FLEX Ex, línea de E/S de Seguridad Intrínseca

Presentación del tema: "FLEX Ex, línea de E/S de Seguridad Intrínseca"— Transcripción de la presentación:

1 FLEX Ex, línea de E/S de Seguridad Intrínseca
Certificado para aplicaciones en áreas clasificadas Clase I División 1 o Zona 1 sobre en red de comunicaciones

2 Generalidades Ex Es un sistema de E/S de seguridad intrínseca certificado para trabajar en ambientes clasificados Clase I División 1 y Zona 1 (explosivos) Es completamente compatible con los sistemas instalados en planta. Potencia la tecnología de la plataforma de productos I/O remotos para ofrecer una solución modular y competitiva en aplicaciones que requieran seguridad intrínseca Ofrece E/S discretas, analógicas y especiales

3 IO/Ex Remotas Aislamiento galvánico entre el bus de módulos y la alimentación Comunicación ControlNet Ex Redundant Media Flexibilidad en terminales tornillo muelle Los aisladores de comunicación y bus permiten la fácil combinación de tipos de E/S para aplicaciones Clase I División1 y División 2

4 Intrinsically Safe (IS) Solutions
North America Class 1, Div 1 or Div 2 HAZARDOUS AREA SAFE AREA SOLUTIONS 1 I/O & Barriers are separate Actuator/Sensor IS Device Barrier/Isolator for I/O Bus Controller Hard Wire Harness PLC PC DCS I/O 2 I/O & Barriers are integrated and in safe area Single Point or Modular Embedded 3 I/O & Barriers are integrated and in hazardous area ControlNet Fiber Hub ControlNet Ex Cenelec Safe Area Cenelec Zone 1 or 2 Cenelec Zone 0 Hazardous Environments, Energy Limiting Protection

5 Today’s Control Panel/Marshalling Cabinet
Conduit to Junction Box in Hazardous Area Rack Based I/O Terminal Blocks To Controllers Junction Box Wiring Harness/ Tray Control panel I/O rack, Controller, I/O bus Marshalling cabinet DIN terminals include isolation, fusing Intrinsic safety barriers Wiring to barriers and I/O modules Explosion proof conduit to hazardous area Heavy duty multi-core wire Multiple penetrations Long runs Junction box in hazardous area DIN terminal blocks Terminal Blocks Intrinsic Safety Barriers

6 Marshalling Cabinet Contents Eliminated
Conduit to Junction Box in Hazardous Area Rack Based I/O Terminal Blocks To Controllers Junction Box Wiring Harness/ Tray Elimination of the following: Marshalling cabinet contents DIN terminals including isolation, fusing Intrinsic safety barriers Wiring to barriers and I/O modules I/O modules Terminal Blocks Intrinsic Safety Barriers

7 Eliminate Marshalling Cabinet
Conduit to Junction Box in Hazardous Area Marshaling Cabinet Terminal Blocks To Controllers Junction Box Eliminate the following: Marshalling cabinet Explosion proof conduit to hazardous area Heavy duty multi-core wire Multiple penetrations Long runs

8 Direct Connection:Junction Box Controller
Lightweight Conduit to Controllers Junction Box Direct Connection to: Control panel Controller, I/O bus Junction box in hazardous area Simplified schematics, troubleshooting, & installation

9 Instalación Tradicional en Zona peligrosa
ARMARIO DE CONEXIONES ARMARIO DE CONTROL CONDUCTO ANTIDEFLAGRANTE PARA TODOS LOS CABLES Caja de conexiones Barrera/ Aislador S.I. Actuador Sensor Dispositivo E/S Control Seccionador fusible 4 terminaciones Sistema de Terminales 2 terminaciones Bus Cableado 2 terminaciones 8 terminaciones AREA PELIGROSA USA CLASE 1, DIV 1 ZONE 0 O 1 USA CLASE 1, DIV 2 ZONA 2 AREA SEGURA

10 Instalación FLEX Ex en zona peligrosa
ARMARIO DE CONEXIONES ARMARIO DE CONTROL Caja de conexiones Actuador Sensor Dispositivo Control 2 terminaciones Bus 2 terminaciones AREA PELIGROSA AREA SEGURA USA CLASE 1, DIV 1 ZONE 0 O 1 USA CLASE 1, DIV 2 ZONA 2

11 Ejemplo 1: Hazardous Area Installation
Controlador Lógico Programable Alimentación Usuario 24V cc 85 a 264V ca Area No peligrosa RPA PFM RPA Zona 1 RPFM Area Peligrosa Clase I, Div. 1, Grupos A-D PS2 Adaptador PS2 Adaptador PS2

12 Ejemplo 2: Hazardous Area Installation, Class I Division 2
Controlador Lógico Programable Alimentación Usuario 24V cc 85 a 264V ca Coax Area No peligrosa Area Peligrosa Clase I, Div. 2 Grupos A-D Zona 2 Adaptador PS2 Cableado de campo a Class I Div 1

