Kiến Thức Tự Động Hóa
An toàn nội tại là gì
An toàn nội tại là gì? Tìm hiểu ý nghĩa của việc an toàn về bản chất, tại sao an toàn về bản chất lại quan trọng và một vài ví dụ về các mạch an toàn về bản chất.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích ý nghĩa của việc an toàn về bản chất. Chúng tôi sẽ giải thích lý do tại sao an toàn về bản chất lại quan trọng đối với một chuyên gia tự động hóa.
Chúng tôi cũng sẽ giải thích nơi an toàn nội tại nên được xem xét. Sau đó, chúng tôi sẽ cung cấp một vài ví dụ về cách thiết kế các mạch an toàn về bản chất.
An toàn nội tại
An toàn bên trong có liên quan đến việc ngăn ngừa hỏa hoạn có thể xảy ra do tia lửa hoặc nguồn nhiệt.
Về bản chất, an toàn theo nghĩa điện có nghĩa là hạn chế dòng điện hoặc ngăn chặn tia lửa điện trong môi trường nguy hiểm.
Tại sao chúng ta quan tâm đến an toàn nội tại? Chúng tôi quan tâm vì một môi trường không an toàn về bản chất; có thể gây ra hỏa hoạn hoặc thậm chí là nổ bởi một thứ đơn giản như dây điện bị cắt.
Đánh giá rủi ro
Chúng ta cần phải có ý thức về môi trường; chúng ta đang làm việc, đặc biệt là khi làm việc trong những môi trường tiềm ẩn nguy hiểm.
Nếu bạn đang làm việc trong hoặc xung quanh các môi trường nguy hiểm, thì việc đánh giá rủi ro là bắt buộc để giúp xác định các rủi ro. Biết được rủi ro trong bất kỳ môi trường nào sẽ giúp bạn giảm thiểu những rủi ro đó và giữ an toàn cho bạn và những người khác.
Bây giờ chúng tôi sẽ giải thích một số môi trường mà các biện pháp an toàn nội tại là quan trọng.
Có hai loại phân loại chính:
– ATEX,
– NEC (NFPA70).
Đối với bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào tiêu chuẩn UL (Phòng thí nghiệm của nhà bảo hiểm) về an toàn nội tại.
Mức độ an toàn nội tại
Về bản chất, có ba loại NEC 70 cấp độ an toàn: Cấp I, Cấp II và Cấp III.
Loại I: Môi trường loại I liên quan đến khí và hơi dễ cháy. Những hơi này có thể là xăng, hydro, khí tự nhiên propan, etanol hoặc mêtan. Các khí này tồn tại trong điều kiện hoạt động bình thường và điều kiện hoạt động bất thường.
Loại II: Môi trường loại II liên quan đến bụi dễ cháy. Một số loại bụi có thể có bao gồm kim loại và hợp kim kim loại, than củi, muội than, bột mì, nhựa, ngũ cốc và gỗ. Những bụi này tồn tại trong điều kiện hoạt động bình thường và điều kiện hoạt động không bình thường.
Loại III: Loại III liên quan đến các vật thể bay hoặc sợi. Những điều kiện này tồn tại nhưng chúng tôi sẽ không tập trung vào chúng trong bài viết này.
Cách áp dụng các tiêu chuẩn an toàn về bản chất
Bây giờ chúng tôi sẽ giải thích cách áp dụng các tiêu chuẩn này cho những người muốn thiết kế thiết bị tự động trong những môi trường này.
Trong các môi trường an toàn về bản chất, cần phải sử dụng các mạch điện đặc biệt để giúp bảo vệ khỏi các vụ nổ và hỏa hoạn. Nói về điện, chúng tôi thực hiện điều này bằng cách sử dụng cách ly quang hoặc bằng các thiết bị hạn chế dòng điện.
Thuật ngữ ngành là một rào cản .
Rào cản có nhiều hình dạng và kích thước nhưng chúng đều cách ly quang học giữa cảm biến trong môi trường với tủ điện.
Bây giờ chúng ta sẽ giải thích bộ cách ly quang là gì. Bộ cách ly quang là một tập hợp các thành phần điện kết nối hai mạch về mặt quang học. Các thành phần của bộ cách ly quang là một diode và một bóng bán dẫn nhạy sáng thường được đóng gói trong một con chip.
Khi có dòng điện chạy qua diode thì diode sẽ sáng. Bóng bán dẫn sẽ cảm nhận ánh sáng trên đế của nó và sau đó cho phép dòng điện chạy qua bộ thu và bộ phát của nó.
Do cách ly quang học, các điện áp khác nhau có thể được sử dụng, điều này giúp ích trong môi trường cần các thiết bị an toàn nội tại.
Ví dụ về mạch an toàn bên trong
1. Mắt ảnh trên băng chuyền
Dưới đây là một ví dụ về an toàn nội tại trong môi trường tự động hóa. Bạn có mắt nhìn trên băng chuyền trong một nhà máy sản xuất bột mì. Do nguy cơ bắt lửa từ bụi, bạn được giao nhiệm vụ chỉ định giải pháp để sử dụng mắt ảnh một cách an toàn.
