Sebagai pembekal penyelesaian HMI (Antara Muka Mesin Manusia), saya mendapat soalan ini sepanjang masa daripada jurutera, pengurus loji dan pegawai keselamatan yang bekerja dalam minyak dan gas, pemprosesan kimia, pembuatan farmaseutikal dan industri lain yang diklasifikasikan sebagai berbahaya. Jawapan ringkasnya bukanlah ya atau tidak yang mudah—ia bergantung pada risiko khusus persekitaran, pensijilan HMI dan cara ia disepadukan ke dalam sistem. Tetapi mari kita pecahkan perkara ini dengan butiran teknikal, kes penggunaan dunia sebenar dan spesifikasi sebenar HMI 10 Inch untuk memberikan anda kejelasan yang anda perlukan.
Mula-mula, mari kita tentukan maksud persekitaran yang berbahaya untuk peralatan industri. Di kebanyakan wilayah, piawaian seperti IEC 60079 (global) dan NEC 500/505 (Amerika Utara) mengelaskan lokasi berdasarkan kehadiran gas mudah terbakar, wap, habuk atau gentian. Ini dibahagikan kepada "Kelas" (gas/habuk), "Bahagian" atau "Zon" (kemungkinan kehadiran), dan "Kumpulan" (jenis bahan mudah terbakar). Peralatan yang digunakan di sini bukan sahaja standard di luar rak—ia mesti diperakui untuk mengelakkan bahan ini terbakar. Ini bermakna melindungi komponen elektrik untuk mengelakkan arka, percikan api atau permukaan yang menjadi terlalu panas.
Apabila seseorang bertanya, "Bolehkah HMI 10 Inch berfungsi di ruang ini?" mereka biasanya merujuk kepada dua senario: memasangnya di dalam kawasan berbahaya itu sendiri, atau memasangnya di dalam bilik kawalan tidak berbahaya yang bersebelahan. Mari kita mulakan dengan yang terakhir, kerana itu adalah kes penggunaan yang paling biasa yang saya lihat, dan ia mudah untuk pelanggan kami. Hampir semua HMI, tanpa mengira saiz, boleh digunakan dalam bilik kawalan yang tidak berbahaya kerana ia dilindungi mengikut reka bentuk kemudahan—diasingkan daripada kawasan proses dengan dinding kalis letupan, udara bertekanan atau sistem pembersihan. Untuk persediaan ini, HMI 10 Inch ialah pilihan yang bagus untuk bilik kawalan kerana skrinnya yang lebih besar memudahkan untuk memantau berbilang pembolehubah proses serentak, melaraskan titik tetapan dan menyelesaikan masalah tanpa mengeliat. Jika anda sedang mencari pilihan yang lebih kecil untuk panel kawalan padat di ruang yang tidak berbahaya, kamiHMI 7 inciberfungsi dengan sempurna untuk keperluan operasi yang kurang padat, tetapi model 10-inci sesuai untuk pengawasan berbilang proses yang terperinci.
Soalan yang lebih sukar ialah: bolehkah anda meletakkan HMI 10 Inci di dalam kawasan Zon 1 berbahaya (kehadiran gas berterusan atau terputus-putus) atau Bahagian 1 (sama untuk Amerika Utara)? Di situlah pensijilan menjadi tidak boleh dirunding. HMI standard—termasuk versi HMI 10 Inch yang tidak diperakui—tidak dibina untuk ini. Komponen dalamannya (papan litar, penyambung, bekalan kuasa) boleh menghasilkan percikan api jika sesuatu tidak berfungsi, dan suhu permukaannya boleh meningkat melebihi titik pencucuhan bahan mudah terbakar berdekatan. Itulah sebabnya syarikat yang memerlukan HMI yang dipasang di lapangan untuk kawasan berbahaya beralih kepada model dengan pensijilan keselamatan intrinsik (IS) atau kalis letupan.
Mari kita bincangkan tentang keselamatan intrinsik terlebih dahulu, kerana ia merupakan pendekatan yang paling biasa untuk peranti elektronik kecil seperti HMI. Peralatan yang diperakui IS direka bentuk untuk mengehadkan tenaga elektrik dan haba terlalu rendah sehingga tidak boleh menyalakan bahan mudah terbakar tertentu. Ini bermakna semua litar, pendawaian dan juga bateri (jika digunakan) diuji untuk mengesahkan ia tidak boleh mencapai tahap yang boleh dinyalakan. Berita baiknya ialah kami menawarkan versi yang selamat secara intrinsikHMI 10 Inciyang diperakui untuk zon berbahaya tertentu. Perkara utama di sini ialah "khusus"—ia bukan pensijilan satu saiz untuk semua. IS HMI 10 Inci kami dinilai untuk Zon 1, Kumpulan IIB+C (meliputi kebanyakan gas mudah terbakar seperti metana, propana dan hidrogen), yang merupakan piawaian untuk loji penapisan dan kimia. Ia juga mempunyai perumah tahan kakisan yang tertutup dan tahan terhadap habuk dan lembapan selain bahan mudah terbakar, yang merupakan bonus tambahan untuk persekitaran yang keras.
