Soluciones para la automatización

Una refinería importante se ha decidido por el sistema de Remote I/O IS1+ en modelo de gran disponibilidad para monitorizar y controlar procesos críticos en áreas potencialmente explosivas de zona 2. El sistema se alimenta por medio de módulos de potencia y módulos CPU redundantes y se comunica con el sistema de control a través de una red PROFIBUS DP redundante. Tanto el suministro externo de 230 Vca como la calefacción integrada para evitar la formación de condensado cuentan también con un diseño redundante.

La temperatura y la humedad en el interior de la envolvente se registra de forma continua por medio de un sensor y se notifica al sistema de control. Todos los cables de suministro y de bus de campo cuentan con una protección contra sobretensión.

La envolvente está fabricada con robusto acero inoxidable SS316L y cuenta con iluminación interior automática para los técnicos de servicio. Un requisito particularmente importante fue que el modelo pudiera integrarse fácilmente en una zona 1 ATEX. Para ello solo es necesario sustituir los módulos de potencia y módulos CPU por su versión para zona 1; aquí encontrará más información sobre IS1+:

(Imagen superior: solución redundante de Remote I/O para su instalación en zona 2 / Imagen inferior: redundancia de sistema con IS1+ y PROFIBUS DP de seguridad intrínseca para zona 1)

El usuario utiliza dispositivos de campo neumáticos y de seguridad intrínseca en zona 1. Utilizando los módulos DOMV IS1+ para la zona 1 ATEX ya no es necesario disponer de estaciones de campo separadas para terminales de válvulas magnéticas y, además, las distancias para las mangueras neumáticas se reducen considerablemente.

Cada uno de los módulos DOMV cuenta también con ocho válvulas direccionales de 3/2 vías integradas, por lo que solo ocupan una ranura de módulo y pueden combinarse de cualquier manera con los módulos I/O de seguridad intrínseca. De este modo pueden crearse estaciones de campo protegidas contra explosiones muy compactas.

La comunicación con el sistema de automatización se lleva a cabo a través de una red Ethernet con Modbus TCP, Ethernet/IP o PROFINET. Para garantizar una transmisión sin interferencias en distancias de más de 2000 metros se utiliza fibra óptica. Con el tipo de protección "op is", los conductores de fibra óptica pueden insertarse y retirarse en cualquier momento también en zona 1 para simplificar así los trabajos de ampliación y mantenimiento; aquí encontrará más información sobre IS1+:

(Imagen superior: estación de campo de Remote I/O para zona 1 con Ethernet y terminales de válvulas integrados / Imagen inferior: módulo neumático para zona 1 con 8 válvulas direccionales de 3/2 vías para IS1+)

Un cliente necesitaba una solución para el control y la monitorización locales de un compresor de gas que pudiera instalarse en zona 1.

El sistema de monitorización y la pantalla de la empresa Bently Nevada se integraron en una envolvente Ex p junto con aisladores Ex i, una solución HMI de R. STAHL y otros componentes, como un PLC. Para el cliente, la ventaja fundamental consistió en poder obtener una solución completa y a su medida a partir de un solo proveedor. R. STAHL se encargó del diseño y la fabricación de esta solución a partir de las especificaciones del cliente.

Los aisladores Ex i transmiten las señales de medición de temperatura y vibraciones al sistema de monitorización de Bently Nevada.

Gracias al modelo de dos canales de los aisladores Ex i se pudo ahorrar aprox. un 50 % de espacio; aquí encontrará más información sobre ISpac: (Imagen superior: armario Ex p desde el exterior / Imagen inferior: sistema de Condition Monitoring con aisladores Ex i [en la parte inferior de la imagen])

Este sistema de CCTV a prueba de explosiones se diseñó especialmente para oscilaciones de temperatura y condiciones ambientales extremas en una plataforma de perforación de zona 1. En este caso se necesitaba monitorizar tres áreas diferentes, cada una de ellas con una estación de monitorización separada pero que pudiera interconectarse con las demás para un acceso flexible.

Todos los datos de vídeo debían almacenarse en una matriz de servidor.

Un vistazo a las ventajas:

• Matrices con servidores y switches para una monitorización simultánea en tres salas de control
• Cámara PTZ de giro rápido para monitorizar la tubería de perforación
• Cámara térmica de gran resolución para la monitorización "hombre al agua"
• Cámara AFZ con PoE++ para la monitorización de salas
• Estructura de servidor para almacenar datos de vídeo, lo que permite controlar los procesos posteriormente
• Extensor PoE++ para cubrir largas distancias de transmisión

Más sobre nuestros productos de CCTV.

Las interfaces hombre-máquina (HMI) de R. STAHL pueden diseñarse a medida de su instalación. También pueden integrar pantallas dispuestas verticalmente u horizontalmente y soluciones HMI móviles, envolventes especiales y accesorios de pared específicos para la instalación. El tamaño de nuestras pantallas va desde 7" a 24", por lo que puede encontrar el panel de operación y visualización perfecto para cada solución de automatización, incluso para rangos de temperatura extremos de entre -40 °C y +65 °C.

