Перейти к содержимому 
В опасной промышленной зоне корпус является частью стратегии защиты системы автоматизации. Выбор влияет на ПЛК, полевую проводку, тепловую нагрузку, входы в кабели, доступ к обслуживанию и документы, необходимые для одобрения.
Стандартный шкаф может защищать оборудование от пыли, воды, коррозии или воздействия. Сам по себе он не доказывает, что оборудование подходит для взрывоопасной атмосферы. Это решение зависит от классификации территории, концепции защиты, компонентов, метода установки и требований проекта.
Для инженеров, EPC-подрядчиков и OEM-производителей практическая задача — сопоставить эти требования по безопасности с реальным проектированием автоматизации. Начните с опасной зоны и списка оборудования, затем переходите к конфигурации корпуса.
Почему стандартные корпуса ПЛК нельзя использовать в опасных зонах
Риски взрывов в системах промышленной автоматизации
Обычно для охраны окружающей среды и механической установки выбирается обычный управляющий корпус. В опасной зоне электрическое оборудование может также содержать источники зажигания, такие как коммутационные контакты, источники питания, коммуникационные модули или горячие компоненты.
Оборудование автоматизации может содержать потенциальные источники зажигания, включая:
- Электрические соединения
- Коммутационные компоненты
- Блоки питания
Искра, горячая поверхность или неисправность компонента могут стать источником воспламенения, если присутствует горючий газ, пар или горючая пыль. Поэтому корпус и оборудование внутри него нуждаются в системе защиты, соответствующей засекреченому месту.
Ограждение нельзя оценивать самостоятельно. Компоненты, проводка, входы в кабели, заземление и условия установки влияют на итоговую схему.
Корпус должен работать вместе с полным проектированием электрической системы, включая выбор компонентов, расположение проводки, входы в кабели, заземление и условия установки.
Разница между промышленными корпусами и взрывозащищёнными корпусами
Распространённая ошибка выбора — рассматривать IP, NEMA и защиту от взрывов как взаимозаменяемые. Они учитывают разные риски.
Хотя эти уровни защиты могут казаться схожими, они решают разные инженерные задачи.
| Требования к защите | Основная цель |
| Рейтинг IP | Защищает от проникновения воды и твёрдых частиц |
| Рейтинг NEMA | Определяет защиту ограждения от экологических условий |
| Защита от взрывов | Контроль рисков воспламенения в опасных местах |
Высокий рейтинг IP может ограничить проникновение пыли или воды, но не доказывает пригодность для опасного места. Всё ещё нужно проверить маркировку EX, область действия сертификата и условия установки.
Выбор взрывозащищённого корпуса требует дополнительной оценки, включая:
- Классификация опасных зон
- Характеристики газа или пыли
- Метод защиты от взрыва
- Требования к температуре
- Среда установки
- Применимые требования к сертификации
По этой причине проекты автоматизации опасных зон требуют инженерного выбора, а не просто выбора шкафа по размерам или внешнему виду.
Как выбрать подходящую концепцию защиты от взрывов для систем ПЛК
Начните с зоны, где будет работать корпус ПЛК. Окружающая атмосфера, функционирование оборудования, метод обслуживания и маршрут одобрения проекта должны быть поняты до того, как кто-либо будет исправлять материал или внешние размеры.
Выбор шкафа сначала и проверка соответствия позже часто приводит к перепроектированию. Метод защиты должен соответствовать классификации площади и расположению оборудования, а не наоборот.
Начните с классификации опасных зон перед выбором террариума
Классификация опасных зон описывает, как часто в определённом месте может присутствовать взрывоносная атмосфера. Это отправная точка для выбора оборудования и методов проводки.
