segunda-feira, 11 de fevereiro de 2019

Configurações elétricas para monitores de válvulas on-off


Os monitores utilizados em válvulas on-off possuem uma variedade de opções, desde os com invólucros mais simples até os mais robustos como modelos Ex d (a prova de explosão), assim como diversas configurações elétricas, desde contato seco até os com comunicação digital, e nesta variedade de combinação não é tão fácil definir qual o melhor que atende as necessidades da planta.
Hoje iremos escrever somente do aspecto das configurações elétricas mais comuns e as principais diferenças entre elas, onde podemos dividir em 2 principais classes, modelos convencionais ou ponto-a-ponto e modelos com comunicação digital ou em rede.
Modelos convencionais ponto-a-ponto
Para os modelos ponto-a-ponto temos os com circuito eletrônico, nas configurações em corrente contínua a 2 ou 3 fios e alternada a 2 fios. E também a configuração onde a saída é feita através de um contato tipo Reed-Switch sem nenhum circuito eletrônico.
Vantagens: Esses modelos têm grande facilidade de uso pois são configurações conhecidas de todos instrumentistas, facilitando desde instalação até manutenção;
Utilização em área classificada
Todas as configurações acima possuem variações Ex d (a Prova de Explosão) ou Ex e (Segurança Aumentada) que podem ser aplicadas dentro de área classificada, zona 1.
Outra possibilidade é utilizar com configuração elétrica tipo Namur, que é utilizada para metodologia de proteção Ex ia ou ib (Segurança Intrínsecas) e necessariamente deve ser instalada em conjunto com uma BSI (Barreira de Segurança Intrínseca) para correto funcionamento e proteção (parâmetros de entidade). Os modelos com contato seco também são aplicáveis em Segurança intrínseca, devido as características definidas na norma como “elemento simples”.
Modelos com comunicação digital
Para os modelos com comunicação digital ou em rede, as aplicações mais comuns são em rede AS-Interface, DeviceNet e Profibus DP.
Vantagens: A principal vantagem é o monitoramento do status do equipamento e periféricos, sendo que em caso de falha pode ser detectado antes do processo descobrir e causar perdas de produção, além das já conhecidas vantagens de minimização de cabos, facilidade de expansão e outras.
Utilização em áreas classificadas
Os modelos utilizados nestas redes não possuem aplicações em Ex i (Segurança intrínseca), mas podem ser utilizados em zona 1 com proteção em segurança aumentada e a prova de explosão, com características bem interessantes, como a mostrada na figura abaixo que tem proteção em Ex e (Segurança Aumentada) para o involucro do monitor e saída para válvula solenoide em SI (Segurança Intrínseca – cor Azul) sendo que neste caso o produto tem mais de um tipo de proteção.




Figura – Exemplo de monitor de válvula em rede AS-Interface com proteção em Ex e mb [ib] (sensor Ex e e válvula solenoide Ex i)

E como fica este tipo de equipamento na Indústria 4.0?
O tema Indústria 4.0 é o mais abordado no momento referente a automação de processos, e passa obrigatoriamente pelas redes de Ethernet Industrial, como ProfiNet, Ethernet IP, Modbus TCP, EtherCat e outras, e neste panorama como ficará produtos mais simples, como o monitor de válvulas on-off?
Dos protocolos existentes citados neste artigo a rede AS-Interface possui gateways para estes protocolos de Ethernet Industrial, e possui algumas funcionalidades de diagnósticos básicos, sendo bem aceito em projetos atuais e uma realidade.
E o futuro?
Para estes tipos de sinais on-off, os protocolos que estão despontando é o I/O Link (http://www.blog.sense.com.br/search/label/IO-link ), e a nova especificação da rede AS-Interface, chamada de ASI5 (https://www.as-interface.net/fileadmin/user_upload/asi5/asi_broschuere_en.pdf) onde o volume de informações de diagnósticos aumenta consideravelmente em comparação as atuais, visando facilitar a visão da saúde dos equipamentos local e remotamente e minimizar tempo de paradas indesejadas, e certamente as novas gerações destes equipamentos em desenvolvimento estarão preparados para esta demanda, gerando diagnósticos do próprio monitor e da aplicação também como exemplo assinatura da válvula online e em tempo real.
Caso tenha algum interessa em aprofundar qualquer um dos temas abordados neste artigo ficamos a disposição de todos para esclarecimentos adicionais.

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