Muchas estaciones de control cuentan con lectores de tarjetas RFID, escáneres de códigos de barras y auriculares/teclados Bluetooth que pueden configurarse individualmente.

En el caso de las soluciones de redes de alta tecnología, los Thin Clients de R. STAHL pueden configurarse con el Remote Firmware más actual para simplificar la integración en la red y garantizar una comunicación segura.

Más sobre nuestras HMI y nuestros accesorios:

• Vista general de la tecnología de las HMI
• Thin Clients en redes virtuales
• Escáner RFID y de códigos de barras

(Imagen superior: ejemplo de un sistema de monitor doble para salas blancas configurado de forma individual / Imagen inferior: escáner de códigos de barras para áreas potencialmente explosivas de zona 1)

Hasta ahora, poder imprimir rápidamente etiquetas en áreas potencialmente explosivas de una instalación era prácticamente imposible, ya que no se disponía del hardware protegido necesario ni de conceptos de protección aptos para aparatos estándar. Ahora, R STAHL ha dado con la solución: una impresora convencional en una envolvente con tipo de protección Ex p (envolvente presurizada).

Esta solución a prueba de explosiones se compone de una impresora estándar y una envolvente diseñada a tal efecto. Con ella, ahora los usuarios pueden realizar tareas de impresión en áreas potencialmente explosivas sin ningún problema. Las etiquetas impresas se pueden retirar fácilmente a través de una puerta en la parte delantera sin tener que desconectar para ello la impresora. Además, la envolvente cuenta con una puerta lateral y un suelo extraible con asa, lo que facilita el acceso para realizar trabajos de mantenimiento.

Esta envolvente presurizada ofrece otras ventajas que la hacen muy sencilla de utilizar: es muy fácil instalar ventanas más grandes para poder ver mejor los indicadores de la impresora. Otra ventaja son las diferentes dimensiones de la envolvente de esta solución, que permiten utilizar impresoras o etiquetas más grandes.

Explosionsgeschütztes Drucken – Vorteile der Lösung im Überblick:

• Se puede utilizar en las zonas ATEX 1/21 (Ex px) y 2/22 (Ex pz).
• La viabilidad técnica de impresoras especiales en envolventes Ex p puede comprobarse en la propia instalación del cliente.
• Manejo rápido y sencillo gracias a su operación con una mano.
• Ventanas opcionales para una monitorización completa.
• Suelo extraible para un mantenimiento más sencillo.

(Imagen superior: solución completa de impresora Ex p para zonas 1, 2 / Imagen inferior: fácil retirada de las etiquetas en áreas potencialmente explosivas)

El uso de dispositivos móviles, como tablets, y smartphones, en áreas potencialmente explosivas requiere una transmisión de datos inalámbrica. Este proyecto consistió en instalar WLAN en las zonas de producción de esta importante empresa internacional de la industria química. El mayor reto al que nos enfrentamos fue hacer que este dispositivo, que normalmente se utiliza en oficinas, fuera apto para su instalación en áreas potencialmente explosivas. La solución debía cumplir los siguientes requisitos:

• Sustitución sencilla de los puntos de acceso WLAN
• Fácil conexión del cable Ethernet
• Espacio para posibles ampliaciones con WirelessHART o LoRa
• Uso en diferentes ubicaciones de todo el mundo con distintos requisitos en materia de protección contra explosiones

Esta solución para la zona 1 ATEX cumple los requisitos de forma que la operabilidad se ve reducida solo mínimamente a consecuencia de la protección contra explosiones. Los requisitos mencionados se cumplieron de la siguiente forma:

• Punto de acceso WLAN montado en una placa de montaje extraible
• Conexión del cable Ethernet por medio de una caja de empalme Ex e separada con terminal Ethernet especial
• Gran selección de tamaños de envolvente
• Diferentes conceptos de protección contra explosiones adecuados para las especificaciones locales

Aquí encontrará más información sobre la solución de WLAN para zona 1:

Aquí encontrará más información sobre la solución de WLAN para zona 2:

En este enlace encontrará una descripción del aislador HF:

(Imagen superior: punto de acceso WLAN con Ex e / Imagen inferior: los aisladores HF permiten usar cualquier antena)

Una de las especificaciones del departamento informático de esta empresa consistió en que para la conexión a internet a prueba de explosiones en la plataforma petrolífera se utilizaran los mismos componentes estándar que ya se habían probado y comprobado en la zona segura. Para hacerlo posible, R. STAHL ha construido un sistema modular a partir de envolventes Ex d y bandejas de empalme protegidas contra explosiones que puede ampliarse y adaptarse a los requisitos de WLAN de la plataforma de perforación.

Con esta solución Ex d especial, la conexión al switch se realiza por medio de fibra óptica conectada a nuestra bandeja de empalme Ex op pr (8186). El resto de switches, en este caso dos, se conectan mediante cables de cobre.

Para integrar otras envolventes con tres switches se utiliza fibra óptica. Las líneas de salida a los puntos de acceso WLAN están hechas también de cobre con un terminal Ethernet especial para zona 1 (8187).

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Envolvente Ex d

Tecnología de redes protegida contra explosiones