Процесс классификации обычно учитывает:
- Тип опасного вещества
- Частота возникновения взрывной атмосферы
- Операционная среда
- Место установки
- Применимые нормативные требования
Для систем управления ПЛК классификация влияет на каждое основное проектное решение, включая:
- Концепция защиты корпуса
- Выбор компонентов
- Требования к кабельным вводам
- Внутренняя конструкция проводки
- Ограничения по температуре
Понимайте классификацию зон: Зона 0, Зона 1 и Зона 2
Для воспламеняющихся газов и паров проекты на базе IEC обычно используют Зоны 0, Зону 1 и Зону 2. Соответствующая зона должна быть основана на классификационных документах проекта; Это не стоит предполагать только по названию отрасли.
| Зона | Описание | Типичное рассмотрение |
| Зона 0 | Взрывная атмосфера существует непрерывно или длительное время | Требует максимального уровня защиты |
| Зона 1 | Взрывная атмосфера вероятна во время нормальной работы | Распространено для зон технологического оборудования |
| Зона 2 | Взрывная атмосфера маловероятна при нормальной работе и существует лишь кратковременно | Требуется соответствующая защита от случайного воздействия |
Поэтому классификация опасных зон всегда должна быть подтверждена перед выбором взрывозащищённого корпуса.
Рассмотрим классификацию газовой и пылевой опасности
Опасные среды не ограничиваются горючими газами. Многие промышленные предприятия также связаны с рисками горючей пыли.
Типичные опасные вещества включают:
- Горючие газы
- Растворители и пары
- Горючая пыль
- Мелкие промышленные частицы
Опасность газа, пара и горючей пыли может привести к разным требованиям к оборудованию. Подтвердите вещество, метод классификации и соответствующие органы перед выбором корпуса.
Выберите подходящую концепцию защиты от взрыва
Концепции защиты решают разные задачи. Правильный выбор зависит от оборудования, расположения, доступного способа установки, потребностей в техническом обслуживании и стандарта проекта.
При выборе следует учитывать тип оборудования, место установки, требования к обслуживанию и стандарты проекта.
Распространённые концепции защиты включают:
| Концепция защиты | Основной принцип | Типичное применение |
| Ex d (Огнестойкий) | Содержит внутренние взрывы и предотвращает передачу зажигания | Электрооборудование в опасных зонах |
| Ex e (Повышенная безопасность) | Предотвращает искры и чрезмерные температуры при обычной работе | Клемные коробки и оборудование для подключения |
| Ex p (Под давлением) | Использует защитный газ или давление воздуха для предотвращения проникновения опасной атмосферы | Более крупные системы управления |
Правильная концепция защиты зависит от всей конструкции оборудования, а не только от корпуса.
Ex D защита для взрывозащищённых корпусов управления
Ex d, или огнеупорная защита, использует корпус, разработанный под соответствующие требования к защите. Это не универсальная этикетка для каждого герметичного металлического шкафа, и точные условия маркировки и сертификата должны быть проверены для выбранной модели.
При выборе корпуса Ex D инженерам следует учитывать:
- Конструкция ограждения
- Проектирование пути пламени
Ex-d защита обычно применяется там, где требуется огнеупорная защита для электрооборудования, установленного в опасных зонах.
Ex e Protection для терминальных и соединенных приложений
Например, e, или повышенная безопасность, использует дополнительные проектные меры для снижения риска возникновения дуг, искр или чрезмерных температур в указанных условиях эксплуатации. Это не заменяет проверку реальных компонентов и требований к сборке.
Часто рассматривается для применений, включающих:
- Соединения с терминалами
- Точки перекрёстка
- Проводные интерфейсы
В ПЛК и сенсорных системах расположение клеммов и управление кабелями имеют значение, поскольку полевые проводки часто меняются во время ввода в эксплуатацию и техническое обслуживание. Система должна соответствовать необходимым правилам разделения, способа входа и доступа.
Для подключения проводки в опасных зонах см. HLBH02 S Series Explosion-Proof Terminal Box. Итоговая модель и объем сертификата всё равно должны соответствовать проекту.
Отдельная защита от взрыва от защиты IP/NEMA
Ограждение опасной зоны обычно имеет два отдельных вопроса: как оно ограничивает проникновение окружающей среды и как предотвращает превращение оборудования в источник возгорания.
Полная оценка террариума должна учитывать оба:
Охрана окружающей среды
Включая:
- Водостойкость
- Защита от пыли
- Коррозионная устойчивость
- Механическая защита
Защита от взрывов
Включая:
- Пригодность опасных зон
- Концепция защиты
- Требования к сертификации
- Ограничения по температуре
Окончательный выбор должен решить оба вопроса. Высокий экологический рейтинг не компенсирует отсутствие доказательств Ex, и сертификат Ex не покрывает автоматически все условия установки.
