep in de fabriek ofwel lokaal, ofwel vanuit een centrale besturingsruimte moest kunnen worden bestuurd. Hiervoor was een modernisering van het procesbesturingssysteem vereist. De kleppen zouden hierdoor tot op het hoogste administratieve bedrijfsniveau ter beschikking worden gesteld.

In nauwe samenwerking met Versalis ontwikkelde Pepperl+Fuchs de technische definitie van de klantoplossing. 117 gemotoriseerde kleppen (MOV's) rondom de volledige explosiegevaarlijke zone (ca. 2 km²) vormen nu het nieuwe brandbeveiligingssysteem. Wegens de zeer hoge vereisten van deze veiligheidskritische toepassing binnen de petrochemische fabriek werd elk digitaal communicatiepad voorzien van een drievoudige redundantie (hoofdlijn, secundaire lijn, servicelijn). Een centraal ringnetwerk helpt de afstanden tussen de wijd verspreide gemotoriseerde kleppen te overbruggen.

Zeven Remote I/O-stations van Pepperl+Fuchs, met redundante stroomvoorziening en buskoppeling, zijn aangesloten op de ringstructuur via Ethernet/Modbus TCP-IP en glasvezelomvormers. Om de veiligheid bijkomend te bevorderen, werd het blussysteem op redundante wijze opgesteld. Binaire ingangen houden toezicht op de positiefeedback en algemene staat van het brandbeveiligingssysteem. Het volledige Remote I/O-systeem werd in een stevige, roestvrijstalen behuizing ingebouwd.

Tijdens de fabrieksinspectie en oplevering maakte de oplossing indruk door de tijdsbesparingen die werden gerealiseerd, vooral omdat de Remote I/O-functies een snelle controle van het volledige ringnetwerk mogelijk maakten. Elk software- en hardwaremechanisme en elke lus werden getest. De testprocedures beïnvloedden de Remote I/O-technologieën, alsook de digitale systemen, zodat alle simulaties werden uitgevoerd met behulp van het PACTware-tool. De grote hoeveelheid data die werd gegenereerd, bleek van groot nut om een snel overzicht van de toestand van de volledige systeemstructuur te krijgen.

Het nieuwe systeem biedt een modern systeemtoezicht - met diagnostiekstelling en waarschuwingsfuncties - van de klepstand van de brandbluskleppen, en dit rechtstreeks via het besturingssysteem . Dit beperkt de stilstandtijd en garandeert een hogere productie-efficiëntie. Wanneer een klep komt vast te zitten, ontvangen de operators een diagnostische waarschuwing van het besturingssysteem, waardoor zij in staat zijn onmiddellijk doelgerichte actie te ondernemen. Tijdrovende inspectierondes door onderhoudstechnici ter plekke om elke afzonderlijke klep te controleren, zijn niet langer vereist om hun functionaliteit te controleren.

In vergelijking met de voormalige point-to-point topologie bespaart Versalis nu verschillende kilometers aan bekabeling dankzij de nieuwe, op Remote I/O-gebaseerde netwerkoplossing. In totaal is er 50 à 60% minder bekabeling vereist binnen de chemische fabriek. Pepperl+Fuchs' oplossing is een ware efficiëntiestimulans gebleken op verschillende vlakken, terwijl tegelijkertijd de veiligheid en beschikbaarheid van de installatie werden verhoogd.