
Product Description
Módulo CHARM de Saída Digital Intrinsecamente Segura Emerson SS4301T02
O Emerson SS4301T02 representa um avanço na tecnologia de controle para áreas perigosas, oferecendo capacidade de saída digital 24 VCC intrinsecamente segura para sistemas I/O CHARM (CHARacterization Module) da série DeltaV S. Projetado para atmosferas explosivas Zona 0/Divisão 1, este módulo de comutação lado baixo permite controle direto de dispositivos de campo nos ambientes industriais mais perigosos sem necessidade de barreiras de segurança externas—reduzindo custos de instalação, simplificando a fiação e melhorando a confiabilidade do sistema.
Entendendo a Segurança Intrínseca no Controle de Processos
Segurança intrínseca (IS) é o padrão ouro para equipamentos elétricos em atmosferas explosivas. Diferente dos invólucros à prova de explosão que contêm explosões, dispositivos intrinsecamente seguros previnem ignição limitando a energia elétrica a níveis incapazes de causar combustão—mesmo sob condições de falha. O SS4301T02 alcança isso por meio de limitação precisa de corrente, clampagem de tensão e restrições de armazenamento de energia certificadas pelas normas IEC 60079-11 e ATEX/IECEx.
Por que a Segurança Intrínseca é Importante: Na produção de petróleo e gás, processamento químico, fabricação farmacêutica e instalações de manuseio de grãos, gases inflamáveis, vapores e poeiras combustíveis criam atmosferas explosivas. Sistemas de controle tradicionais exigem barreiras de segurança caras ou invólucros purgados para evitar ignição. O design intrinsecamente seguro do SS4301T02 elimina essas barreiras, permitindo conexão direta de dispositivos de campo enquanto mantém o mais alto nível de integridade de segurança (capaz de SIL 3).
Especificações Técnicas
| Tipo de Saída | 24 VCC Intrinsecamente Segura Lado Baixo (Sinking) |
| Canais de Saída | 8 saídas digitais independentes IS |
| Corrente de Saída | 100 mA máximo por canal |
| Tensão de Saída | 24 VCC nominal (faixa de 18-30 VCC) |
| Tipo de Comutação | Sinking no lado baixo (comuta caminho de terra) |
| Classificação para Áreas Perigosas | ATEX/IECEx Zona 0, NEC Classe I Div 1 Grupos A-D |
| Parâmetros da Entidade | Uo=28V, Io=132mA, Po=0.92W, Co=0.1µF, Lo=0.1mH |
| Código de Temperatura | T4 (temperatura máxima da superfície 135°C) |
| Tempo de Resposta | Transição típica liga/desliga de 10 ms |
| Isolamento | Isolamento galvânico canal-para-barramento de 1500 VAC |
| LEDs de Diagnóstico | Indicadores de status por canal (8 LEDs) |
| Interface CHARM | Compatível com carrier CHARM série S DeltaV |
| Temperatura de Operação | -40°C a +70°C ambiente |
| Certificações | Capaz ATEX, IECEx, FM, CSA, SIL 3 conforme IEC 61508 |
Aplicações em Áreas Perigosas
Produção Offshore de Petróleo e Gás: Controle de válvulas solenóides intrinsecamente seguras em áreas de cabeçote de poço Zona 0, manifolds submarinos e separadores de processo onde atmosferas explosivas de hidrocarbonetos estão continuamente presentes. A capacidade de saída de 100mA do SS4301T02 aciona atuadores pneumáticos de válvulas, isolamento de sistemas de amostragem e dispositivos de desligamento de emergência sem barreiras externas.
Controle de Reatores Químicos: Interface com motores agitadores classificados IS, contatores de elementos de aquecimento e válvulas de adição de material dentro de vasos de reatores Zona 0 contendo solventes inflamáveis e intermediários. Saída IS direta elimina a necessidade de painéis de barreira, reduzindo o espaço no gabinete em 60% e simplificando a manutenção.
Recuperação de Solventes Farmacêuticos: Operação de válvulas solenóides IS controlando sistemas de recuperação de vapor de solventes, refluxo de colunas de destilação e isolamento de bombas de vácuo em áreas classificadas Zona 0. Conformidade com FDA 21 CFR Parte 11 através da execução de lotes DeltaV e integração de trilha de auditoria.
Controle de Poeira em Elevadores de Grãos: Controle bicos de supressão de poeira classificados IS, alarmes de nível de silo e intertravamentos de correias transportadoras em ambientes com poeira combustível Zona 20. O código de temperatura T4 do módulo garante que as temperaturas superficiais permaneçam abaixo dos limiares de ignição da poeira de grãos.
