FIELBUS, un domeniu în care doar specialiștii își pot da mâna

Dan Ciortea – Product Manager – Cables, Supporting systems, Accesories
Doina Lăcătușu – Product Manager Industrial

Tendința ultimelor decenii de a amplasa cât mai aproape de procesul tehnologic tot ceea ce înseamnă senzori și elemente de execuție a condus la necesitatea vehiculării unor volume de informații din ce în ce mai mari, în condițiile în care a crescut simțitor și viteza de transfer a acestora. Zonele cu pericol de explozie nu au rămas în afara proceselor de modernizare a conceptelor tehnologice referitoare la procese în sine sau la sisteme de monitorizare a perimetrelor.

Lapp Group și Stahl, doi promotori ai inovării, au dezvoltat soluții și produse care satisfac cerințele utilizatorilor, atât din punct de vedere al performanțelor tehnice cât și din punct de vedere al mediului de lucru.

Pentru anul 2014 Lapp Group vine cu câteva cabluri noi pentru transmiterea semnalelor:

• UNITRONIC BUS PB Y 7-W FC BK, un cablu de profibus cu caracteristică de conectare rapidă prin sistemul Fast Connect, capabil să satisfacă cerințele solicitate de Profibus DP, Profibus-FMS și FIP. Cablul poate fi pozat în exterior, având comportament excelent la condiții climatice și la expunere la ultraviolete. Conductorii din 7 lițe suportă vibrațiile mecanice permanente fără să se distrugă.

• UNITRONIC BUS ASI are din acest an o variantă cu secțiune de 2,5 mm2 care permite conectarea modulelor situate la distanță mai mare.

• UNITRONIC BUS ASI FD a fost proiectat pentru aplicațiile în care sunt impuse mișcările repetitive.

• EPIC Data Profibus Connector (optical link module) reprezintă o soluție superfiabilă pentru a permite trecerea transferului de date din zona cablurilor electrice în zona fibrei optice.

• UNITRONIC BUS CAN BURIAL este cablul destinat magistralelor CAN care poate fi pozat neprotejat în exterior, având rezistență la condiții climatice, ultraviolete sau îngropare directă.

• ETHERLINE EC FLEX Cat 5e, destinat aplicațiilor EtherCat/EtherNet/IP, poate fi folosit în medii industriale dure, datorită dublei ecranări și a mantalei exterioare din poliuretan, care îi conferă rezistență la condiții climatice, ultraviolete sau agenți chimici agresivi. Agrementarea UL/ CSA permite folosirea acestui cablu și pentru instalațiile destinate exportului pe piața Americii de Nord.

• ETHERLINE MARINE FRNC FC Cat 5 este destinat inclusiv aplicațiilor navale, având performanțele și certificările specifice acestui tip de aplicație.

• ETHERLINE FIRE Cat.5e PH60 este destinat funcționării neîntrerupte, în condiții de incendiu, pentru minim 60 de minute.

Principiul grupării senzorilor sau elementelor de execuție și centralizarea semnalelor în cutii cu cablu master ușurează procesul de mentenanță atât prin minimizarea timpului alocat determinării defectelor cât și prin ușurarea înlocuirii elementelor defecte.

Pentru cablul master, Lapp Group a dezvoltat cablul UNITRONIC SENZOR cu manta din poliuretan, care conține atât conductori destinați alimentării cât și conductori destinați semnalelor.

În portofoliul de produse LAPP veți găsi și o gamă deosebit de largă de cabluri premufate și elemente de conectică pentru realizarea conexiunilor necesare.

În ceea ce privește zonele cu pericol de explozie, firma R. STAHL furnizează un portofoliu cuprinzător de interfețe și accesorii certificate Ex, de fapt dispozitive simple, economice, pentru Fieldbus, integrându-le totodată în sistemele complexe de automatizări. Este vorba de fapt de a treia generație de dispozitive Fieldbus, conform IEC 61158-2. Tipurile de protecție Ex predominante pentru senzorii și elementele de execuție aflate în zona 1 sau divizia 1 sunt Ex i (protecția intrinsec sigură) sau Ex d (protecția antideflagrantă). Specificația FISCO a fost dezvoltată pentru un Fieldbus intrinsec sigur (H1 și PA), standardizat conform IEC 60079-27. Dar numărul de dispozitive conectabile în cazul utilizării unui sistem Fieldbus în întregimea sa cu protecție intrinsec sigură Ex i este mic. De aceea, a apărut conceptul de magistrală de mare putere sau de mare energie (High Power sau High Energy Trunk). Este vorba de utilizarea unei magistrale de Fieldbus non intrinsec sigure, conectată la dispozitive Fieldbus de câmp FISCO/intrinsec sigure, prin intermediul unor așa numite coupler-e izolatoare sau bariere Fieldbus. În prezent, aceasta este cea mai bună metodă pentru a implementa un Fieldbus capabil de a alimenta un număr suficient de mare de dispozitive de câmp. R. STAHL oferă soluții economice de coupler-e, de surse de alimentare Fieldbus și instrumente de diagnoză avansate. La acestea, se adaugă soluții particularizate de cutii din materiale diverse, echipate conform specificației, accesorii extinse și engineering pe termen lung, bazat pe experiența în aplicațiile Fieldbus în zonele cu pericol de explozie.

Între produsele R. STAHL pentru Fieldbus se găsesc:

Sursele de alimentare 9412 pentru zona 2

Asigură alimentarea cu energie și condiționarea semnalului pentru segmentele simple sau redundante de FoundationTM Fieldbus H1. Modul  Boost utilizează două surse în paralel, care pot furniza Fieldbus-ului chiar și 1 A. Toate sursele 9412 au integrată funcția de diagnoză, cu care monitorizează schimbările calitative într-o instalație Fieldbus, generând semnale de avertizare prin LED-uri sau prin contacte de releu.