Пример: Выбор решения для защищённого от взрыва
Для проекта, объединяющего ПЛК, датчики и полевые терминалы, обзор обычно следует следующему порядку:
- Подтвердить классификацию опасных зон
- Определите риски газов или пыли
- Выберите подходящую концепцию защиты от взрыва
- Определить внутренние требования к компонентам
- Проверьте требования к подключению кабеля и проводке
- Подтвердите необходимые технические документы
Инженерные особенности интеграции ПЛК и датчиков в корпусах опасных зон
Интеграция ПЛК и датчиков добавляет ещё один уровень к выбору корпуса. Сборка должна учитывать необходимые компоненты и интерфейсы, не теряя при этом защиту, отопление, проводку, доступ и документацию.
Проблемы обычно возникают, когда корпус рассматривается отдельно от дизайна автоматизации. Обзор должен включать:
- Требования к защите от взрыва
- Генерация тепла ПЛК
- Проводка датчиков и управление сигналами
- Конструкция входа троса
- Внутренняя структура компонентов
- Доступность при обслуживании
Для OEM или EPC-проекта эти детали влияют на монтажные работы, ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и последующие изменения. Поставщик должен уметь объяснить, какие части проекта подтверждены, а какие ещё требуют проверки проекта.
Энергопотребление ПЛК и управление теплом
ПЛК-системы могут генерировать значительное внутреннее тепло, если корпус содержит контроллеры, блоки питания, коммуникационные модули, преобразователи сигналов и терминалное оборудование.
- Контроллеры PLC
- Блоки питания
- Коммуникационные модули
- Преобразователи сигнала
- Терминальные блоки
- Другие управляющие компоненты
В опасной зоне температура входит в обзор защиты. Нагрузка компонентов, температура окружающей среды, расстояние и выбранная концепция защиты следует оценивать одновременно.
При выборе корпуса инженерам следует оценить:
- Общее энергопотребление
- Внутренняя генерация тепла
- Температура окружающей среды
- Расстояние между компонентами
- Требования к рассеиванию тепла
Одного физического пространства недостаточно. Корпус может поместить компоненты и всё равно потребовать другой конфигурации, если внутренняя температура или условия компонентов превышают разрешённые пределы.
По этой причине при проектировании корпуса ПЛК следует учитывать полную компоновку компонентов, а не только внешние размеры корпуса.
Система автоматизации с большим количеством датчиков может включать устройства мониторинга температуры, давления, расхода, положения и процесса. Каждое соединение дополняет требования к сигналу, терминалу, кабелю и обслуживанию.
Современные системы промышленной автоматизации часто требуют подключения нескольких датчиков, включая:
- Датчики температуры
- Датчики давления
- Датчики потока
- Датчики положения
- Устройства мониторинга процессов
Эти сигналы должны правильно управляться внутри оборудования, находящегося в опасных зонах.
Важные аспекты проектирования включают:
- Количество входов датчиков
- Требования к типу сигнала
- Расположение терминалов
- Разделение сигналов
- Коммуникационные интерфейсы
Корпус ПЛК с мониторингом процессов обычно требует другой внутренней конфигурации по сравнению с небольшой распределительной коробкой. Проверьте интерфейсы датчиков до завершения чертежа корпуса.
Инженерам следует подтвердить необходимые интерфейсы датчиков до окончательного утверждения спецификаций корпуса.
Поставщик должен понимать не только конструкцию корпуса, но и то, как электрические интерфейсы влияют на общий дизайн.
Вход и расположение клеммов кабеля
Вход в кабель — одна из областей, где небольшое проектное решение может создать серьёзную проблему установки. Положения входа, выбор владык, запасные входы и расположение клеммов должны быть согласованы до изготовления.
