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 降低到規定的 5 bar 以下。隨后，天然氣被輸送給當地公共事業部，再由他們供應給當地居民、其它終端用戶和工業用戶。
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部門以及負責當地供應網絡的區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域或防爆區域內的 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 電流互感器監測電力消耗、站點內照明狀態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勢
Gaznat 公司自動化經理 Bertrand Luisier 在解釋 ELX 端子模塊的特殊優勢時說道：“倍福為我們專門開發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，這是一個很大的優勢。最終，這一實施方案在站點數據和網絡運營商的系統監測之間建立了連接，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 0/20 或 1/21 區中的本安型 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，除了電流開關狀態之外，它還可以檢測是否有斷線和短路。LED 指示信號狀態以及任何錯誤狀態。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，創立于 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 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，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福于 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶于上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于風力發電、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新，在業內享有“創新引擎”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 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。
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