Като доставчик на HMI (интерфейс човек-машина) решения, получавам този въпрос през цялото време от инженери, ръководители на заводи и служители по безопасността, работещи в нефт и газ, химическа обработка, фармацевтично производство и други отрасли, класифицирани като опасни. Краткият отговор не е просто да или не — зависи от специфичните рискове на околната среда, сертифицирането на HMI и начина, по който е интегриран в системата. Но нека разбием това с техническите подробности, случаите на употреба в реалния свят и действителните спецификации на HMI 10 Inch, за да ви дадем необходимата яснота.
Първо, нека дефинираме какво означава опасна среда за индустриално оборудване. В повечето региони стандарти като IEC 60079 (глобален) и NEC 500/505 (Северна Америка) класифицират местоположенията въз основа на наличието на запалими газове, пари, прах или влакна. Те са разделени на „Класове“ (газ/прах), „Раздели“ или „Зони“ (вероятност за присъствие) и „Групи“ (тип запалимо вещество). Оборудването, използвано тук, не може да бъде просто стандартно готово – то трябва да бъде сертифицирано, за да предотврати възпламеняването на тези материали. Това означава защита на електрическите компоненти, за да се избегнат дъги, искри или повърхности, които стават твърде горещи.
Когато някой попита: „Може ли HMI 10 Inch да работи в тези пространства?“ те обикновено се отнасят до два сценария: инсталиране в самата опасна зона или монтиране в неопасна контролна зала, която е в съседство. Нека започнем с последното, защото това е най-честият случай на употреба, който виждам, и е лесен за нашите клиенти. Почти всички HMI, независимо от размера, могат да се използват в безопасни контролни стаи, тъй като те са защитени според проекта на съоръжението – отделени от процесната зона с взривозащитени стени, въздух под налягане или системи за продухване. За тази настройка HMI 10 Inch е чудесен избор за контролни стаи, тъй като неговият по-голям екран улеснява наблюдението на множество променливи на процеса наведнъж, регулирането на зададените точки и отстраняването на неизправности без присвиване. Ако търсите по-малки опции за компактни контролни панели в безопасни пространства, нашиятHMI 7 инчаработи перфектно за по-малко натоварени работни нужди, но 10-инчовият модел е идеален за подробен, многопроцесен надзор.
По-трудният въпрос е: можете ли да поставите HMI 10 Inch в зона с опасна зона 1 (продължително или периодично наличие на газ) или зона 1 (същото за Северна Америка)? Това е мястото, където сертифицирането става неоспоримо. Стандартните HMI - включително несертифицирани версии на HMI 10 Inch - не са създадени за това. Вътрешните им компоненти (платки, конектори, захранвания) могат да произведат искри, ако нещо не функционира, а повърхностните им температури могат да се повишат над точката на възпламеняване на близките запалими материали. Ето защо компаниите, които се нуждаят от монтирани на място HMI за опасни зони, се обръщат към модели с присъща безопасност (IS) или сертификат за взривобезопасност.
Нека първо да поговорим за вътрешната безопасност, защото това е най-често срещаният подход за малки електронни устройства като HMI. Оборудването, сертифицирано по IS, е проектирано да ограничава електрическата и топлинната енергия толкова ниско, че да не може да запали специфично запалимо вещество. Това означава, че всички вериги, кабели и дори батерията (ако се използва) са тествани, за да се потвърди, че не могат да достигнат ниво на възпламеняване. Добрата новина е, че предлагаме искробезопасна версия наHMI 10 инчакойто е сертифициран за специфични опасни зони. Ключът тук е „специфичен“ – това не е универсален сертификат. Нашият IS HMI 10 Inch е оценен за зона 1, група IIB+C (обхващаща най-често срещаните запалими газове като метан, пропан и водород), което е стандартът за рафинерии и химически заводи. Освен това има запечатан корпус, устойчив на корозия, който издържа на прах и влага в допълнение към запалими материали, което е допълнителен бонус за тежки среди.
За по-големи опасни зони понякога се използва взривозащитено оборудване вместо IS. Взривозащитените кутии са изградени така, че да задържат вътрешна експлозия от запалим газ, като го вентилират безопасно, така че да не възпламенява външни материали. HMI 10 Inch не се предлага във взривозащитен формат в момента, но ние препоръчваме да го сдвоите със сертифициран взривозащитен интерфейсен модул, ако имате нужда от монтиране в зони с много висок риск. Повечето от нашите клиенти вместо това избират IS версията на HMI 10 Inch, защото е по-лека, по-лесна за инсталиране и не изисква допълнителна вентилация или поддръжка, от която се нуждаят взривозащитените кутии.
Виждал съм от първа ръка какво се случва, когато компаниите пропуснат сертифицирането и използват стандартно оборудване в опасни зони. Клиент в Тексас се опита да монтира несертифициран HMI 10 Inch в помпената зала на тяхната рафинерия (зона 1), без да провери сертификата. В рамките на шест месеца разхлабен конектор на HMI предизвика малка дъга, която запали пропускащи се въглеводородни пари - за щастие никой не беше наранен, но HMI и близката помпа бяха повредени и производството беше спряно за три дни. Това е грешка, която може да се избегне. Ако бяха работили с нашия екип, за да получат сертифицирания по IS HMI 10 Inch, този инцидент никога нямаше да се случи. Всички наши сертифицирани модели преминават през тестове от трети страни, за да отговарят на стандартите IEC 60079, така че не е нужно да се притеснявате за това.
