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Duplicateur SIL3 pour signaux analogiques 4…20 mA

Les signaux de terrain dirigés vers l’automate de sécurité sont recopiés vers le système DCS, pour un maximum de sécurité

Duplicateurs 4...20 mA
Deux duplicateurs complets : platines et modules, diodes en haut et filtres HART en bas.

Préambule

Pepperl+Fuchs s’attache à concevoir des solutions innovantes et les fait partager lorsqu’elles apportent des réponses simples aux questions qui concernent l’automatisation des procédés industriels d’aujourd’hui.

Cet article vous présente notre duplicateur de signaux, tout spécialement étudié pour diriger des signaux issus du terrain vers votre système ESD, tout en assurant une recopie vers le système DCS associé comme système de conduite, en toute sécurité.

Grâce à l’ingéniosité de cette conception, aucune interruption ni aucune influence ne peut avoir lieu sur la boucle de sécurité. Vos signaux critiques vers le système de sécurité sont entièrement protégés par cette solution de duplication et d’isolation galvanique du signal 4-20mA.

Sécurité des boucles de mesure sensibles

Les processus pour lesquels les mesures des paramètres physiques sont essentielles au bon fonctionnement et à la sécurité sont gérés par des automates de sécurité. Pour compléter le dispositif et afin d’assurer un niveau d’intégrité de sécurité maximum, la duplication du signal vers un système de contrôle commande (SNCC, DCS) permet la supervision des points sensibles de l’installation.


Principe du système

Une boucle principale 4…20 mA est constituée du transmetteur de terrain passif (2 fils), alimentée par un automate de sécurité. Un isolateur galvanique inséré dans cette boucle récupère l’information courant pour la recopier en sortie vers une boucle de signal actif. La présence d’une diode en parallèle sur l’entrée de l’isolateur galvanique permet la continuité de la boucle de courant, même si la barrière d’isolement galvanique est retirée. D’autre part, afin d’empêcher toute influence pouvant être liée à la remontée des signaux HART venant du système de contrôle commande, un condensateur est utilisé comme filtre HART. Ces deux dispositifs qui viennent d’être décrits constituent respectivement le bloc « diodes » et le bloc « filtres HART » comme décrit dans le schéma ci-dessous.

Le système est conçu pour 8 voies.



Schéma de principe du duplicateur

Cas d’un transmetteur situé en zone de sécurité intrinsèque (ATEX)

Dans le cas d’un transmetteur ATEX de sécurité intrinsèque, l’utilisation d’une barrière SIL 3 additionnelle de faible encombrement (KCD2-STC-EX1.ES) entre le transmetteur et le système de duplication, permet de maintenir un niveau SIL3 de la boucle complète.



Schéma de la solution avec le transmetteur en Ex i : utilisation d'une barrière KCD2-STC-EX1.ES.

NOTA : pour tout autre mode de protection (Transmetteur Exd, Exe…), le système sera utilisé sans l'ajout d'une barrière.


Avantages de la solution

La solution de Pepperl+Fuchs est compacte et fiable. La platine du duplicateur est de conception robuste et son montage dans l’armoire d’accueil est aisé, l’accès aux bornes de raccordement est simple et le raccordement facile. La conception de la platine de duplication permet une sureté de fonctionnement poussée, obtenant un niveau d’intégrité de sécurité jusqu’à SIL 3 pour les boucles résultantes.


Un atout : le système HIC

La solution repose sur le système HIC. Les isolateurs galvaniques pour signaux 4…20 mA utilisés sont montés sur une platine HICTB08. Ce sont des modules amovibles, verrouillés sur la platine. Les modules utilisés, HIC2025HC, sont bien connus de la gamme HIC. Leur faible encombrement permet d’obtenir un résultat final très compact.



Le résultat est magnifique !