CITplus - Fortschritt und Aufbruchstimmung bei der dynamischen Eigensicherheit: Dart/Power-I von Pepperl+Fuchs ist jetzt auf dem Weg zu einem IEC Standard, der allen Marktteilnehmern eine leistungsstarke und kompatible Plattform bieten wird. Lange muss der Anwender nicht mehr warten: Bereits heute beweist Dart Feldbus, dass Dart in der Praxis reibungslos funktioniert.

Seit Jahren etabliert und in der Praxis bewährt: aufgrund ihrer einfachen Handhabung ist die Eigensicherheit die populärste Explosionsschutzart. Sie ist extrem sicher und denkbar einfach anzuwenden. Die geringe zur Verfügung stehende Wirkleistung ermöglicht seit ihrer Definition vor mehr als einem halben Jahrhundert ausschließlich den Einsatz in der Kommunikation und der Mess- und Regeltechnik. Mit Dart, Dynamic Arc Recognition and Termination, ändert sich das jetzt: eine höhere Leistung bei Wahrung der Energiebegrenzung der Eigensicherheit eröffnet Anlagenbetreibern neue Möglichkeiten.

Revolutionär anders gedacht
Jeder Funke sendet ein Signal, das wegen der stets leicht detektierbaren abrupten Stromänderung in einem elektrischen Kreis leicht erkannt werden kann. Diese Methodik ermöglicht es, im eingeschalteten Zustand signifikant mehr Leistung über ein Kabel zu übertragen. Dieses Vorgehen ist denkbar einfach und deswegen in einem elektrischen System auch leicht zu beherrschen. Die Abschaltung dauert nur einige Mikrosekunden. Das unterscheidet Dart revolutionär von der heutigen Methode der Eigensicherheit. Hier werden nämlich schlicht Spannung, Strom und speziell die Leistung auf ein Maß reduziert, das auf keinen Fall zündfähig ist.
Funken, die durch das Stecken oder Ziehen von elektrischen Verbindungen entstehen, gehören zum Normalbetriebsfall. Sie stellen den weitaus größten Anteil an im Ex-Bereich entstehenden Funken dar. In diesem Fall wartet die Dart Stromversorgung nach einer Auslösung für einige wenige Millisekunden und fährt den Stromkreis wieder an.
Das Einschalten erfolgt über einen Vorwiderstand, der die Speisung zunächst in einem geschützten Modus einschaltet. Die Dart Speisung detektiert dann den Zustand des Stromkreises und schaltet nach wenigen Millisekunden voll ein.
Dynamic Arc Recognition and Termination ist eine Innovation aus dem Hause Pepperl+Fuchs. Das Management setzt hier auf eine sehr liberale Lizenzpolitik, die alle Marktteilnehmer einlädt, sich gemeinsam für diese neue und für den Explosionsschutz revolutionäre Technologie einzusetzen. Dart erhielt eine Nominierung zum Hermes Award 2008 und landete unter den besten Fünf.

Mit DART einfacher zum gemeinsamen IEC-Standard
Initiiert durch die PTB finanzierte ein aus 15 mittelständischen deutschen Firmen bestehendes Konsortium ein Projekt, das zum Ziel hatte, die technischen Voraussetzungen für eine Normung festzulegen. Dabei wurde Folgendes berücksichtigt:

• Interoperabilität zwischen Herstellern
• Vernetzung mit mehreren Komponenten
• Einfacher Nachweis des Explosionsschutzes

Dart Technologie läuft im öffentlichen Leben unter dem Namen Power-I. Das mittlerweile beendete Projekt führte zum internationalen Aufruf, einen IEC-Standard auf den Weg zu bringen. Dabei handelt es sich um ein New Work Item Proposal, das beim Vorsitz des Kommittees nicht nur auf Anhieb die notwendige 2/3 Mehrheit schaffte. Statt der Mindestanzahl von fünf Ländern fanden sich sogar 28 Teilnehmer aus vierzehn Ländern zur Mitarbeit zusammen.
Dart/Power-I und die Möglichkeiten, die es eröffnet, schaffen eine Aufbruchstimmung, die zu neuen Lösungen und Produkten führen wird. Diese werden auf einem gemeinsamen, rechtlich bindenden Dokument basieren, das unter anderem auch die Interoperabilität definiert. Dafür wird eine IEC Technische Spezifikation (IEC-TS) veröffentlicht. Sie ist eine einem Standard vergleichbares Dokument, das international verbindlich ist.