Друг фактор, който трябва да имате предвид, когато използвате HMI 10 Inch в опасни среди, е интеграцията. Повечето системи за контрол на процеси в тези области използват отдалечена I/O (вход/изход) мрежа за свързване на полеви устройства (сензори, вентили и т.н.) към контролни помещения. IS HMI 10 Inch работи безпроблемно с тези мрежи и ние използваме искробезопасни бариери между HMI и полевото окабеляване, за да гарантираме, че излишната енергия не достига до опасната зона. Ако трябва да свържете няколко полеви устройства, нашиятИндустриален HMIплатформата включва вградена поддръжка за Modbus, EtherNet/IP и други общи индустриални протоколи, така че можете да наблюдавате и контролирате целия си процес от 10-инчовия екран без допълнителен, несертифициран хардуер.
Чакайте, нека да разгледаме едно често срещано погрешно схващане: някои хора смятат, че размерът на HMI има значение за безопасността. 10-инчовият екран не прави устройството повече или по-малко вероятно да запали запалим материал. Това, което има значение, е консумацията на енергия и дизайнът на вътрешните компоненти. Нашият HMI 10 Inch има процесор с ниска мощност, който работи на 24 V DC, което е идеално за IS сертифициране, защото не генерира излишна топлина. Екранът използва LED подсветка вместо крушки с нажежаема жичка, което елиминира риска от счупване на горяща крушка и запалване на близки материали. Ние също така запечатваме всички отвори около екрана, конекторите и бутоните, за да предотвратим навлизането на прах или газ вътре, което се изисква за сертифициране в опасни прашни зони (Клас II, Раздел 2 за Северна Америка).
Какво ще кажете за поддръжката? Голямо предимство от използването на сертифициран HMI 10 Inch е, че той е проектиран за лесно обслужване в опасни зони. Не е нужно да спирате целия процес, за да смените екрана или конектора – ние разполагаме с подменяеми на място части, които също са сертифицирани по IS, така че можете да сменяте компоненти, без да нарушавате печата, който пази устройството безопасно. Това е огромно спестяване на разходи за инсталации, които работят 24/7; несертифицираното оборудване често изисква пълно спиране за всякаква поддръжка в опасни зони, което може да струва хиляди долари на час при загуба на производство.
Сега нека разгледаме ограниченията, защото е честно да говорим какво не може да направи HMI 10 Inch. Не е сертифицирано за използване в зони от зона 0, които са места, където запалимият газ присъства непрекъснато или за дълги периоди (като вътре в тръбопровод). За зона 0 ще ви е необходим различен тип искробезопасно устройство и в момента не предлагаме такова за 10-инчовия форм фактор. Освен това не е предназначен за силно корозивни среди като зоните на пръскане на офшорни петролни платформи, въпреки че предлагаме морска версия на HMI 10 Inch, която може да се справи с умерени солен спрей – за екстремни офшорни условия препоръчваме да се консултирате с нашите инженери по безопасността, за да намерите правилното решение.
Искам също да споделя една успешна история, за да илюстрирам как това работи на практика. Фармацевтичен производител в Индия наскоро използва нашия IS HMI 10 Inch, за да наблюдава техния процес на ферментация, който се намира в зона от зона 1 със запалими алкохолни изпарения. Екипът използваше по-малки, 7-инчови HMI, но искаха по-голям екран за наблюдение на 12 ферментационни съда наведнъж, без да превключват между екраните. Те избраха нашия HMI 10 Inch, защото той е сертифициран по IS, съвместим с тяхната съществуваща система за управление и има размера на дисплея, от който се нуждаеха. След шест месеца употреба те докладваха нулеви проблеми с безопасността и операторите казват, че по-големият екран е намалил грешките при регулиране на параметрите на ферментация. Ако имаха нужда от още по-малък екран за компактен контролен панел в неопасна зона, нашиятHMI 7 инчащеше да бъде перфектната алтернатива, но 10-инчовият модел беше най-подходящият за техните нужди.
И така, за да се върнем към първоначалния въпрос: може ли HMI 10 Inch да се използва в опасни среди? Да, ако изберете сертифицираната версия за искробезопасност (IS) и стига средата да е класифицирана като зона 1, група IIB+C (или еквивалентен клас I, дивизия 1 за Северна Америка). Ако вашата опасна зона е зона 0 или има екстремни условия, ще трябва да проучите други опции и нашият екип може да ви помогне с това. Ако използвате само HMI в безопасна контролна зала, всяка версия работи, а 10-инчовият модел е чудесен избор за подробно наблюдение на процеса.
Ако работите върху проект в опасна среда и искате да потвърдите дали HMI 10 Inch е подходящ за вас, или ако имате нужда от помощ при проектирането на безопасна и съвместима HMI настройка, нашият екип от експерти по индустриална безопасност е тук, за да ви помогне. Ние можем да ви преведем през процеса на сертифициране, да обясним разликите между IS и взривозащитеното оборудване и да ви помогнем да изберете правилния размер и модел за вашите специфични нужди на процеса. Работили сме със стотици предприятия в различни индустрии за внедряване на HMI в опасни зони и знаем тънкостите на глобалните стандарти за безопасност като IEC 60079, NEC 500 и ATEX. Не рискувайте с безопасността – свържете се с нашия екип, за да обсъдим вашите изисквания и да получите персонализирано решение.
Референции
- Международна електротехническа комисия. (2019 г.). IEC 60079: Експлозивни атмосфери. Женева, Швейцария: IEC.
- Национална асоциация за противопожарна защита. (2023). NFPA 70: Национален електрически кодекс (NEC). Куинси, Масачузетс: NFPA.
- Алън-Брадли. (2024). Спецификации на продукта за промишлен HMI. Извлечено от /hmi/industrial-hmi.html
- Алън-Брадли. (2024). Подробности за сертифициране за искробезопасност на HMI 10 инча. Извлечено от /hmi/hmi-10-inch.html
- Алън-Брадли. (2024). Ръководство за приложение на HMI 7 Inch. Извлечено от /hmi/hmi-7-inch.html