Выбор кабельных вводов, входных позиций и расположения клемм может влиять:
- Эффективность установки
- Герметизация оборудования
- Доступность при обслуживании
- Организация электропроводки
Во время оценки проекта инженеры должны определить:
- Количество кабеля
- Диапазон диаметров кабеля
- Направление входа
- Требования к кабельным вводам
- Запасные тросы
- Внутреннее расположение клеммы
Если план входа неполный, установка может стать медленной и неудобной, особенно если несколько сенсорных и управляющих кабелей приближаются к корпусу с разных направлений.
Для приложений, требующих нескольких полевых соединений, клеммные коробки помогают организовать интерфейсы проводки и упростить обслуживание.
Для соответствующих рекомендаций по полевой проводке смотрите руководство по панели управления от взрывоустойчивости.
Заземление и внутренняя сегрегация
Заземление и внутренняя сегрегация должны быть пересмотрены вместе с компоновкой компонентов. Линии питания, сигнала и связи могут потребовать различной маршрутизации или разделения в зависимости от конструкции и применимых требований.
Хорошо спроектированный корпус должен учитывать:
- Защитное заземление
- Разделение сигналов
- Схема электропроводки и связи
- Доступность внутренних компонентов
Разделение различных цепей помогает снизить потенциальные помехи и повысить надёжность системы.
Для автоматизационного оборудования инженерам следует изучить:
- Маршруты электропроводки
- Пути низковольтных сигналов
- Коммуникационные кабели
- Организация терминальных блоков
Внутренняя планировка должна обеспечивать как безопасную эксплуатацию, так и будущее обслуживание.
Требования к проектированию индивидуальных корпусов для проектов автоматизации
Многие проекты автоматизации требуют большего, чем стандартный размер корпуса. Изменения могут касаться размеров, входов кабелей, монтажных плит, клемм, окон, операторов или способа расположения компонентов.
Кастомизация может включать:
- Размеры корпуса
- Конфигурация ввода троса
- Конструкция внутренней монтажной пластины
- Расположение терминалов
- Требования к установке компонентов
Каждое изменение должно быть проверено с соответствующими сертификатами и условиями проектирования. Сертификат компонента или корпуса не одобряет автоматически сборку, изготовленную из этого компонента.
Окончательный статус зависит от выбранных компонентов, конструкции сборки, условий установки и объема одобрения, применимого к проекту.
Окончательное решение зависит от:
- Избранные компоненты
- Конструкция сборки
- Условия установки
- Обязательный объем одобрения
Для примера продукта рассмотрите корпусы серии HLE03 Explosive-Proof. Рассматривайте сертификат и конфигурацию как специфичные для модели.
Для получения справочного материала используйте ресурс Hexlon Explosive Protection Knowledge Knowledge Protection.
Пример: проектирование взрывоустойчивого корпуса для автоматизированной производственной линии
Возьмём, к примеру, автоматизированную производственную линию. Его ячейка в опасных зонах может содержать ПЛК, удалённый ввод-вывод, датчики, коммуникационное оборудование и распределение электроэнергии в разных местах.
Система может включать:
- Контроллер PLC
- Удалённые модули ввода-вывода
- Несколько датчиков
- Коммуникационные интерфейсы
- Компоненты распределения электроэнергии
Перед выбором корпуса инженерная команда должна изучить:
- Классификация опасных зон
- Необходимая концепция защиты от взрыва
- Внутренняя структура компонентов
- Выработка тепла
- Требования к входу в кабель
- Обязательная документация
Цель — конфигурация, соответствующая системе автоматизации и требованиям к классифицированным зонам, с предположениями, видимыми до принятия предложения.
Ключевые вопросы, которые стоит обсудить перед выбором поставщика
Перед запросом сметы инженерам следует подготовить следующую информацию:
| Требования | Информация для предоставления |
| Опасная зона | Классификация зон и окружающая среда |
| Компоненты автоматизации | ПЛК, датчики, коммуникационные модули |
| Электрические требования | Напряжение, энергопотребление, интерфейсы |
| Механические требования | Размеры и условия установки |
| Требования к кабелям | Количество, размер, места входа |
| Документация | Обязательные сертификаты и технические документы |
Раннее предоставление этой информации помогает поставщикам более точно оценить проект и избежать изменений в проекте в будущем.