13 Ejemplo 3: FLEX I/O standard aislador Bus
Zona No-peligrosa o Clasificada Clase I, Div II Requiere hasta dos fuentes para redundancia de media Zona Peligrosa Zona 1, IIC Clase I, Div. 1, Grupos A-D Cableado de campo

14 Ejemplo 3: FLEX I/O standard aislador Bus
Controlador Lógico Programable BIC CEC Area No peligrosa Area Peligrosa Clase I, Div. 2 Grupos A-D Zona 2 Cableado de campo a Class I Div 1

15 ControlNet Ex ControlNet™ ControlNet Ex™
Se puede utilizar el repetidor de fibra para enlazar productos ControlNet standard en la zona segura con productos ControlNet de seguridad intrínseca en la zona peligrosa ¡El cable Coax y los productos usados en el área peligrosa son nuevos! RPFM RPA Tap RPA RPFM Tap Nodo SI Nodo SI Nodo Nodo AREA SEGURA AREA PELIGROSA ControlNet™ ControlNet Ex™

16 Especificaciones Generales
Rango temperatura ambiente -20° to +70 °C LED diagnóstico por canal y envío de estado al controlador LED de estado de E/S por canal en módulos binarios Una conexión a fuente de alimentación por módulo los módulos contienen conversor de voltaje para alimentación a campo Conexión a tierra común para todos los circuitos de E/S de un módulo Aislamiento galvánico funcional entre alimentación y entradas de bajo voltaje Aislamiento galvánico funcional entre Flex-bus y módulo Conformal coating contra influencias ambientales

17 Key FLEX Ex Component-level Benefits
Wiring insulation requirements reduced from 600V to 300V Pinpoint trouble spots with diagnostics open-circuit detection on a per channel basis short-circuit protection on a per channel basis problems reported on modules and back to controller I/O points rated EExia NOT EExib connect to field devices in Zones 0, 1 and 2 differentiated from competitor products

18 Application Benefits - Minimal Relearning
Watts is watts power supply to I/O modules I/O modules supply field device power Entity parameters same as you always did - nothing new NPT - poured seals, just like transmitters pipe thread or armored cable moving to increased safety terminations ControlNet is ControlNet Ex, same rules apply

19 Features & Benefits Removal and insertion under power (RIUP) w/diagnostic I/O reduced commissioning time reduced downtime associated with maintenance Integrated galvanic isolation barriers eliminate IS ground requirements reduces retrofit and green-field installation costs Intrinsically safe I/O distributed into the hazardous area reduction in panel/issue costs reduction in wiring costs reduces number of terminations per field device from 16 to 4 reduces documentation effort

20 Supporting Data FLEX Ex Brochure FLEX Ex Product Profile
Publication number FLEX Ex Product Profile Publication number FLEX Ex System & Product Information Product Data, publication number System Overview, publication number Integracion de productos

21 Arquitecura de sistema
La elección SEGURA para zonas peligrosas

22 * Los métodos de Protección deben usarse combinados
Metodos de Protección Una explosión sólo puede ocurrir si los 3 elementos del triángulo de explosión están presentes simultáneamente Los métodos standard de protección se dirigen a los puntos del triándulo de ignición Limitación mecánica de la energía Fuente de Ignición Segregation and containment address the first two conditions, oxygen and fuel, in a hazardous area, while mechanical and energy limiting address the third condition. These methods may be used in combination to eliminate the risk of an explosion. Hazardous areas are divided into two categories, reflecting the likelihood of a hazard being present. The first category, Division I or Zones 0 and 1, describes a hazard as being present under normal conditions either continuously or intermittently. The second category , Division II or Zones 2 and 11, is defined as a presence of a hazard under abnormal conditions, and for short periods. The hazard it self may be a dust, liquid or gas, or a combination of hazard. Oxidante Mezcla inflamable Segregación Compartamentado Segregación Compartamentado * Los métodos de Protección deben usarse combinados

23 Standard Methods of Protection Only Explosion Proof and Intrinsic Safety are universally accepted
23. What standard methods of protection do you use in your application(s)? (Check all that apply) Encapsulation Increased Safety Intrinsic Safety Non-incendive Oil Immersion Powder Filling Pressurization Explosion Proof/Flameproof Special (describe) Results indicate that Explosion Proof and Intrinsic Safety are the two most widely accepted methods of protection for Hazardous Areas among Rockwell Automation customers.