Vì môi trường, trước tiên bạn sẽ cần phải tra cứu các yêu cầu cho căn phòng. Sau đó, bạn thực hiện đánh giá rủi ro và quyết định rằng phòng có băng tải là Loại II, DIV 2 . DIV 2 đề cập đến sự hiện diện của bầu không khí nguy hiểm trong điều kiện hoạt động bình thường.
Sau đó, bạn cần phải tìm một rào chắn an toàn về bản chất để đặt trong bảng điện mà bạn đang thiết kế.
Bạn cũng sẽ cần phải tìm một mắt ảnh tương thích với hàng rào an toàn về bản chất.
Một số rào cản an toàn về bản chất có một cách để chuyển đổi giữa thường mở và thường đóng . Trong ví dụ này, chúng tôi sẽ đặt hàng rào an toàn về bản chất thành thường mở.
Khi mắt ảnh được bật lên bởi một túi bột; mắt ảnh sẽ bật một đi-ốt trong hàng rào an toàn về bản chất. Mắt ảnh này sẽ sử dụng mức điện áp và dòng điện an toàn cho môi trường Loại II, DIV 2.
Sau đó, bóng bán dẫn sẽ cho phép dòng điện xuất ra tín hiệu; từ rào cản an toàn về bản chất vào PLC của bạn.
Điều đáng nói là không phải tất cả các mắt ảnh đều hoạt động; với các rào cản an toàn về bản chất. Đảm bảo đọc các yêu cầu của nhà sản xuất; đối với bất kỳ mắt ảnh nào sẽ được sử dụng; với các rào cản về bản chất an toàn.
Điều quan trọng nữa là đấu dây cho mắt quang; theo sơ đồ đấu dây do nhà sản xuất cung cấp. Bởi vì rào cản an toàn về bản chất được đưa vào một mạch điện bình thường đơn giản; có một điểm khác có thể xảy ra khi xảy ra sự cố.
2. Giảm bụi
Bây giờ chúng ta sẽ thảo luận về một số yêu cầu khác; cần thiết trong một môi trường an toàn về bản chất. Trong một số tình huống; sẽ cần phải làm nhiều việc với bảng điện hơn là chỉ lắp đặt các thanh chắn.
Ví dụ với bột mì; các tấm trong phòng có băng tải bột mì sẽ cần được điều áp bằng một số loại khí nén. Đây thường là khí nén; tạo ra áp suất dương trên bảng điều khiển; và làm giảm khả năng bụi bột bám vào bảng điều khiển.
Do sử dụng khí nén; mỗi bảng sẽ cần được niêm phong bằng một số loại bột bả hoặc chất trám khe.
Để tuân theo Loại II, công tắc áp suất tiêu chuẩn DIV 2 sẽ cần được lắp đặt.
Khi một bảng điều khiển được mở; các công tắc sẽ bật đèn nhấp nháy màu đỏ, cảnh báo những người làm việc gần đó rằng căn phòng không an toàn.
Khi thiết kế bảng điều khiển Loại II, DIV 1 có nhiều hạn chế hơn. DIV 1 đề cập đến sự hiện diện của bầu không khí nguy hiểm trong các điều kiện hoạt động bất thường .
Cũng giống như môi trường Class II, DIV 2; Class II, DIV 1 sẽ cần công tắc áp suất để mất áp suất; và chúng cũng cần phải loại bỏ nguồn điện đường dây đến mọi bảng điều khiển trong phòng; khi áp suất không an toàn.
Có những trường hợp mà việc bảo trì; hoặc khắc phục sự cố phải được thực hiện đối với vỏ bọc điện an toàn về bản chất có điều áp. Đây là một vấn đề vì khi các tấm được mở ra; nó sẽ ngắt nguồn điện cho toàn bộ hệ thống.
Để giúp giảm thiểu vấn đề này; có thể sử dụng công tắc bỏ qua có khóa để bật nguồn; trong quá trình khắc phục sự cố hoặc bảo trì.
Trong khi công việc đang được thực hiện, đèn nhấp nháy màu đỏ bị mất áp suất sẽ sáng. Khi công việc được hoàn thành, công tắc bỏ qua có khóa cần được chuyển sang trạng thái an toàn.
3. Cân băng tải
Bây giờ chúng tôi sẽ giải thích thêm một ví dụ về rào cản an toàn về bản chất. Bạn cần phải có một băng tải cân kiểm tra trọng lượng của các bao bột. Bạn sẽ cần phải sử dụng; một rào cản an toàn thực chất để hạn chế dòng điện và điện áp của cảm biến lực.
Đảm bảo bạn sử dụng cảm biến lực; tương thích với rào cản an toàn về bản chất theo khuyến nghị của nhà sản xuất.
Tóm lại, về bản chất, các thiết bị; dụng cụ an toàn có thể ngăn ngừa hỏa hoạn, thậm chí cháy nổ. Biết được các mối nguy hiểm của môi trường; sẽ giúp bạn chọn thiết bị nào về bản chất là an toàn để sử dụng.
Các bạn cần tư vấn về bộ cách lý an toàn nội tại. Hãy liên hệ với chúng tôi, thông tin bên dưới nhé !
Bài viết tham khảo : Cài đặt thông số PID
