În calitate de furnizor de soluții HMI (Interfață om-mașină), primesc această întrebare tot timpul de la ingineri, directori de fabrică și ofițeri de siguranță care lucrează în petrol și gaze, procesare chimică, producție farmaceutică și alte industrii clasificate ca periculoase. Răspunsul scurt nu este un simplu da sau nu - depinde de riscurile specifice ale mediului, de certificarea HMI și de modul în care este integrat într-un sistem. Dar haideți să dezvăluim acest lucru cu detaliile tehnice, cazurile de utilizare din lumea reală și specificațiile reale ale HMI 10 inch pentru a vă oferi claritatea de care aveți nevoie.
În primul rând, să definim ce înseamnă un mediu periculos pentru echipamentele industriale. În majoritatea regiunilor, standarde precum IEC 60079 (global) și NEC 500/505 (America de Nord) clasifică locațiile pe baza prezenței gazelor, vaporilor, prafului sau fibrelor inflamabile. Acestea sunt împărțite în „Clase” (gaz/praf), „Diviziuni” sau „Zone” (probabilitate de prezență) și „Grupuri” (tip de substanță inflamabilă). Echipamentul folosit aici nu poate fi doar standard de pe raft, ci trebuie să fie certificat pentru a preveni aprinderea acestor materiale. Aceasta înseamnă protejarea componentelor electrice pentru a evita arcurile, scânteile sau suprafețele care devin prea fierbinți.
Când cineva întreabă: „Poate funcționa HMI 10 inch în aceste spații?” se referă de obicei la două scenarii: instalarea acestuia în interiorul zonei periculoase în sine sau montarea lui într-o cameră de control nepericuloasă care este adiacentă. Să începem cu cel din urmă, pentru că acesta este cel mai frecvent caz de utilizare pe care îl văd și este simplu pentru clienții noștri. Aproape toate HMI-urile, indiferent de dimensiune, pot fi utilizate în camerele de control nepericuloase, deoarece acestea sunt protejate conform designului instalației - separate de zona de proces cu pereți antiexplozivi, aer presurizat sau sisteme de purjare. Pentru această configurație, HMI 10 inch este o alegere excelentă pentru camerele de control, deoarece ecranul său mai mare facilitează monitorizarea simultană a mai multor variabile de proces, ajustarea punctelor de referință și depanarea fără a miji ochii. Dacă sunteți în căutarea unor opțiuni mai mici pentru panouri de control compacte în spații nepericuloase, sistemul nostruHMI 7 inchfuncționează perfect pentru nevoi de operare mai puțin dense, dar modelul de 10 inchi este ideal pentru supravegherea detaliată, cu mai multe procese.
Întrebarea mai grea este: puteți pune HMI 10 inch într-o zonă periculoasă din Zona 1 (prezență continuă sau intermitentă a gazului) sau Divizia 1 (la fel pentru America de Nord)? Acolo certificarea devine nenegociabilă. HMI-urile standard, inclusiv versiunile necertificate ale HMI 10 inch, nu sunt create pentru acest lucru. Componentele lor interne (plăci de circuite, conectori, surse de alimentare) pot produce scântei dacă ceva nu funcționează defectuos, iar temperaturile suprafeței lor pot crește peste punctul de aprindere al materialelor inflamabile din apropiere. De aceea, companiile care au nevoie de HMI-uri montate pe teren pentru zone periculoase apelează la modele cu siguranță intrinsecă (IS) sau certificare împotriva exploziilor.
Să vorbim mai întâi despre siguranța intrinsecă, deoarece este cea mai comună abordare pentru dispozitivele electronice mici precum HMI-urile. Echipamentele certificate IS sunt proiectate pentru a limita energia electrică și termică atât de scăzută încât nu poate aprinde o anumită substanță inflamabilă. Aceasta înseamnă că toate circuitele, cablurile și chiar și bateria (dacă este utilizată) sunt testate pentru a confirma că nu pot atinge un nivel de aprindere. Vestea bună este că oferim o versiune intrinsec sigură aHMI 10 inchcare este certificat pentru anumite zone periculoase. Cheia aici este „specific” – nu este o certificare unică pentru toate. IS HMI 10 inch este evaluat pentru Zona 1, grupa IIB+C (care acoperă cele mai comune gaze inflamabile precum metanul, propanul și hidrogenul), care este standardul pentru rafinării și fabrici chimice. De asemenea, are o carcasă etanșă, rezistentă la coroziune, care rezistă prafului și umezelii, pe lângă materialele inflamabile, ceea ce este un bonus suplimentar pentru mediile dure.