Untuk kawasan berbahaya yang lebih besar, kadangkala peralatan kalis letupan digunakan dan bukannya IS. Kepungan kalis letupan dibina untuk mengandungi letupan dalaman gas mudah terbakar, melepaskannya dengan selamat supaya ia tidak menyalakan bahan di luar. HMI 10 Inch tidak ditawarkan dalam format kalis letupan sekarang, tetapi kami mengesyorkan untuk memasangkannya dengan modul antara muka kalis letupan yang diperakui jika anda memerlukannya dipasang di kawasan proses yang sangat berisiko tinggi. Kebanyakan pelanggan kami memilih versi IS bagi HMI 10 Inch kerana ia lebih ringan, lebih mudah dipasang dan tidak memerlukan pengudaraan atau penyelenggaraan tambahan yang diperlukan oleh penutup kalis letupan.
Saya telah melihat secara langsung apa yang berlaku apabila syarikat melangkau pensijilan dan menggunakan peralatan standard di zon berbahaya. Seorang pelanggan di Texas cuba memasang HMI 10 Inci yang tidak diperakui di bilik pam kilang penapisan mereka (kawasan Zon 1) tanpa menyemak pensijilan. Dalam tempoh enam bulan, penyambung longgar pada HMI menyebabkan arka kecil yang menyalakan wap hidrokarbon yang bocor—nasib baik, tiada sesiapa yang cedera, tetapi HMI dan pam berdekatan telah rosak, dan pengeluaran berkurangan selama tiga hari. Itu kesilapan yang boleh dielakkan. Jika mereka bekerjasama dengan pasukan kami untuk mendapatkan HMI 10 Inci yang diperakui IS, insiden itu tidak akan berlaku. Semua model kami yang diperakui melalui ujian pihak ketiga untuk memenuhi piawaian IEC 60079, jadi anda tidak perlu risau tentang itu.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan apabila menggunakan HMI 10 Inci dalam persekitaran berbahaya ialah penyepaduan. Kebanyakan sistem kawalan proses di kawasan ini menggunakan rangkaian I/O (input/output) jauh untuk menyambungkan peranti medan (sensor, injap, dsb.) ke bilik kawalan. IS HMI 10 Inch berfungsi dengan lancar dengan rangkaian ini, dan kami menggunakan penghalang yang selamat secara intrinsik antara HMI dan pendawaian medan untuk memastikan tiada tenaga berlebihan sampai ke kawasan berbahaya. Jika anda perlu menyambungkan berbilang peranti medan, kamiHMI perindustrianplatform termasuk sokongan terbina dalam untuk Modbus, EtherNet/IP dan protokol industri biasa yang lain, supaya anda boleh memantau dan mengawal keseluruhan proses anda daripada skrin 10 inci tanpa perkakasan tambahan yang tidak diperakui.
Tunggu, mari kita atasi salah tanggapan biasa: sesetengah orang berpendapat saiz HMI penting untuk keselamatan. Skrin 10-inci tidak menjadikan peranti lebih atau kurang berkemungkinan menyalakan bahan mudah terbakar. Apa yang penting ialah penggunaan kuasa dan reka bentuk komponen dalaman. HMI 10 Inci kami mempunyai pemproses kuasa rendah yang berjalan pada 24V DC, yang sesuai untuk pensijilan IS kerana ia tidak menjana haba berlebihan. Skrin menggunakan lampu latar LED dan bukannya mentol pijar, yang menghapuskan risiko mentol terbakar pecah dan menyalakan bahan berdekatan. Kami juga mengelak semua bukaan di sekeliling skrin, penyambung dan butang untuk menghalang habuk atau gas daripada masuk ke dalam, yang diperlukan untuk pensijilan di zon berbahaya yang berdebu (Kelas II, Bahagian 2 untuk Amerika Utara).
Bagaimana dengan penyelenggaraan? Faedah besar menggunakan HMI 10 Inci yang diperakui ialah ia direka untuk memudahkan servis di kawasan berbahaya. Anda tidak perlu menutup keseluruhan proses untuk menggantikan skrin atau penyambung—kami mempunyai bahagian yang boleh diganti medan yang juga diperakui IS, jadi anda boleh menukar komponen tanpa memecahkan pengedap yang memastikan peranti selamat. Itu adalah penjimat kos yang besar untuk loji yang beroperasi 24/7; peralatan yang tidak diperakui selalunya memerlukan penutupan penuh untuk sebarang penyelenggaraan di zon berbahaya, yang boleh menelan belanja beribu-ribu dolar sejam dalam pengeluaran yang hilang.
