Redazione 
Quello della sicurezza è da sempre uno dei principi cardine di R. Stahl Group. Da più di 90 anni il gruppo tedesco ha fatto della fornitura di materiale certificato antideflagrante in ambito automazione, controllo e distribuzione, installazione, illuminazione e segnalazione il suo core business principale, creando una solida rete di clienti in tutto il mondo operanti nel settore petrolifero, chimico e farmaceutico.
Nuove sfide, nuovi pericoli. Ebbene sì, di fronte alla crescente domanda di fonti energetiche rinnovabili, sfruttare il potenziale offerto dall’idrogeno sarà fondamentale per raggiungere gli obiettivi globali di decarbonizzazione. Ma se davvero vogliamo che l’idrogeno diventi protagonista di questa transizione serviranno sempre più investimenti in tutta la sua catena del valore e le tecnologie dedicate alla sicurezza non devono essere messe in secondo piano. L’impiego dell’idrogeno, dalla produzione, lo stoccaggio al trasporto, comporta dei rischi sia per gli operatori sia per l’ambiente: per le sue proprietà, l’idrogeno è estremamente infiammabile ed è in grado di sviluppare energie esplosive enormi, con una fiamma invisibile all’occhio umano.
Grazie alla sue esperienza pluridecennale, R. Stahl è l’anello di congiunzione affidabile tra innovazione e sicurezza anche in campo H2. Dal 17 al 19 Maggio 2023, l’azienda parteciperà alla seconda edizione della Hydrogen Expo di Piacenza dove, presso lo stand C91 del Pad.1, mostrerà al pubblico la sua gamma di soluzioni di sicurezza (certificate a livello internazionale) per aree pericolose.
Remote I/O IS1+ per applicazioni in zona a rischio esplosione
Il sistema di I/O remoto IS1+ per l’utilizzo nelle aree pericolose in Atex zona 1 e 2 offre agli utenti varie opzioni per gestire gli strumenti in campo tramite le tecnologie di rete standard. Ciò è ottenuto con vari moduli I/O per la acquisizione / comando di segnali a sicurezza intrinseca e non (analogici, digitali e di temperatura – termocoppie / termoresistenze -) ed anche di segnali pneumatici mediante un modulo con valvole a solenoide integrate.
Oltre alla comunicazione ModbusRTU e Profibus DP, il sistema supporta le reti basate su Ethernet (ModbusTCP, EtherNet/IP e PROFINET e OPC UA), garantendo in caso di successivo revamping la possibilità di migrare senza dover sostituire il modulo di comunicazione e fornendo così un sistema affidabile ad alte prestazioni per il trasferimento dei dati in aree pericolose. È presente una doppia porta RJ45 per connessione in rame in topologie di rete a stella (con switches), lineari (daisy-chain) o ad anello, con supporto di vari modalità di ridondanza di cpu e di rete di comunicazione.
La versione per la zona 1 si avvale di interfacce di comunicazione a sicurezza intrinseca, in modo da permettere estensioni, modifiche e lavori di manutenzione durante il funzionamento, persino in presenza di un’atmosfera esplosiva. Tutto questo senza dispendiose autorizzazioni o, addirittura, spegnimenti. Il collegamento del Profibus DP continua a basarsi sullo standard a sicurezza intrinseca RS485-IS. Per i protocolli Ethernet l’IS1+ in zona 1 adotta la nuova versione Ex i standardizzata per l’Ethernet a 4 fili: 100BASE-TX-IS. Per aggirare il limite di 100 m di lunghezza previsto per l’Ethernet in rame, è attualmente in corso di sviluppo (previsto disponibile nel corso del 2023) un convertitore certificato per zona 1 che trasforma il 100BASE-TX-IS a sicurezza intrinseca nel 100BASE-FX a fibra ottica, per coprire così distanze fino a 30 km. Un server web integrato fornisce assistenza per la messa in servizio e la verifica dello stato del sistema. La cpu può gestire fino a 16 moduli, anche in zona 1.
Gli utilizzatori della Remote I/O IS1+ godranno di vantaggi importanti, quali i moduli di I/O DI/DO e AI/AO multifunzione – in cui ogni singolo canale è parametrizzabile e configurabile individualmente come ingresso o come uscita. Moduli misti di ingresso / uscita rendono possibili soluzioni efficienti in presenza di un numero ridotto di segnali, riducendo la quantità di moduli necessari: una flessibilità che consente anche di ridurre le spese di stoccaggio delle parti di ricambio.
Disponibile anche la segnalazione della necessità di manutenzione preventiva (“End of Service-Life”), che viene rilevata con fino a dodici mesi di anticipo rispetto alla previsione di guasto, visualizzata localmente con un LED blu e segnalata al sistema di controllo di livello superiore (in accordo a Namur NE107).
I moduli IS1 sono adatti ad un utilizzo tra -40 e +75°C (sia per il montaggio orizzontale sia per quello verticale) con un intervallo di vita previsto di 15 anni. Stahl può fornire inoltre una ampia gamma di custodie, in GRP oppure acciaio inox, completamente personalizzabili in base alle richieste dei clienti.