Pentru zonele periculoase mai mari, uneori se utilizează echipamente antiexplozie în locul IS. Carcasele rezistente la explozie sunt construite pentru a conține o explozie internă de gaz inflamabil, aerisindu-l în siguranță, astfel încât să nu aprindă materialele din exterior. HMI 10 inch nu este oferit în acest moment într-un format rezistent la explozie, dar vă recomandăm să îl împerecheați cu un modul de interfață certificat rezistent la explozie dacă aveți nevoie de el montat în zone de proces cu risc foarte ridicat. Majoritatea clienților noștri optează pentru versiunea IS a HMI 10 inch, deoarece este mai ușoară, mai ușor de instalat și nu necesită ventilația sau întreținerea suplimentară de care au nevoie carcasele rezistente la explozie.
Am văzut direct ce se întâmplă atunci când companiile omit certificarea și folosesc echipamente standard în zone periculoase. Un client din Texas a încercat să monteze un HMI 10 inch necertificat în camera de pompe a rafinăriei lor (o zonă din Zona 1) fără a verifica certificarea. În decurs de șase luni, un conector slăbit de pe HMI a provocat un mic arc care a aprins vapori de hidrocarburi cu scurgeri – din fericire, nimeni nu a fost rănit, dar HMI și o pompă din apropiere au fost avariate, iar producția a scăzut timp de trei zile. Este o greșeală care poate fi evitată. Dacă ar fi lucrat cu echipa noastră pentru a obține HMI 10 inch certificat IS, acel incident nu s-ar fi întâmplat niciodată. Toate modelele noastre certificate trec prin testare terță parte pentru a îndeplini standardele IEC 60079, așa că nu trebuie să vă faceți griji pentru asta.
Un alt factor de luat în considerare atunci când utilizați HMI 10 inch în medii periculoase este integrarea. Majoritatea sistemelor de control al proceselor din aceste zone folosesc o rețea de I/O (intrare/ieșire) la distanță pentru a conecta dispozitive de câmp (senzori, supape etc.) la camerele de control. IS HMI 10 inch funcționează perfect cu aceste rețele și folosim bariere intrinsec sigure între HMI și cablajul de câmp pentru a ne asigura că nici un exces de energie nu ajunge în zona periculoasă. Dacă trebuie să conectați mai multe dispozitive de teren, sistemul nostruHMI industrialplatforma include suport încorporat pentru Modbus, EtherNet/IP și alte protocoale industriale obișnuite, astfel încât să vă puteți monitoriza și controla întregul proces de pe ecranul de 10 inchi fără hardware suplimentar, necertificat.
Stai, să abordăm o concepție greșită comună: unii oameni cred că dimensiunea HMI contează pentru siguranță. Un ecran de 10 inchi nu face ca dispozitivul să fie mai mult sau mai puțin probabil să aprindă un material inflamabil. Ceea ce contează este consumul de energie și designul componentelor interne. HMI 10 inch are un procesor de putere redusă care funcționează la 24 V DC, ceea ce este ideal pentru certificarea IS deoarece nu generează căldură în exces. Ecranul folosește iluminare din spate cu LED-uri în locul becurilor cu incandescență, ceea ce elimină riscul ca un bec ars să se spargă și să aprindă materialele din apropiere. De asemenea, sigilăm toate deschiderile din jurul ecranului, conectorii și butoanele pentru a preveni pătrunderea prafului sau a gazului, ceea ce este necesar pentru certificarea în zonele periculoase cu praf (Clasa II, Divizia 2 pentru America de Nord).
Dar întreținere? Un mare avantaj al utilizării HMI 10 inch certificat este că este proiectat pentru întreținere ușoară în zone periculoase. Nu trebuie să opriți întregul proces pentru a înlocui ecranul sau un conector - avem piese înlocuibile pe teren, care sunt, de asemenea, certificate IS, astfel încât să puteți schimba componente fără a rupe sigiliul care menține dispozitivul în siguranță. Aceasta reprezintă o economie uriașă de costuri pentru plantele care funcționează 24/7; echipamentul necertificat necesită adesea o oprire completă pentru orice întreținere în zone periculoase, care poate costa mii de dolari pe oră în pierderea producției.
