在瑞士西部，由 Gaznat 燃氣公司經營的天然氣供應站點正逐步配備新的監(jiān)測設備。該能源供應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場設備，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據收集的流程，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)測天然氣供應網絡
總部位于沃韋的 Gaznat 公司經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，天然氣被輸送給當地公共事業(yè)部，再由他們供應給當地居民、其它終端用戶和工業(yè)用戶。
EK9000 Modbus TCP/UDP 總線耦合器與 EL 和 ELX 端子模塊串聯。
作為天然氣供應商和各市政公共事業(yè)部門以及負責當地供應網絡的區(qū)域性機構之間聯絡的橋梁，Gaznat 公司每年輸送的能源當量超過 13 億千瓦時。公司的主要任務是建立、維護和運營瑞士西部的天然氣高壓輸送網絡：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。
天然氣輸送基礎設施數字化轉型
Gaznat 公司需要根據其各個設備的技術特點定制數字化和電子解決方案，以保護、管理和遠程控制其供應網絡。站點內的基礎設施包括了很大比例的機械設備，它們也配備了先進的電子元器件，這是實現天然氣供應網絡數字化轉型的前提。與電網一樣，天然氣基礎設施目前的發(fā)展趨勢是廣泛采用智能電網系統和設備。根據 Gaznat 的應用經驗，倍福產品大力推進了天然氣基礎設施的數字化轉型。天然氣壓力控制系統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站段內現場設備的信號。
這意味著設備內的所有數據點都可以直接連接標準區(qū)域或防爆區(qū)域內的 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換器等中間設備。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品，例如，用 EL3443 和 SCT 電流互感器監(jiān)測電力消耗、站點內照明狀態(tài)和天然氣加熱的控制數據。所有這些數據隨后通過 Modbus 耦合器傳輸至控制系統，以進行進一步處理。Gaznat 認為，該解決方案的優(yōu)勢在于它采用模塊化設計，具有高度靈活性，并有全面的 EtherCAT 端子模塊系列可選。
Gaznat 公司自動化經理 Bertrand Luisier（左）和倍福伊韋爾東分公司經理 Vincent Hauert（右）正在討論天然氣供應基礎設施的數字化轉型可以帶來哪些優(yōu)勢
Gaznat 公司自動化經理 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 現場設備的 ELX1058 8 通道數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據的設備。計量表信息可以直接傳輸給控制系統，而不是像以前那樣需要串行接口。倍福的產品開發(fā)團隊能夠快速響應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據和網絡運營商的系統監(jiān)測之間建立了連接，由于不再需要傳統的安全隔離柵，因而顯著減少了電子設備的使用。在空間方面，現在所有設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 Gaznat 公司稱，在經濟效益方面，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，與傳統系統相比，改造后的站點系統成本節(jié)省了約 50%，價值數千瑞士法郎，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 現場設備，并可根據 IEC 60947-5-6 標準采集設備信號。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開關傳感器。這意味著無需進行任何修改，即可將 NAMUR 的斷開觸點和干接點集成到控制系統中。此外可以關閉故障 LED 燈，因而在連接無源觸點時不會顯示任何錯誤。
關于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術的德資企業(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的驅動者，倍福定義了自動化領域的許多標準，是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業(yè) PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。經過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作伙伴，業(yè)務遍及 70 多個國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產業(yè)園區(qū)，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創(chuàng)新產品和解決方案廣泛應用于風力發(fā)電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(yè)以太網于 2014 年成為中國國家推薦性標準，并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內享有“創(chuàng)新引擎”的美譽。倍福基于 PC 的控制技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。
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