Как подготовить запрос на запрос (RFQ) для проекта ограды ПЛК в опасной зоне
Запрос на стоимость корпуса ПЛК для опасной зоны должен содержать более внешний размер. Поставщикам требуется достаточно информации для анализа среды, нагрузки компонентов, интерфейсов, кабелей и необходимых документов.
Чёткий запрос на запросы сокращает обмен вопросами и облегчает сравнение предложений поставщиков. Это также обнажает недостающую информацию о проектировании до начала производства.
Инженеры, EPC-подрядчики и OEM-производители могут улучшить процесс отбора, подготовив данные заявки в начале запроса.
Информация, необходимая поставщикам перед оформлением предложения
Перед тем как запросить предложение по проекту ограждения ПЛК в опасных зонах, клиентам следует подготовить следующую информацию.
| Требования | Информация для предоставления | Почему это важно |
| Классификация опасных зон | Классификация зон, газовая или пылевая среда, применимые стандарты | Определяет подходящую концепцию защиты от взрыва |
| Компоненты автоматизации | Модель ПЛК, датчики, удалённый ввод-вывод, коммуникационные модули | Определяет внутренние требования к пространству и интерфейсу |
| Электрические требования | Напряжение, энергопотребление, тип сигнала, требования к проводке | Помогает оценить внутреннюю планировку и генерацию тепла |
| Механические требования | Размеры корпуса, способ установки, требования к монтажу | Определяет конфигурацию корпуса |
| Требования к входу в кабель | Количество кабеля, диаметр кабеля, расположение входа, требования к вставкам | Обеспечивает правильное планирование герметизации и установки |
| Требования к документации | Сертификаты, чертежи, технические листы, инспекционные документы | Определяет требования к утверждению и рассмотрению |
Предоставление этой информации позволяет поставщикам оценить не только сам корпус, но и то, как он будет поддерживать полное приложение автоматизации.
Определите опасную среду перед выбором продукции
Один из самых важных шагов в RFQ — чёткое описание рабочей среды.
Клиенты должны предоставлять:
- Классификация опасных зон
- Тип опасного вещества
- Диапазон температур окружающей среды
Эти детали помогают определить, подходит ли существующая конфигурация или проект требует дополнительного рассмотрения корпуса и сборки.
Одних измерений недостаточно. Корпус должен соответствовать реальной атмосфере, температуре, способу установки и требованиям к защите.
Предоставить информацию о системе автоматизации
Для применения ПЛК и датчиков выбор корпуса сильно зависит от внутренней конфигурации оборудования.
Клиенты должны предоставлять информацию о:
- Бренд и модель PLC
- Количество точек ввода/вывода
- Количество датчиков
- Коммуникационные интерфейсы
- Требования к питанию
- Требования к терминалам
Небольшой блок для подключения датчиков и шкаф с ПЛК-модулями, коммуникационным оборудованием и несколькими силовыми цепями не будут иметь одинаковой компоновки или тепловых требований.
Понимание полной конфигурации оборудования помогает поставщикам оценить:
- Внутреннее монтажное пространство
- Выработка тепла
- Прокладка кабелей
Проверьте документацию поставщика перед утверждением проекта
Для приложений в опасных зонах проверка документации является важной частью оценки поставщиками.
Перед одобрением клиенты должны подтвердить, может ли поставщик предоставить:
- Технические характеристики продукции
- Технические чертежи
- Информация об установке
- Информация о сертификатах в пределах определённого объёма
- Подтверждающие технические документы
Сертификат применяется к условиям и объему, указанным в этом сертификате. Он не покрывает автоматически модифицированный корпус, другой комплект компонентов или завершённую установку.
Поэтому инженерный обзор должен быть завершен до окончательного утверждения проекта.
Выбор поставщика означает проверку доказательств предлагаемой конфигурации, а не только сравнение цен. Инженерам и закупочным командам следует искать данные моделей, чертежи, объем сертификатов, информацию об установке и чёткий ответ на вопросы, связанные с проектом.
Hexlon поставляет взрывозащищённые корпуса, клемные коробки и сопутствующее оборудование для опасных зон для промышленных применений. Соответствующая модель и объем сертификата всё ещё должны быть сопоставлены с проектом до окончательной рекомендации.
