Gestione progetti automazione ed applicazioni speciali - Roberto - Burkert
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Roberto
Casati
Gestione progetti
automazione ed
applicazioni speciali
In Burkert dal 2003
Con i suoi webinar Bürkert vuole dare un contributo di valore, supportando i suoi clienti nella selezione di soluzioni che soddisfino al meglio i criteri di scelta più importanti per le loro applicazioni
Uno sguardo su Bürkert
36 Più di 3.000 555.8
Filiali worldwide dipendenti milioni €
Headquarters Ingelfingen (DE) (circa 2,000 fatturato
in Germania)
7.3 %
Investimenti
annui in R&D
5 5
Systemhouse Siti produttivi 1
3 Germania in Germania e France > 100 %
1 USA (Charlotte, NC) Profitti reinvestiti
1 China (Suzhou) 0
74 %
1946 100 % Fatturato esportato
fondata da family
Christian Bürkert business
Dati aggiornati al 2019
alle sue soluzioni
Controllo di pressione Misure di portata
Dosaggio
Controllo di livello
Controllo di temperatura Filtrazione
Digital
Analisi communication
Automazione di processo
…a Bürkert Italia
Fondata nel 1971
Sita a Cassina De’ Pecchi (MI)
28 dipendenti
Uffici: 700 mq
Magazzino: 900 mq
Fatturato nel 2019: 16 Milioni di Euro
20/11/2020
Automazione pneumatica
(e non solo)
per i vostri processi
Parte prima
Architettura distribuita
Agenda Automazione di processo – La soluzione giusta per ogni vostra esigenza Valore aggiunto per ogni applicazione Automazione distribuita per diverse applicazioni Bürkert è il vostro partner quando si parla di automazione
automazióne s. f. [dall’ingl. automation, der. di automatic «automatico»].
Impiego di un insieme di mezzi e procedimenti tecnici che, agendo
opportunamente su particolari congegni o dispositivi, assicurano lo
svolgimento automatico di un determinato processo
(vocabolario Treccani online)
Più specificamente, l’automazione è l’aspetto tecnico e applicativo della
cibernetica e della teoria dei sistemi
L’automazione permea da sempre la vita dell’umanità…
Dispositivo per l’apertura automatica di un
portone progettato da Erone d’Alessandria
matematico e inventore greco del I° sec. dC
che scrisse anche il trattato «Pneumatica»
Ehi… ma non dovevamo parlare dei
pilotini 3/2?«i miei venticinque lettori….»
(I Promessi Sposi A. Manzoni)
sono interessati alla applicazione
dell’automazione nei processi industriali
che devono governareSiamo consapevoli come la situazione Italiana sia variegata, ed a fronte di alcuni esempi di eccellenza, vi sia una «status» medio po’ più datato e un po’ meno avanzato
Il significato di automazione di processo si è
evoluto, passando dalla mera sostituzione
dell’ intervento umano
allo sviluppo di un concetto che lega il
singolo step di un processo alla gestione di
un intera fabbrica dove la raccolta di
informazioni e la pianificazione delle
attività si integrano per dare vita ad un
nuovo concetto di industria.Per raggiungere questo obiettivo è fondamentale comunicare con i diversi dispositivi in maniera semplice, sicura ed economica. Lo strumento di comunicazione privilegiata è il bus di campo
I bus di campo hanno genesi, caratteristiche e performance diverse. A fianco di bus storici (Fieldbus Foundation, Profibus nelle sue varie forme) si sono ora imposti quelli basati su Industrial Ethernet.