Surse de alimentare Fieldbus
Surse de alimentare Fieldbus

Coupler FDC de zona 1 pentru elemente de câmp Ex i

Conectează până la 8 dispozitive Fieldbus (sau dispozitive FISCO) la o magistrală de putere mare. Fiecare dispozitiv de câmp este alimentat cu 40mA. În caz de scurtcircuit, prin limitarea la 50 mA pe ramificație, se împiedică feed-back-ul pe magistrală și astfel pe întreg sistemul Fieldbus.

Coupler FDC de zona 1
Coupler FDC de zona 1 pentru dispozitive de câmp Ex i

Coupler-ul FDC de zona 1 pentru dispozitive de câmp non-intrinsec sigure

Dispozitivele de câmp cu protecție Ex d, Ex q sau Ex m pot fi alimentate cu 40 mA fiecare. Și în acest caz, fiecare ramificație este limitată la 50 mA pentru a preveni propagarea scurticircuitelor spre magistrală și spre întregul sistem.

Coupler FDC de zona 2 sau divizia 2 pentru dispozitive de câmp Ex i

Conectează până la 8 dispozitive Fieldbus de câmp Ex i (sau dispozitive FISCO) la o magistrală de putere mare, non Ex i. Fiecare dispozitiv de camp e alimentat cu 40 mA. În caz de scurtcircuit limitat la 50 mA pe ramură, este împiedicat un feed-back pe magistrală și astfel pe întreg sistemul Fieldbus.

Coupler FDC de zona 2 sau divizia 2 pentru dispozitive de câmp non Ex i

Conectează 4, 8 sau 12 dispozitive Fieldbus de câmp cu protecție Ex nL, ic sau nA la o magistrală de putere mare. Fiecare dispozitiv de câmp este alimentat cu 40 mA. În caz de scurtcircuit limitat la 50 mA pe ramură, este împiedicat un feed-back pe magistrală și astfel pe întreg sistemul Fieldbus.

Coupler FDC de zona 2
Coupler FDC de zona 2 sau divizia 2, pentru dispozitive de câmp non Ex i

Toate aceste tipuri de coupler-e de mai sus beneficiază de management-ul de putere, adică au două funcțiuni care micșorează consumul de curent pe magistrală și pe coupler cât de mult posibil:

• Funcția de soft starter: de îndată ce tensiunea pe magistrală la coupler-e depășește 16 V, ramurile sunt activate una după cealaltă, rezultând un curent de pornire scăzut.

• Functia de limitare de scurtcircuit: în eventualitatea scurtcircuitelor multiple pe ramificație, toate ramificațiile sunt scoase de sub tensiune până când defectul este eliminat.

Coupler digital I/O de zona 1 pentru dispozitive discrete I/O

Conectează dispozitive simple discrete, intrinsec sigure cum ar fi: valve solenoid, indicatoare, contacte și detectoare de proximitate la magistrala de mare putere. Coupler-ul are 8 intrări NAMUR și 4 ieșiri digitale Ex i.

Modul de diagnoză comunicație (DCM)

Transmite date avansare de diagnoză fieldbus, măsurate de sursele de energie, către un host sau un sistem de asset management via comunicație FF H1. DCM colectează valori de la până la 8 segmente și transmite toate informațiile de diagnoză conform FF-912 și NAMUR NE107.

Accesorii Fieldbus

R. STAHL furnizează o gamă largă de accesorii cu certificare internațională (ATEX, FM&UL, CSA, IECEx, etc). Pentru aplicațiile Fieldbus, vă punem la dispoziție cutii pentru stațiile de câmp, din rășini poliesterice sau oțel inox, cu ferestre de vizitare certificate, conectori fișă, presetupe, separatoare, etc.

Exemplu de statie de câmp
Exemplu de statie de câmp în cutie complet echipata

Fieldbus își dă mâna cu Remote I/O

Sistemul IS1, un sistem de module intrări/ieșiri distribuite (Remote I/O),  este proiectat pentru instalarea în zona 1 sau Divizia 1. Interfața Ethernet protejată la explozie este inerent optic sigură „ex op is”, conform IEC 60079-28. Utilizând fibra optică, distanțele lungi devin posibile și interferențele cauzate de proasta ecranare sau de influențe electromagnetice nu mai întrerup comunicația. R. STAHL participă activ la întrunirile grupurilor de lucru Profibus International și Foundation Fieldbus, având ca scop și integrarea tehnologiei remote I/O în arhitecturile de comunicație ale viitorului. Indiferent de tehnologia pe care o alege în final clientul, R. STAHL poate furniza soluția eficientă și economică.

Engineering-ul Fieldbus

În prezent, aplicațiile diverse și cerințele clienților duc la utilizarea simultană a mai multor tipuri de Fieldbus. În plus, se cer și anumite concepte mecanice, legate de mediul ambiant. R. STAHL vă poate ajuta la selectarea componentelor, a sistemelor de bus și a cutiilor adecvate condițiilor de mediu. Aceasta înseamnă că poate furniza o soluție optimă pentru interfața dispozitivelor Fieldbus de câmp cu sistemul de automatizare. Cu ajutorul unei game extensive de cutii se poate furniza stația de câmp optimă. Cutiile sunt echipate cu presetupe din plastic sau metalice și pot fi combinate cu multe accesorii; dopuri de aerisire, ferestre de vizitare, protecție la supratensiuni pentru magistrală și ramificații. Integrarea componentelor unor terțe părți (valve solenoid, etc.) nu reprezintă o problemă. Soluțiile de sistem se livrează cu certificate, bune doar de instalat în zona periculoasă, gata de funcționare!

Share