Sekarang, mari kita tutup batasan, kerana jujur untuk bercakap tentang apa yang HMI 10 Inch tidak boleh lakukan. Ia tidak diperakui untuk digunakan di kawasan Zon 0, iaitu lokasi yang terdapat gas mudah terbakar secara berterusan atau untuk tempoh yang lama (seperti di dalam saluran paip). Untuk Zon 0, anda memerlukan jenis peranti yang selamat secara intrinsik, dan pada masa ini kami tidak menawarkannya untuk faktor bentuk 10 inci. Ia juga tidak dinilai untuk persekitaran yang sangat menghakis seperti zon percikan pelantar minyak luar pesisir, walaupun kami menawarkan versi gred marin HMI 10 Inch yang boleh mengendalikan semburan garam sederhana—untuk keadaan luar pesisir yang melampau, kami mengesyorkan agar anda berunding dengan jurutera keselamatan kami untuk mencari penyelesaian yang betul.
Saya juga ingin berkongsi kisah kejayaan untuk menggambarkan bagaimana ini berfungsi dalam amalan. Sebuah pengeluar farmaseutikal di India baru-baru ini menggunakan IS HMI 10 Inci kami untuk memantau proses penapaian mereka, yang terletak di kawasan Zon 1 dengan wap alkohol mudah terbakar. Pasukan itu telah menggunakan HMI yang lebih kecil, 7-inci, tetapi mereka mahukan skrin yang lebih besar untuk memantau 12 kapal penapaian sekaligus tanpa beralih antara skrin. Mereka memilih HMI 10 Inci kami kerana ia diperakui IS, serasi dengan sistem kawalan sedia ada mereka dan mempunyai saiz paparan yang mereka perlukan. Selepas enam bulan penggunaan, mereka melaporkan isu keselamatan sifar, dan pengendali mengatakan skrin yang lebih besar telah mengurangkan ralat semasa melaraskan parameter penapaian. Jika mereka memerlukan skrin yang lebih kecil untuk panel kawalan padat di kawasan yang tidak berbahaya, kamiHMI 7 inciakan menjadi alternatif yang sempurna, tetapi model 10-inci adalah sesuai untuk keperluan mereka.
Jadi, untuk bulatkan kembali kepada soalan asal: Bolehkah HMI 10 Inch digunakan dalam persekitaran yang berbahaya? Ya, jika anda memilih versi yang diperakui secara intrinsik selamat (IS), dan selagi persekitaran dikelaskan sebagai Zon 1, Kumpulan IIB+C (atau Kelas I, Bahagian 1 yang setara untuk Amerika Utara). Jika kawasan berbahaya anda ialah Zon 0 atau mempunyai keadaan yang melampau, anda perlu meneroka pilihan lain dan pasukan kami boleh membantu anda dengan itu. Jika anda hanya menggunakan HMI di dalam bilik kawalan yang tidak berbahaya, mana-mana versi berfungsi dan model 10-inci ialah pilihan terbaik untuk pemantauan proses terperinci.
Jika anda sedang menjalankan projek dalam persekitaran yang berbahaya dan ingin mengesahkan sama ada HMI 10 Inch sesuai untuk anda, atau jika anda memerlukan bantuan mereka bentuk persediaan HMI yang selamat dan mematuhi, pasukan pakar keselamatan industri kami sedia membantu. Kami boleh membimbing anda melalui proses pensijilan, menerangkan perbezaan antara IS dan peralatan kalis letupan, dan membantu anda memilih saiz dan model yang sesuai untuk keperluan proses khusus anda. Kami telah bekerjasama dengan beratus-ratus loji merentas industri untuk menggunakan HMI di kawasan berbahaya dan kami mengetahui selok-belok standard keselamatan global seperti IEC 60079, NEC 500 dan ATEX. Jangan ambil peluang dengan keselamatan—hubungi pasukan kami untuk membincangkan keperluan anda dan dapatkan penyelesaian yang disesuaikan.
Rujukan
- Suruhanjaya Elektroteknik Antarabangsa. (2019). IEC 60079: Suasana meletup. Geneva, Switzerland: IEC.
- Persatuan Perlindungan Kebakaran Kebangsaan. (2023). NFPA 70: Kod Elektrik Kebangsaan (NEC). Quincy, MA: NFPA.
- Allen-Bradley. (2024). Spesifikasi produk HMI industri. Diperoleh daripada /hmi/industrial-hmi.html
- Allen-Bradley. (2024). Butiran pensijilan HMI 10 inci yang selamat secara intrinsik. Diperoleh daripada /hmi/hmi-10-inch.html
- Allen-Bradley. (2024). Panduan aplikasi HMI 7 Inci. Diperoleh daripada /hmi/hmi-7-inch.html