24 Intrinsic Safety - ia or ib
Intrinsic safety is an explosion prevention technique aimed at limiting energy level in field devices operating in hazardous locations By design, intrinsically safe circuits are incapable of producing arcs, sparks, or thermal effects that can ignite a given hazardous atmosphere Testing is done at fault conditions ia = tested with two faults ib = tested with one fault

25 10 Cosas a recordar. El sistema completo está certificado para trabajar directamente montado en zonas peligrosas clasificadas Clase I División 1, Zona 1 Inserción/Extracción bajo tensión la integridad del sistema está garantizada durante la extracción en caliente de un módulo Diagnósticos a nivel de módulo y punto facilita puesta en marcha, localización de averías y mantenimiento Montaje en cajas de conexión de E/S reduce el número de terminaciones por dispositivo de campo de 16 a 4 Seguridad mecánica previene errores en sustitución de elementos

26 10 Cosas a recordar Identificación de módulo (diagnósticos a nivel de módulo) información a nivel de slot localización de averías y mantenimiento más fácil Completa configuración soportada por software elimina dudas en ajustes de dip switches y jumpers Tamaño pequeño elimina y/o reduce espacio de panel Amplio rango de temperatura más amplias opciones de instalación (-25° a 70°C) 10 Ahorro de cableado directamente proporcional al número de puntos y a la distancia entre la caja de conexiones y el armario de control

27 Competing IS Technologies
Safe area installations Stand-alone barriers & isolators Zener barriers - OEM specific product Transformer isolated/Galvanic isolated barriers Maximum flexibility Harnessed barriers Common backplane with wiring harness Isolators mounted on a base with power & wiring harness Barrier mix dictated by I/O module configuration Limited cable connectivity No license required Embedded barriers Common backplane with network connection Isolators mounted on base with power & communication gateway Can be single point or modular Gateway license required, limited availability Hazardous area installations Module-based Isolated module on terminal bases & communication gateway Module mix is flexible Limited gateway selections Gateway license required

28 IS Solutions #1 #2 #3 HAZARDOUS AREA SAFE AREA Solution Vendor
North America Class 1, Div 1 or Div 2 SAFE AREA MTL P&F Stahl Turck Elcon Weidmuller Solution Vendor Allen-Bradley P+F Cenelec Safe Area Cenelec Zone 1 or Zone 2 Cenelec Zone 0 PLC PC DCS Actuator/Sensor IS Device Barrier/Isolator for I/O I/O Hard Wire Embedded Bus Controller #2 I/O & Barriers are integrated and in safe area Single Point or Modular #3 I/O & Barriers are integrated and in hazardous area #1 I/O & Barriers are separate CEAG/CH H&B Foxboro GEFanuc/Elcon ABB Fisher Controls ControlNet Fiber Hub High Speed Intrinsically Safe Network Harness

29 Competition Single point I/O solutions - hard wired
Safe area only Zener barriers Elcon, Stahl, MTL, Pepperl+Fuchs (P+F), Weidmuller, Crouse-Hinds Transformer isolated barriers (Galvanic isolation) Elcon, Stahl, MTL, P+F, Crouse-Hinds Modular I/O solutions - harnessed barriers Elcon, Stahl, MTL, P+F, Weidmuller

30 Competition continued
Single point I/O solutions - embedded barriers Hazardous area Stahl ICS Mux system Safe area only Local Bus by CEAG/Crouse-Hinds Remote Process Interface by P+F Sensoplex Ex by Turck Modular I/O solutions - embedded barriers Safe area MTL8000/ABB S800/Fisher Rosemount Delta V Elcon/GEFanuc Field Control Allen-Bradley FLEX Ex/P+F IS-RPI system MTL & Stahl (no certifications yet)

31 Example 3a: FLEX I/O w/Bus Isolator
NOT VALID Non-hazardous Location or Class I, Div II Hazardous Location Requires up to two Power Supplies, ControlNet Taps for redundant media Zone 1, IIC Class I, Div. 1, Groups A-D Field Wiring Hazardous Location

32 Example 4: FLEX Ex with Bus Isolator
Requires up to three Power Supplies two ControlNet Taps for redundant media two ControlNet Taps for redundant media and two each for redundant media and two ControlNet Taps for redundant media Non-hazardous Location or Class I, Div II Hazardous Location Zone 1, IIC Non-hazardous Location or Class I, Div II Hazardous Location or in Explosion Proof Box in Class I, Div I Class I, Div. 1, Groups A-D Hazardous Location

33 Example 5: FLEX I/O w/Bus Isolator
IN THE HAZARDOUS AREA Non-hazardous Location or Class I, Div II Hazardous Location 1797-CE1S 1797-BIC 1797-IB16 1797-IB16 1797-IB16 Zone 1, IIC 1797-TB3 1797-TB3 1797-TB3 Class I, Div. 1, Groups A-D Non-hazardous Location or Class I, Div II Hazardous Location or in Explosion Proof Box in Class I, Div I Hazardous Location

34 Aplicaciones Infraestructura Alimentación y bebida
Servicios y tratamiento de aguas Alimentación y bebida Manejo de materia prima, alimentadores y elevadores de grano, bebidas, destilación y embotellado Química fina y farmaceútica Fabricación de pinturas basadas en disolventes, mexclado, llenado de contenedores, paletizado Manufactura de pinturas en spray Manufactura de municiones, cosméticos y tintas basadas en disolventes

35 Aplicaciones continuación
Petroquímica Plataformas, oleoductos y gasoductos, parques de tanques y refinerías Semiconductores/Electrónica Estaciones de dopaje, aporte productos químicos y manejo de gases Pulpa y papel Decoloración, digestión y teñido, recuperación de agua y licor