Upload
orlanda-baldi
View
219
Download
0
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Fieldbus Foundation™Freedom to choose. Power to integrate
Italia
Maggio 2013 : migrazione di standard a Ex ic
A cura di: Mario Moschera, MTL Italia
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
Un po’ di storia…
Lo standard predominante per il protocollo fieldbus in Zona 2 fin’ora è stato lo FNICO : FIELDBUS NON INCENDIVE CONCEPT
il segmento è protetto con il metodo Ex nL
Possono venire gestiti al massimo 16 strumenti
Possono essere interfacciati differenti tipi di strumenti
Lo standard FNICO è definito IEC 60079-27 (lo stesso del FISCO)
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
tipico layout di impianto
wiring hub con Protezione short-circuit(Ex nA trunk, Ex nL spurs)
Ex i (FISCO or Entity) or Ex nL field devices Zone 2
Ex nL trunk
FIELD
Control Room
power supply, output:24V, 350mA per segment
Ex nL spurs
Manutenzione a caldo possibile su
trunk e spurs
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia Tipico layout in accordo con le nuove direttive
Zone 2/Safe AreaDivision 2
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
stato dell’arte
IEC ha deciso di abbandonare lo standard ‘nL’ incluso nelle IEC60079-15 (Ex n)
la responsabilità è trasferita al comitato
stato attuale - IEC 60079-11 Apparatus Standard
attualmente introdotta la versione ‘ic’
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
principi base del Ex ic
• l’idea è quella di inserire la sicurezza intrinseca nelle operazioni ‘normali’ in cui prima non era inclusa
• si tratta di un’estensione logica della Ex ia per Zona 0 e Ex ib per Zona 1
• manutenzione a caldo limitata
• corto circuitazione e circuitazione aperta delle cablature lato campo possibile
• alcuni criteri di fabbricazione sono richiesti al fine ottenere un ragionevole livello di integrità
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
comparazione Ex nL / Ex ic
caratteristiche Ex nL Ex ic
metodo di protezione limitazione di energia limitazione di energia
zona di utilizzo accettabile zona 2 zona 2
metodo di origine Ex n (safe in normal operation)
Ex i (intrinsic safety)
standard di costruzione IEC 60079-15 IEC 60079-11
manutenzione a caldo si si
cavi possono mantenere una struttura multi core come nei circuiti IS
No si
requisiti per la separazione dei terminali
• 50mm dai circuiti IS• nessuna distanza minima dai circuiti non IS
• Nessuna distanza minima dai circuiti IS• 50mm dai circuiti non IS
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
stato dell’Ex nL
• già dal 1 Maggio 2011 lo standard CENELEC fa riferimento agli apparati ‘nL’ non più come gli unici e predefiniti
• Ex nL apparatus ha continuato a rimanere nel marcato, con l’obbligo, da parte del fornitore di rendere chiaro nella dichiarazione di conformità che si tratta di uno standard non aggiornato sebbene , conforme ai requisiti vigenti di salute e sicurezza
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
vantaggi dello standard Ex ic
• regole di manutenzione e di installazione più precise
• valore aumentato di corrente (1,5 volte) per un dato voltaggio : traducibile in maggiore energia disponibile in zona pericolosa
• rapporto L/R migliorato, con parametri di cablatura meno problematici
• si possono applicare le regole del ‘Apparato semplice‘
• apparati certificati come ‘ia’ e ‘ib’ possono essere usati nei sistemi ‘ic’• sistemi ‘ic’ possono accorparsi ad altri sistemi IS per quel che riguarda cavi
multiticore
• procedure di installazione, manutenzione e ispezione possono essere uniformate per tutti i circuiti IS delle tre zone
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
Svantaggi dello standard Ex ic
• alcune pratiche, prima effettuabili con Ex nL non lo sono più
• solo apparati certificati IS possono essere connessi in un circuito Ex ic
• alimentatori montati in area sicura volti a fornire alimentazione ai circuiti Ex ic adesso devono adempiere allo standard IEC60079-11.
• Ex nL era un sistema molto flessibile
• interpretazione della norma Ex ic non è ancora chiara in maniera assoluta
• i circuiti Ex ic non possono condividere gli stessi multi-cavo dei circuiti non IS
• Ex ic non si allinea facilmente con lo standard Nord Americano ‘non-incendive’ per Divisione 2
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
Il processo di migrazione
la migrazione da Ex nL a Ex ic introduce delle differenze di tipo tecnologico:
• Ex ic è ora parte del più globale standard Intrinsic Safety relativo ai sistemi di protezione
• le regole per la costruzione degli apparati sono ora definiti dallo standard IS secondo le, IEC60079-1
• nuove norme relative alle distanze prese in considerazione
• nuovi requisiti per il rating (non più dei 2/3 della potenza massima)
• nuovi requisiti per la separazione nei trasformatori
• regole più rigorose per la separazione dei circuiti Ex IC e non IS (per es. tra i trunk Ex nA e le connessioni spur dei megabloc Ex ic)
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
Bulk power supply
115/230V AC
24V DC
Megablock wiring hub
Ex i certified Fieldbus devices
FF power supply
Fieldbus trunk (Ex nA), with voltage limitation in accordance with Ex ic
Fieldbus spur Ex [ic]
Zone 2 Hazardous Area
Um = 30V
in rispetto della 12.2.1 IEC60079-14: 2008
Voltage clamp in accordance with IEC60079-11, Ex ic
Ex nA [ic]
IS isolation to 30V
Typical Fieldbus network
Host H1 card
DCS power system
115/230V AC
in rispetto della 12.2.1 IEC60079-14: 2008
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
qualche altra considerazione…
i componenti Ex nL ed i non-incendive tipicamente hanno un rating 30V or 35V e possono essere utilizzati con ogni FFPS
Ex ic componenti hanno un design basato su I.S.
pratica comune è quella di utilizzare gli attuali componenti IS : il rating è 24V (Entity) o 17.5V (FISCO)
Ex ic spurs sono garantiti da una combinazione dalla limitazione di voltaggio nei FFPS ed una limitazione di corrente nel device coupler
andrà verificato il voltaggio di uscita degli FFPS
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
esempio: Ex ic fieldbus spurs
11
Il separatore garantisce I 50 mm di distanza tra il trunk Ex nA e gli spur Ex nc
Trunk
Spur
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
conclusioni
• Ex ic è la tecnica per la strumentazione per Zone 2 del futuro
• alcuni requisiti devono ancora essere definiti
• sostituzione del Ex nL con Ex ic è logica nel momento di portare tutto sotto lo stesso ombrello della IS
• l’approccio è molto più rigorso del precedente Ex nL e delle tecniche non-incendive
ROMA 17-OTTOBRE-13- GIORNATA DI STUDIO Copyright Fieldbus Foundation, February 2005
Italia
GRAZIE