Infine, più recentemente, sono emerse soluzioni «leggere» tipo IO-Link il cui scopo primario è portare una interazione «di valore» al più basso livello possibile permettendo comunque una comunicazione verso i livelli più alti della catena di controllo
La soluzione di automazione ottimale deve tenere conto di molti fattori: Condizioni base economiche e geografiche Tipologia di progetto (ampliamento, modernizzazione, nuovo impianto) Tipo di impianto (trasformazione, produzione consumer…. ) Applicazione nell'impianto (sintesi, fermentazione, CIP/WFI ecc.) Rispetto di normative specifiche (ATEX, ecc.) Soluzioni ed esperienze applicate ad oggi …
Quale architettura di automazione scegliere e perché
AUTOMAZIONE DECENTRALIZZATA AUTOMAZIONE DISTRIBUITA
• Automazione realizzata tramite teste di controllo montate • Unità di valvole compatte / armadi di controllo con
direttamente sulle valvole di processo isole di valvole vicine al processo nell'impianto
• Interfaccia di comunicazione intelligente mediante bus di • Integrazione di automazione pneumatica ed elettrica
campo che consente anche la gestione di dati diagnostici e dei relativi dati diagnostici, riduzione dei nodi di
comunicazione
• Monitoraggio locale del processo: stato della valvola,
posizione di commutazione e parametrizzazione • Grazie a un grado di standardizzazione elevato risulta
direttamente visibili in loco sulla testa di controllo facile anche un’eventuale espansione
• Fabbisogno ridotto di tubazioni e cavi • Semplice collegamento di comunicazione con il
livello superiore di controllo centrale attraverso
• Alimentazione diretta dell'aria fino alla valvola, per tempi di componenti intelligenti
commutazione ridotti e minimo consumo di aria compressaAUTOMAZIONE DISTRIBUITA
• Unità di valvole compatte / armadi di controllo con
isole di valvole vicine al processo nell'impianto
• Integrazione di automazione pneumatica ed elettrica
e dei relativi dati diagnostici, riduzione dei nodi di
comunicazione
Oggi parleremo di… • Grazie a un grado di standardizzazione elevato risulta
facile anche un’eventuale espansione
• Semplice collegamento di comunicazione con il
livello superiore di controllo centrale attraverso
componenti intelligentiI vostri vantaggi:
• Attività
di engineering ridotte, installazione,
integrazione & avviamento semplificate
• Minore
complessità di funzionamento e localizzazione,
diagnosi ed eliminazione dei guasti grazie alle capacità
diagnostiche intelligenti e alla comunicazione digitale
Centro di
controllo
Livello di
controlloAutomazione di processo
Cronologia della gamma Bürkert
Mod. 8644 con Mod. 8644 Mod. 8650 Mod. 8652 Mod. 8653
moduli Phoenix con moduli Siemens con moduli Siemens
2000 2001 2002 2003 2007 2011 2017 2019
Mod. 8644 Mod. 8644 AirLINE Quick Mod. 8647
con moduli Wago con Rockwell Mod. 8640 & 864x per ET200SP e
200SP HA
A partire dagli anni 2000, sono state introdotte isole pneumatiche integrabili in nodi
di automazione distribuita, in partnership con più noti fornitori di moduli I/O.Architettura comune, per esigenze diverse
Analog IN
Analog OUT
Digital IN
Digital IN
Digital IN
Bus di campo
Aria
Automazione di
20/11/202
processo, il nodo 0Automazione di processo In questi vent’anni il mercato si è evoluto e via via ha caratterizzato le sue necessità sulla base di alcuni elementi imprescindibili che mirano sia alla sicurezza operativa che all’economicità gestionale
Requisiti dei sistemi di automazione distribuita Facilità di manutenzione: componenti intercambiabili durante il funzionamento e in condizioni di produzione Elevata disponibilità dell'impianto / affidabilità del processo Integrazione semplice di funzioni di sicurezza Soluzioni uniformi per diverse applicazioni Avviamento e manutenzione rapidi e semplici Massima integrazione software possibile in sistemi di controllo superiore o di Process Control System Gestione semplice, intuitiva e sicura Capacità di diagnostica, sia in loco che tramite connessione software Strutture compatte e concetti flessibili per una facile espansione Possibilità di fornire soluzioni chiavi in mano
Automazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Manutenzione facile: sostituzione durante il funzionamento
Tipo 8652 Tipo 8647 Tipo 8650
Tutte le isole di valvole Bürkert hanno l’opzione Hot-Swap pneumatico
Vantaggi
Risparmio di tempo di manutenzione
• Possibilità di effettuare una sostituzione valvola
durante il funzionamento senza dover Maggiore disponibilità
depressurizzare il sistema
• Mantenimento dei vantaggi della sicurezza elettrica Nessun influsso sulle valvole adiacenti
intrinseca in area ExAutomazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Elevata disponibilità dell'impianto / affidabilità del processo
Sfida:
Se più valvole vengono scaricate
contemporaneamente, grandi
volumi d’aria possono
accumularsi e causare la
commutazione indesiderata di
una valvolaAutomazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Elevata disponibilità dell'impianto / affidabilità del processo
Sfida:
Se più valvole vengono scaricate
contemporaneamente, grandi
volumi d’aria possono
accumularsi e causare la
commutazione indesiderata di
una valvola
Vantaggio
Una valvola di non ritorno integrata impedisce la
Maggiore sicurezza di processo
commutazione indesiderata delle valvole.Automazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Integrazione semplice di funzioni di sicurezza
Possono essere implementate valvole specifiche per applicazioni di sicurezza, che
consentono una performance level C.
L‘implementazione può realizzarsi sia a livello di singola utenza che di gruppo
valvole.