Schon heute realisierbar: Feldbus mit mehr eigensicherer Leistung
Pepperl+Fuchs beweist, dass eine Umsetzung schon heute möglich ist. Dart Feldbus ist die erste Lösung, die nach dem existierenden Standard IEC 60079-11 nach Atex und IEC Ex zugelassen wurde. Dart Feldbus implementiert den eigensicheren High-Power Trunk.
Eigensicherheit ist eine Notwendigkeit in der Instrumentierung zur Sicherheit von Personal und Prozessanlage. Der Feldbus hat sich mit dem High-Power Trunk Konzept etabliert. Dies ist eine intelligente Kombination aus mechanischem Schutz an der Hauptleitung zur Übertragung höherer Leistung mit Energiebegrenzung bzw. Eigensicherheit in der Nähe der Feldgeräte. Die Hauptleitung muss dazu gegen

• Mechanische Beschädigung
• Chemische Einflüsse
• Korrosion und
• Temperatur

geschützt werden.

Damit wird die Eigensicherheit exakt dort zur Verfügung gestellt, wo sie gebraucht wird: am Instrument. Den Nachteil, dass ohne Feuerschein an der Hauptleitung nicht gearbeitet werden darf, nehmen die Anwender heute in Kauf.
So sicher war der Feldbus noch nie
Aus unterschiedlichen Gründen, allen voran das Bedürfnis nach Sicherheit und Einfachheit, wünschen sich Anwender eine rein eigensichere Installation. Mit Dart Feldbus findet die Ex-Begrenzung bereits im Leittechnikschrank statt. Die Stromversorgung, der Dart Power Hub, stellt die Barriere mit galvanischer Trennung und die Verbindung zwischen Feldbustrunk und Leittechnik her. Der Trunk erhält reichlich Leistung und ist dennoch eigensicher.
In der Nähe der Feldgeräte sind Feldbus Verteiler mit Dart Segment Protektoren installiert. Diese begrenzen die zur Verfügung gestellte Leistung für die heute existierende Feldbusinstrumentierung wiederum klassisch eigensicher. Mit Dart ist ein 1000 m Trunk möglich.
Auch die Spurlänge entspricht den Vorgaben für den Feldbus und wird nicht aus Gründen des Explosionsschutzes zusätzlich begrenzt Fisco schreibt eine maximale Spurlänge von 60 m vor.

Unkomplizierte Planung und ­Validierung
Zur Planung von Feldbus-Infrastrukturen hat sich Segment Checker, die kostenlose und weit verbreitete Software von Pepperl+Fuchs, im Markt bestens bewährt. Die neueste Version bietet die Dart Komponenten inklusive. Damit ist die Planung in nur wenigen Mausklicks erledigt.
Ebenso schnell und einfach ist der Nachweis der Eigensicherheit für das ganze Segment erbracht. Die populäre Trunk-und-Spur-Topologie soll verwendet werden, wobei für Trunk und Spurs Kabeltyp ‚A‘ eingesetzt wird. Der Trunk darf bis zu 1000 m lang sein. An ein Ende wird der Dart Power Hub angeschlossen, bis zu vier Dart Segment Protektoren dürfen an beliebiger Stelle an den Trunk angeschlossen werden. Mit der Planung ist somit auch der Nachweis der Eigensicherheit am Trunk erbracht.
Die Ausgänge der Dart Segment Protektoren sind für alle heute verfügbaren eigensicheren Feldbusinstrumente ausgelegt. Sie sind von ihren elektrischen Werten so großzügig ausgelegt, dass bis zu 120 m Spurlänge erlaubt sind
Das eingangs genannte Projekt der PTB wurde von den gleichen Experten vorangetrieben, die sich auch schon mit Fisco einen Namen gemacht haben. Und schon Fisco kam seinerzeit mit einer erheblichen Vereinfachung für den Anwender daher.

Eine Innovation erobert die Praxis
Mit Dart Feldbus ist diese innovative Technologie endgültig in der Prozessautomation angekommen. Basierend auf bereits im Markt etablierten und erprobten Komponenten und Technologien der Reihe FieldConnex werden auch die Dart Komponenten beweisen, dass es noch einfacher geht. Damit wird Feldbus so sicher, einfach und leistungsstark wie nie. 
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Dart auf einen Blick

• ermöglicht Eigensicherheit kombiniert
• mit mehr Leistung
• steht für dynamische Funkenerkennung und -unterdrückung
• wird als Power-I anerkannter IEC-Standard
• erste Lösungen sind schon heute zertifiziert und verfügbar

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