Ассортимент продукции Hexlon , задокументированный в предоставленных каталогах, включает взрывозащищённые корпуса, терминальные коробки и сопутствующее оборудование для опасных зон. Соответствующая модель и объем сертификата всё ещё должны быть сопоставлены с проектом до окончательной рекомендации.
Для индивидуальных запросов полезной отправной точкой являются данные о применении: классификация, список оборудования, расписание кабелей, информация о питании и отоплении, размеры и необходимые документы.
Например:
- Решения для взрывозащищённых корпусов, включая серию HLE03, могут оцениваться для применения в опасных зонах, где необходимо учитывать требования к защите и условия установки.
- Решения для взрывоустойчивых клемных коробок, включая продукты HLBH, могут поддерживать приложения, требующие организованных кабельных соединений и управления полевой проводкой.
Окончательная конфигурация должна быть рассмотрена с учётом классификации территории, расположения оборудования, условий установки и требований к документации.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между взрывозащищённым корпусом и стандартным шкафом управления?
Стандартный шкаф управления в основном защищает электрические компоненты от окружающей среды, таких как пыль, вода и механические воздействия.
Взрывозащищённый корпус дополнительно устраняет риски возгорания в опасных условиях с помощью специфических принципов защиты и требований к сертификации.
Как выбрать взрывозащищённый корпус из ПЛК?
Процесс отбора должен начинаться с:
- Классификация опасных зон
- Газовая или пылевая среда
- Необходимая концепция защиты от взрыва
- ПЛК и конфигурация датчиков
- Требования к входу в кабель
- Обязательная документация
Корпус следует выбирать исходя из всех требований к применению, а не только по размеру.
Можно ли использовать сертифицированный взрывозащищённый корпус для любой системы ПЛК?
Нет.
Сертификат вложения применяется в рамках определённого объема и условий. Сертифицированный корпус не означает автоматически, что каждая индивидуальная сборка ПЛК или финальная установка одобрена.
Оценка по проекту может потребоваться в зависимости от выбора компонентов и условий установки.
Какую информацию мне стоит предоставить при запросе стоимости взрывозащищённого корпуса?
Клиенты должны предоставлять:
- Классификация опасных зон
- ПЛК и информация датчиков
- Требования к электроэнергии
Предоставление полной информации помогает поставщикам более точно оценивать требования.
Предлагает ли Hexlon индивидуальные решения для взрывозащищённых корпусов?
Hexlon предоставляет взрывозащищённые корпуса, клемковые коробки и оборудование для опасных зон для промышленных применений.
Для индивидуальных требований проекты должны рассматриваться в соответствии с условиями применения, конфигурацией корпуса и необходимой документацией.
Нужна помощь с выбором взрывозащищённого корпуса управления?
Каждый проект автоматизации опасных зон имеет свои ограничения. Полный запрос даёт поставщику больше шансов определить правильные вопросы до выдачи конфигурации или предложения.
При обращении к поставщику клиенты должны подготовиться:
- Классификация опасных зон
- Информация о газовой или пылевой среде
- ПЛК и список датчиков
- Требования к энергопотреблению
- Размеры корпуса
- Требования к входу в кабель
- Необходимые сертификаты и документы
Эта информация предоставляет поставщику рабочую основу для технического обзора и облегчает оценку ответа.
Запросить инженерный обзор
Отправьте классификацию опасных зон, список оборудования, расписание интерфейсов и требования к документам для технической проверки.
Наша команда может рассмотреть:
- Среда применения
- Требования к защите
- Конфигурация корпуса
- Потребности в документации
После этого обзор может определить подходящее направление для ограждения, а также любые условия, требующие подтверждения.
Заключение
Выбор взрывозащищённого корпуса управления ПЛК требует сбалансированного анализа опасной зоны, функций автоматизации, условий установки и необходимых доказательств для утверждения.
Начните с окружающей среды и списка оборудования. Затем подтвердите у поставщика концепцию защиты, вводы кабелей, расположение компонентов и объем документов.
Этот процесс снижает предотвратимую переработку во время установки и ввода в эксплуатацию.