Valvole tipo
6524 / 6525
12
Relay di sicurezza
(contatto libero da
potenziale)
Collegamento Terminale EVS nella
Spegnimento dei singoli canali elettrico parte alta del modulo
aggiuntivo valvola valvola
Soluzione brevettata
(optional)
Relaiy di sicurezza
(contatto libero da
potenziale) Spegnimento dei singoli moduli “EVS”
Entrambe le disinserzioni possono essere rilevate tramite il controllo dell’isola di valvole!Automazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Integrazione semplice di funzioni di sicurezza
Nel caso in cui si debba raggiungere una performance level D occorre aggiungere
alla elettrovalvola con contatto addizionale o ai moduli EVS anche un modulo
pneumatico ridondante, che può gestire sino a 4 utenze safe.
Valvole tipo
6524 / 6525
12
Collegamento
Spegnimento dei singoli canali elettrico
aggiuntivo
Soluzione brevettata
Relaiy di sicurezza
(contatto libero da
potenziale)
Entrambe le disinserzioni possono essere rilevate tramite il controllo dell’isola di valvole!Automazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Integrazione semplice di funzioni di sicurezza
Esempi pratici Sicurezza sul lavoro in un
caseificio
Cliente: Danone GmbH
Richiesta del cliente:
• Retrofit del sistema con i requisiti
di sicurezza secondo la Direttiva
Macchine
• Per motivi economici si vogliono
mantenere i componenti esistenti
• Conversione semplice e veloce
senza lunghe interruzioni del
processo
• Integrazione semplice di funzioni di
sicurezza
Vantaggio della soluzione Bürkert:
• Le valvole di sicurezza brevettate
Bürkert con secondo attacco
elettrico possono essere montate a
posteriori su tutti i terminali delle
valvole Bürkert vendute negli ultimi
20 anni
• Non è necessario sostituire i
terminali della valvolaAutomazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Integrazione semplice di funzioni di sicurezza
Esempio pratico della funzione SVE - produzione di insulina
Fermentazione nella produzione di
insulina
Cliente: ZETA GmbH
Richiesta del cliente:
• Isole di valvola con integrazione
Siemens
• ET 200SP per sfruttare tutti i
vantaggi
• Arresto di sicurezza dei sistemi di
valvole in base ai requisiti della
Direttiva Macchine
• Omologazione per il mercato russo
Vantaggio della soluzione Bürkert:
• Semplice integrazione dei moduli di
sicurezza - tutti combinati in un unico
armadio
• riduzione di tempi e costi in tutto il
processo
• Maggiore disponibilità dell'impianto
• Maggiore sicurezza di processo e
funzionamento
• Rapida certificazione dell’impiantoAutomazione di processo Protocolli per aumentare l’affidabilità Il supporto di protocolli come ad esempio MRP (Media Redundancy Protocol) applicato a topologie di rete ad anello consente di mantenere la comunicazione di problemi di connessione
Automazione di processo e normative Soluzioni uniformi per aree diverse Automazione significa anche salvaguardare la sicurezza degli operatori e degli impianti, ciò diventa imperativo nel caso di processi che comportino un rischio più o meno grave di esplosione.
Automazione di processo
Abbattiamo le «barriere»…..!
Quante volte, in un impianto, coesistono zone sicure con zone
a differenti rischi di esplosione? Quante volte il passaggio
tra le zone, per soddisfare le esigenze di sicurezza, mette in crisi
le architetture di comunicazione e la possibilità di avere una
diagnostica on-line di tutta la catena di attuazione?
Soluzioni uniformi per diverse applicazioniAutomazione di processo
Abbattiamo le «barriere»…!
A volte le «barriere» non bloccano solo il rischio di esplosione…
Soluzioni uniformi per diverse applicazioniAutomazione di processo
Abbattiamo le «barriere»…..! Tipo 8647 Tipo 8650
Tipo 8652
?
Zona 2 -22 Zona 1 -21
Dal sistema di controllo, le valvole vengono considerate e gestite come uscite digitali del
sistema I/O anche nelle zone ATEX, consentendo una diagnostica in tutte le zone
Uniformità di architettura e della sua implementazione
Risparmio di tempo durante la programmazione Riduzione dei costi Maggiore sicurezza di processo
Soluzioni uniformi per diverse applicazioniAutomazione di processo –––––– Automazione distribuita in applicazioni diverse
Produzione di sostanze chimiche di
finissaggio per l'industria tessile
Cliente: Huntsman Textile Effects GmbH
Richiesta del cliente:
• Retrofit di un impianto chimico di 30 anni
• Utilizzo di bus di campo
• Requisiti di sicurezza secondo IEC 61508 -
circuiti multipli di arresto di emergenza
• Circa un 50% di segnali in più da installare
nell’armadio
• Manutenzione durante il funzionamento
dell’impianto
Vantaggio della soluzione Bürkert:
• Conformità alle direttive e alle norme ATEX
• Diversi circuiti di arresto di emergenza per
ogni armadio
• Ingombro e dispendio di installazione ridotti
• Ridotti tempi di fermo impianto
• Maggiore sicurezza di processo
• Tutto da un unico fornitore, inclusa la
soluzione di saldatura per l'installazione
nell'armadio elettrico
Soluzioni uniformi per diverse applicazioniAutomazione di processo non solo isole elettropneumatiche… L’automazione di un impianto richiede diversi elementi, Bürkert non solo offre le sue soluzioni elettropneumatiche ma anche la possibilità di integrarle in quadri con le caratteristiche ottimali.