Acum, să acoperim limitările, pentru că este sincer să vorbim despre ceea ce HMI 10 Inch nu poate face. Nu este certificat pentru utilizare în zonele din Zona 0, care sunt locații în care gazul inflamabil este prezent continuu sau pentru perioade lungi (cum ar fi în interiorul unei conducte). Pentru Zona 0, ai avea nevoie de un alt tip de dispozitiv intrinsec sigur, iar în prezent nu oferim asta pentru factorul de formă de 10 inchi. De asemenea, nu este evaluat pentru medii foarte corozive, cum ar fi zonele de stropire ale platformelor petroliere offshore, deși oferim o versiune marină a HMI 10 inch, care poate face față pulverizării moderate de sare — pentru condiții extreme în larg, vă recomandăm să consultați inginerii noștri de siguranță pentru a găsi soluția potrivită.
De asemenea, vreau să împărtășesc o poveste de succes pentru a ilustra cum funcționează acest lucru în practică. Un producător de produse farmaceutice din India a folosit recent IS HMI 10 inch pentru a-și monitoriza procesul de fermentație, care se află într-o zonă din Zona 1 cu vapori de alcool inflamabili. Echipa a folosit HMI-uri mai mici, de 7 inchi, dar dorea un ecran mai mare pentru a monitoriza 12 vase de fermentare simultan, fără a comuta între ecrane. Au ales HMI-ul nostru de 10 inchi pentru că este certificat IS, compatibil cu sistemul lor de control existent și avea dimensiunea de afișare de care aveau nevoie. După șase luni de utilizare, au raportat zero probleme de siguranță, iar operatorii spun că ecranul mai mare a redus erorile la ajustarea parametrilor de fermentație. Dacă ar fi avut nevoie de un ecran și mai mic pentru un panou de control compact într-o zonă nepericuloasă, nostruHMI 7 inchar fi fost alternativa perfectă, dar modelul de 10 inchi era potrivit pentru nevoile lor.
Deci, să revenim la întrebarea inițială: poate fi utilizat HMI 10 inch în medii periculoase? Da, dacă alegeți versiunea certificată cu siguranță intrinsecă (IS) și atâta timp cât mediul este clasificat ca Zona 1, Grup IIB+C (sau echivalent Clasa I, Divizia 1 pentru America de Nord). Dacă zona dvs. periculoasă este Zona 0 sau are condiții extreme, va trebui să explorați alte opțiuni, iar echipa noastră vă poate ajuta cu asta. Dacă utilizați HMI doar într-o cameră de control nepericuloasă, orice versiune funcționează, iar modelul de 10 inchi este o alegere excelentă pentru monitorizarea detaliată a procesului.
Dacă lucrați la un proiect într-un mediu periculos și doriți să confirmați dacă HMI 10 inch este potrivit pentru dvs. sau dacă aveți nevoie de ajutor pentru a proiecta o configurație HMI sigură și conformă, echipa noastră de experți în siguranță industrială este aici pentru a vă ajuta. Vă putem ghida prin procesul de certificare, vă putem explica diferențele dintre echipamentele IS și echipamentele rezistente la explozie și vă putem ajuta să alegeți dimensiunea și modelul potrivite pentru nevoile dvs. specifice de proces. Am lucrat cu sute de fabrici din diverse industrii pentru a implementa HMI-uri în zone periculoase și cunoaștem dedesubturile standardelor globale de siguranță precum IEC 60079, NEC 500 și ATEX. Nu riscați cu siguranța - contactați echipa noastră pentru a discuta cerințele dvs. și pentru a obține o soluție personalizată.
Referințe
- Comisia Electrotehnică Internațională. (2019). IEC 60079: Atmosfere explozive. Geneva, Elveția: IEC.
- Asociatia Nationala pentru Protectia Incendiilor. (2023). NFPA 70: Codul electric național (NEC). Quincy, MA: NFPA.
- Allen-Bradley. (2024). Specificațiile produsului HMI industrial. Preluat de pe /hmi/industrial-hmi.html
- Allen-Bradley. (2024). Detalii de certificare HMI 10 inch cu siguranță intrinsecă. Preluat de pe /hmi/hmi-10-inch.html
- Allen-Bradley. (2024). Ghid de aplicație HMI 7 inch. Preluat de pe /hmi/hmi-7-inch.html