Connettori modulari a innesto: collegamento rapido e flessibile nelle aree a rischio di esplosione
La serie modulare miniCON rappresenta una soluzione particolarmente semplice da montare e manutenere, che offre numerose opzioni configurabili tramite una variazione minima dei componenti, per il collegamento in-line dei dispositivi in campo, impianti elettrici, macchine e azionamenti mobili, sistemi di telecamere ed HMI, etc. Le spine e i giunti a 8 poli per sezioni di cavo da 0,25 mm² a 2,5 mm² garantiscono un’alimentazione elettrica per gamme di tensione che vanno dai livelli di segnale (24 V/0 – 4 mA) fino alle alimentazioni elettriche trifase a 500 VAC/16 A, nonché per il collegamento Profinet e a tutti i comuni sistemi di bus di campo digitali. Gli apparati costruttivi elettrici possono essere forniti già completamente configurati, cablati e testati, per cui la loro installazione e messa in funzione nel luogo di utilizzo richiede un intervento minimo. Il collegamento plug & play con bloccaggio a scatto brevettato può essere collegato e scollegato da qualsiasi operatore senza la necessità di ordini di lavoro a caldo e anche sotto tensione. Questa caratteristica permette un notevole risparmio di tempo e denaro. L’idoneità Hot Swap accorcia i tempi di fermo durante la manutenzione o la sostituzione degli apparecchi e semplifica l’impiego dei connettori nei luoghi di installazione particolarmente problematici e difficilmente accessibili. La facilità di impiego permette inoltre anche l’uso con una sola mano con guanti da lavoro. L’utilizzatore ha a disposizione tre diverse versioni di codifica che consentono di adattare i connettori ai diversi livelli di tensione. L’installazione delle spine e dei giunti può essere invertita, scambiandone le funzioni, ad esempio per ridurre la profondità di montaggio. I robusti e durevoli connettori a innesto miniCON con grado di protezione IP 66/68 sono disponibili in plastica o acciaio inox e resistono a un range di temperature estreme comprese tra -60 °C e +75 °C. I connettori sono tutti provvisti di certificati ATEX e IECEx per le zone 1 e 21, mentre i connettori in metallo dispongono anche dell’omologazione cULus per la classe I, div. 2. Rappresentano inoltre una soluzione tecnica che guarda al futuro, in quanto supportano la comunicazione dati digitale e l’implementazione di sistemi smart di manutenzione predittiva e preventiva collegati in rete. Gli accessori includono diversi adattatori e pressacavi nelle versioni Ex e ed Ex i, nonché un ferma cavo interno.
Dispositivi di comando ORCA HMI
Con il lancio della sua nuova gamma di HMI, denominata ORCA, R.STAHL ha introdotto il nuovo sistema “EasyConnect click-fit”, dividendo i componenti della macchina in 2 unità: un E-Box – che contiene l’elettronica del computer o thin client – e il display box (D-Box), comprendente lo schermo e il multi-touch screen. Queste due categorie di moduli esistono poi in diverse varianti (E-box con processori più o meno performanti, display più o meno grandi, …) combinabili tra loro, consentendo flessibilità in fase di installazione, manutenzione, riparazione e aggiornamento tecnologico. D-Box e E-Box possono infatti essere separati e sostituiti in campo senza scollegare alcun cavo e senza rimuovere fisicamente l’HMi dalla sua custodia. In aggiunta i dispositivi ORCA per montaggio a pannello sono molto leggeri e maneggevoli, in confronto ad altre soluzioni di visualizzazione Ex.
ORCA è disponibile in 3 taglie di display (12″, 15″ and 22″) e con 2 diversi E-Box: l’E-Box Standard è equipaggiato con processore Intel® Atom™ e una porta Ethernet. L’E-Box Pro è stato disegnato per applicazioni sfidanti ed è dotato di un Intel® Core™ i5 e varie connessioni Ethernet 1000Base-TX, 1000Base-SX or 1000Base-LX, in aggiunta a porte seriali e interfacce USB.
Gli HMI R.STAHL possono essere forniti integrati da un lettore di carte RFID contactless, per consentire agli operatori di autenticarsi nel sistema di controllo senza digitare password su tastiere o touchscreen. Si tratta di una funzionalità molto richiesta in particolare nel settore farmaceutico.
La robustezza della piattaforma ORCA è garantita da dettagli come il suo frontale in vetro e poliestere a prova di graffi e di solventi. Inoltre, i dispositivi ORCA sono UV-resistant e, per quanto riguarda il frontale, conformi alle norme GMP e clean-room. I display sono molto luminosi e facilmente leggibili e supportano vari tipi di risoluzione per adattarsi ai requisiti dei software applicativi. I touchscreen supportano il multi-touch: è possibile quindi operare con gli stessi gesti divenuti familiari con gli smartphone, come swiping, scrolling, zooming. In aggiunta, è previsto l’utilizzo con i guanti.
Durante lo sviluppo della nuova famiglia ORCA, sono state considerate ovviamente tutte le vigenti direttive europee. Oltre a non contenere sostanze pericolose, i dispositivi sono stati progettati per rendere agevole il riciclo dei singoli componenti. Il tipo di protezione dalle esplosioni, tramite utilizzo di sabbia al posto di resina, consente frequentemente di procedere alla riparazione anziché alla sostituzione del singolo componente interno difettoso. Infine, gli HMI ORCA montano componenti energeticamente efficienti, hanno una funzione di regolazione automatica della luminosità e oscuramento automatico e funzionano senza ventola di raffreddamento. Tutto questo contribuisce a raggiungere una ridotta impronta CO2.