Intrinsieke veiligheid in Ex-omgevingen

Sinds 2014 biedt WAGO u met de producten van de serie 750 XTR een oplossing aan die de inzetmogelijkheden van machines en installaties met het oog op de omgevingsomstandigheden en de externe interferenties uitbreidt, en daardoor een hoge mate van flexibiliteit mogelijk maakt. Hetzij bij temperaturen van -40 °C tot +70 °C, bij trillingen tot 5g of op een hoogte van maximaal 5.000 meter boven zeeniveau – het I/O-SYSTEM 750 XTR kan echt overal toegepast worden. Bovendien beschikt het systeem over een hogere spanningsvastheid en storingsongevoeligheid conform EN 60870-2-1.

Van begin af aan heeft WAGO de serie 750 XTR voor klanten over de hele wereld continu doorontwikkeld en geoptimaliseerd. Met de nieuwste innovatie voor de serie 750 XTR luidt WAGO een nieuw toepassingstijdperk in. De nieuwe intrinsiek veilige I/O-modules zijn niet alleen koude- en hittebestendig, maar zijn sinds juni 2017 ook geschikt voor explosiegevaarlijke omgevingen.

Bij het ontwerpen van machines en installaties wordt van ingenieurs verwacht dat zij een kant-en-klaar product voor de wereldmarkt designen, dat tegelijkertijd economisch en effectief is. Met ontelbare invoerbepalingen alsook met nationale en lokale normen en richtlijnen moet hierbij eveneens rekening worden gehouden. Nog duidelijker, maar niet minder belangrijk zijn de verschillende extreme omgevingsomstandigheden en invloeden waaraan de uitrusting blootgesteld wordt. Gematigde temperaturen in Midden-Europa, grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht in Centraal-Azië, een hoge luchtvochtigheid in Indonesië, extreme droogte in het Andesgebergte of ijskoude winters in Siberië. Bij mobiele installaties moet aanvullend rekening worden gehouden met het feit dat deze een zeer groot toepassingsbereik moeten afdekken. Een boorinstallatie kan zowel voor de Braziliaanse kust als voor Noorwegen of Canada of in de Arabische woestijn ingezet worden. Dit geldt ook voor de dekopbouw van tankers of cargoliners die op de wereldzeeën onderweg zijn.

Met de nieuwste innovatie van de XTR-serie presenteert WAGO een systeem dat zowel voor signalen uit intrinsiek veilige omgevingen als in niet explosiegevaarlijke omgevingen gemonteerd mag worden. Het WAGO I/O-SYSTEM 750 XTR kan zowel buiten explosiegevaarlijke omgevingen als binnen de zone 2/22 in een dienovereenkomstig toegelaten behuizing worden gebruikt. Alle modules hebben het ATEX-/IECEx-keurmerk voor gebruik in de zone 2/22. Naast de standaardsignalen van de sensoren en actuatoren van de zone 2/22 kunnen intrinsiek veilige sensoren en actuatoren van de zones 0/20 en 1/21 via de I/O-modules in de blauwe behuizing worden aangesloten. Bij het intrinsiek veilige deel van het besturingssysteem moet met de Ex i-voedingsmodule worden begonnen. Deze module regelt de ingangsspanning van 24 V (-25 % tot +30 %) op 24 V +/- 0,3 V en beperkt de spanning in geval van een storing tot max. 26,8 V. Hierdoor wordt veilig voorkomen dat in geval van een storing vonken kunnen ontstaan.

Ter bescherming tegen mogelijke storingen uit een niet-intrinsiek veilige omgeving van het besturingssysteem is de Ex i-voeding in een brede behuizing gemonteerd die voldoet aan de genormeerde veiligheidsafstand van 50 mm. Rechts naast de Ex i-voeding worden de 12 c.q. 24 mm slanke modules voor digitale en analoge in- en uitgangssignalen, temperatuurmetingen met behulp van weerstandssensoren c.q. potentiometers of countersignalen vastgeklikt. Afhankelijk van de module zijn tot wel acht kanalen beschikbaar. Via een van de 2-kanaals analoge ingangsmodules (750-484/040-000) kunnen naast de hoofdvariabelen maximaal drie bijkomende variabelen via het HART-protocol uitgelezen worden. Bij een geschikte uitvoering kan hierdoor van extra meetpunten worden afgezien. Eindschakelaars van afsluiters, magneetkleppen van schuiven of aansturing en positiemelding van regelkleppen – voor ieder veldapparaat biedt de serie 750 XTR een passende en intrinsiek veilige I/O-module.

De toevoeging XTR van de modulenaam staat voor "eXTReme" omgevingsomstandigheden. De toegelaten omgevingstemperatuur van -40 °C tot +70 °C maakt het gebruik ervan in alle klimaatzones mogelijk zonder bescherming door klimaatregeleenheden. De hoge spanningsvastheid en de ongevoeligheid voor storingen maken zelfs het gebruik in middenspanningssystemen mogelijk. Door de extreme trillings- en schokbestendigheid voldoen de XTR-modules voor intrinsiek veilige omgevingen ook aan de eisen voor spoorvoertuigen en zijn zelfs geschikt voor de montage in dieselmotoren van schepen. Alle printplaten zijn voorzien van een beschermende laklaag die de elektronica en de geleiderbanen tegen kortstondige condensatie beschermt.

Door deze combinatie van intrinsiek veilige eisen en extreme omgevingsomstandigheden biedt het WAGO I/O-SYSTEM 750 XTR bijzondere voordelen, bijv. voor installaties in de olie- en gasindustrie van upstream- (productie, zuivering) tot downstream-toepassingen (transport, raffinage) of voor installaties die in de buitenlucht aan sterke klimatologische schommelingen worden blootgesteld. Het WAGO I/O-SYSTEM 750 XTR doet hierbij niet alleen als remote I/O-systeem dienst, maar voorziet met de performante PFC-besturingen ook in een aanpasbare, toekomstbestendige en betrouwbare besturing.

Het WAGO I/O-SYSTEM 750 XTR maakt de ontwikkeling van een geoptimaliseerd en wereldwijd toepasbaar automatiseringsconcept voor installaties en machines mogelijk. Hierdoor kunnen installaties voor ventilatie en airconditioning kleiner gedimensioneerd of achterwege gelaten worden en kunnen de kosten voor de overspanningsbeveiliging verlaagd worden. De kosten voor onderhoud en de magazijnkosten bij de eindklant kunnen hierdoor ook tot een minimum beperkt worden. Fabrikanten en exploitanten profiteren dus van de vele voordelen.

Auteurs: Benjamin Böhm, Manfred Kühme | WAGO