Automazione di processo non solo isole elettropneumatiche… La costruzione dei quadri non coincide con l’acquisto di carpenterie ma, soprattutto nel caso di applicazioni in ambito Hygenic o di installazione in aree a rischio di esplosione (ATEX), comporta una progettazione ed una realizzazione conforme a regolamentazioni cogenti, che a volte richiedono l’interazione con enti notificati terzi
Automazione di processo
non solo isole elettropneumatiche…
Bürkert, da anni, offre ai suoi clienti la Questa possibilità, si realizza sia mediante la
competenza e l’esperienza necessarie collaborazione con realtà locali altamente
per la costruzione di quadri qualificate che grazie alla Systemhaus di
elettropneumatici per le più diverse Menden, interamente dedicata a questa
applicazioni attivitàPanoramica
Automazione di processo
non solo isole elettropneumatiche...Panoramica
Automazione di processo
non solo isole elettropneumatiche...Componenti e sistemi Bürkert nell'automazione distribuita
Avviamento/manutenzione
Display LC
• Stato della valvola pilota e posizione di
commutazione della valvola di processo.
Funzioni di sicurezza
Tipo 8647
Spegnimento sicuro
• Rottura del filo, cortocircuito, valori di pressione,
arresto di emergenza ecc.
• Disinserimento di 4 o 8 posizioni di valvola (per
modulo)
• Spegnimento di una valvola pilota (per canale -
aggiungibili in qualsiasi momento)
• Messaggi e avvertenze liberamente configurabili
Tipo 8650
Monitoraggio
• Pressione
• Segnalazione locale e ritrasmissione su bus
Tipo 8647 Facilità di manutenzione
Sostituzione con impianto in funzione
• Funzione hot swap
Disponibilità dell'impianto
Tipo 8652
Integrazione software Sicurezza della pneumatica
Interfacce di comunicazione* • Valvole di non ritorno
• PROFINET IO, PROFIBUS DP
• Programma modulare completo di
SIMATIC ET 200 SP
• S2, ridondanza R1 e MRP
Tipo 8653 • Integrazione completa di PCS 7 tramite file
HUP
* Dettagli diversi in base alla tipologiaPanoramica Automazione di processo –––––– Valore aggiunto per ogni applicazione
Avviamento e manutenzione rapidi e semplici L'elevata disponibilità dell'impianto e
l'affidabilità del processo consentono di
• Sostituzione della valvola hot swap durante il risparmiare costi inutili
funzionamento (anche in aree Ex)
• Ingegneria di progetto tramite ad esempio il • Evitare la commutazione indesiderata delle
portale TIA Siemens o Siemens PCS7 valvole (valvole di ritegno)
• Informazioni chiare sullo stato del dispositivo • Disponibilità di moduli di comunicazione
(display LCD) sicuri e ridondanti
• Identificazione facile e veloce degli errori • Diagnosi direttamente sul dispositivo o nel
sistema di controllo
Integrazione semplice di funzioni di Massima integrazione software possibile Soluzioni di sistema per sfide individuali
sicurezza
• Perfettamente abbinato a Siemens • Consulenza individuale e professionale
SIMATIC ET 200SP / SP HA / ET 200iSP • Versioni del quadro elettrico in acciaio
• Disattivazioni sicure delle valvole a
• Sistema di automazione compatto e inox o alluminio per isole di valvole
singoli canali o moduli
altamente performante • Omologazione ATEX per componenti e
• Possibilità di implementare le funzioni di
• Concetto elettropneumatico uniforme per costruzione di armadi elettrici
sicurezza in qualsiasi momento
aree Ex e non Ex
• Possibilità di commutazioni ridondanti
della valvolaPanoramica
Grazie per l’attenzione!
Avete necessità di ricevere ulteriori informazioni?
Potete contattarmi direttamente roberto.casati@burkert.com
o fare riferimento al vostro commerciale di zona
o visitare il nostro sito www.burkert.itPuoi anche leggere