Arquitetura de Chaveamento no Lado Baixo
O SS4301T02 emprega topologia de chaveamento no lado baixo (sinking), onde cada canal de saída comuta o caminho de retorno de terra para os dispositivos de campo. Esta arquitetura oferece vantagens críticas em aplicações intrinsecamente seguras:
Barramento Positivo Comum: Todos os dispositivos de campo compartilham uma fonte comum de 24 VDC positiva de uma fonte de energia intrinsecamente segura, simplificando a fiação e reduzindo a quantidade de cabos em 50% comparado a projetos com chaveamento no lado alto.
Detecção de Falhas: Diagnósticos de circuito aberto e curto-circuito monitoram a corrente de carga e detectam falhas na fiação, bobinas de solenóide quebradas e falhas de aterramento antes que comprometam a segurança ou a integridade do processo.
Limitação de Energia: Circuitos de limitação de corrente de precisão restringem a corrente de saída a no máximo 100 mA, garantindo que a energia total do circuito permaneça abaixo da energia mínima de ignição (EMI) para gases do Grupo IIC (20 µJ) mesmo sob múltiplas condições de falha.
Integração do Sistema CHARM I/O
O SS4301T02 integra-se com os suportes CHARM da série DeltaV S (KL4210X1, KL4220X1), proporcionando substituição de módulo hot-swappable sem desligamento do sistema. A arquitetura CHARM permite configuração flexível de I/O com módulos analógicos, digitais e especiais mistos em um único suporte, otimizando a densidade do gabinete e reduzindo custos de instalação.
Configuração via DeltaV Explorer utiliza blocos de função IS pré-construídos com verificação automática dos parâmetros de entidade. O sistema valida os parâmetros dos dispositivos de campo (Co, Lo) contra as capacidades do módulo, prevenindo configurações inseguras que possam exceder os limites de segurança intrínseca.
Certificação e Conformidade
Certificado em fábrica conforme padrões internacionais de segurança intrínseca incluindo Diretiva ATEX 2014/34/EU, Esquema IECEx, FM 3610 e CSA C22.2 No. 157. Cada módulo é enviado com documentação dos parâmetros de entidade, desenhos de instalação e diretrizes de fiação para áreas perigosas para aprovação rápida da certificação.
Capacidade SIL 3 conforme IEC 61508/61511 permite implantação em sistemas instrumentados de segurança (SIS) para desligamento de emergência (ESD), detecção de fogo e gás, e sistemas de proteção de pressão de alta integridade (HIPPS). Classificação de capacidade sistemática (SC) 3 suporta aplicações SIL 3 em arquiteturas 1oo1.
Melhores Práticas de Instalação
Requisitos de Fiação: Use cabo IS com revestimento azul (IEC 60079-14) com condutores mínimos de 0,5mm². Mantenha separação de 50mm da fiação não IS ou instale barreiras físicas. Termine os cabos IS em blocos de terminais dedicados marcados com etiquetas azuis.
Aterramento: Conecte o aterramento do chassi do suporte CHARM ao barramento de aterramento IS dedicado usando fio mínimo de 4mm². Mantenha resistência <1Ω ao aterramento principal da instalação para imunidade ideal a ruídos e conformidade de segurança.
Verificação dos Parâmetros de Entidade: Calcule a capacitância total do dispositivo de campo (Co) e a indutância (Lo) incluindo os parâmetros do cabo. Assegure que Co < 0,1µF e Lo < 0,1mH para manter a certificação de segurança intrínseca. Use capacitância do cabo de 200 pF/m e indutância de 1 µH/m para os cálculos.
Produtos Intrinsecamente Seguros Relacionados
| Modelo do Produto | Descrição | Link do Produto |
|---|---|---|
| SE4302T01 | DO 24 VDC CHARM High-Side (Não IS) | Ver Produto |
| SE4302T02 | Módulo CHARM DO 24 VDC Isolado | Ver Produto |
| KJ4110X1-EB1 | Extensor DeltaV IS para Áreas Perigosas | Ver Produto |
Garantia de Qualidade & Suporte
Testado em fábrica conforme padrões de segurança intrínseca IEC 60079-11 com verificação completa dos parâmetros de entidade e triagem de estresse ambiental. Enviado com certificados ATEX/IECEx, documentação dos parâmetros de entidade e diretrizes de instalação em áreas perigosas. Suportado por garantia de 18 meses cobrindo defeitos de fabricação e conformidade de certificação.
Suporte técnico global fornece assistência na classificação de áreas perigosas, cálculos de parâmetros de entidade e documentação de certificação para aprovação regulatória. Módulos de substituição são enviados pré-certificados com parâmetros de entidade correspondentes para minimizar o tempo de inatividade durante reparos de emergência.
© 2025 INDUSTRIAL CONTROL HUB. Todos os direitos reservados.
Fonte Original: https://www.indctrlhub.com
Contato: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191