Certificação é pioneira em nova tecnologia de sistema Ethernet intrinsecamente seguro a dois fios, com base em norma internacional da IEC
Foi emitido em 27/05/2021 o primeiro certificado de conformidade internacional para um equipamento “Ex” com o padrão 2-WISE – Ethernet intrinsecamente segura a dois fios. O certificado IECEx foi obtido pela Empresa Pepperl+Fuchs, com escritório em Mannheim na Alemanha. O equipamento 2-WISE certificado de forma inédita é um Switch APL tipo ARS*-B2-IC*. Estes Switches podem possuir um total de até 24 portas Ethernet a dois fios (spurs).
Os tipos de proteção incorporados neste equipamento são Ex ic ec nC [ic]. A marcação deste Field Switch APL 2-WISE é Ex ic ec nC [ic] IIC T4 Gc (para instalação em áreas classificadas contendo gases inflamáveis) e [Ex ic Dc] IIIC (para instalação em áreas classificadas contendo poeiras combustíveis). O certificado de conformidade IECEx foi emitido pelo Organismo de Certificação (ExCB) TUV Rheinland Industrie Service (TUR), da Alemanha.
A IEC TS 60079-47, publicada em 02/2021, inédita na normalização internacional sobre atmosferas explosivas da IEC, especifica os requisitos para a fabricação, marcação, documentação e instalação de equipamentos e sistemas com a utilização do conceito 2-WISE (2-Wire Intrinsically Safe Ethernet concept), tendo como base a Ethernet a dois fios, com base no padrão APL (Advanced Physical Layer) / 10BASE-T1L, como definido na Norma IEEE 802.3cg/2019 – IEEE Standard for Ethernet – Physical Layer Specifications and Management Parameters for 10 Mb/s Operation and Associated Power Delivery over a Single Balanced Pair of Conductors.
O padrão 2-WISE é um conceito de redes ethernet intrinsecamente seguras a dois fios, que opera com o padrão APL, projetado para “simplificar” o processo de avaliação dos parâmetros de entidade de segurança intrínseca dos equipamentos e redes de dispositivos “Ex” de campo, com segmentos (spur) ou troncos (trunk) das redes com este padrão.
A IEC TS 60079-47 apresenta listagens “simples” de especificação de conjunto de parâmetros “universais” a serem aplicados de forma padronizada para todos os componentes da rede, para a configuração das portas dos dispositivos “Ex” conectados aos segmentos e troncos 2-WISE.
O padrão Ethernet APL apresenta os benefícios combinados de comunicação no padrão Ethernet com técnicas de instalação com cabos com dois fios (par de fios). Esta característica permite uma fácil aplicação como um novo padrão para as instalações das indústrias de processo com a presença de atmosferas explosivas, incluindo Zona 0 e Zona 20, utilizando tecnologias e tipos de proteção “Ex” consagrados, oriundos dos sistemas de automação de processo com dispositivos discretos, como “segurança intrínseca” (Ex “i”) e “segurança aumentada” (Ex “e”).
O padrão APL é uma tecnologia básica de Ethernet, que permite um amplo e inovador desenvolvimento de produtos, incluindo switches, sensores e atuadores “Ex”. Este padrão Ethernet faz com que todos obtenham os benefícios proporcionados pela digitalização das plantas de processo e a crescente integração e convergência entre as áreas de IT (Tecnologia da Informação) e de OT (Tecnologia de Operação), incluindo as empresas de engenharia, os integradores de instalações, as empresas de serviços, os fornecedores de dados e os usuários finais.
Os sistemas 2-WISE operam no padrão Ethernet, a 10 Mb/s no modo full duplex, o que representa velocidades de comunicação da ordem de 300 a 8.000 vezes mais rápida que os padrões “atuais” ou “tradicionais” 4 a 20 mA HART ou FISCO (Fieldbus intrinsecamente seguro). A aplicação de sistemas 2-WISE pode ser considerada uma “revolução” em termos de redes de comunicação de campo (nível 0), representando, de fato, a chegada das redes ethernet às instalações industriais de controle de processo, permitindo que cada elemento de campo possua um endereço IP e esteja totalmente integrado à automação da planta, incluindo as áreas de OT (Tecnologia de Operação) e IT (Tecnologia da Informação), permitindo uma total integração dos sistemas de supervisão e controle, desde o chão da fábrica “Ex” até a gestão de ativos, engenharia e manutenção na “nuvem”.
As alterações proporcionadas por este padrão incluem o menor nível de potência, a maior largura de faixa de comunicação de dados, as maiores distâncias envolvidas na fiação de campo, a possibilidade de “ilhamento” de dados (por exemplo pelas técnicas de filtragem IP ou VLAN) e aplicação em circuitos Ethernet intrinsecamente seguros, para Zonas 0, 1, 2, 20, 21 ou 22, em áreas classificadas do Grupo I (Minas subterrâneas de carvão), Grupos IIA/IIB/IIC (Gases inflamáveis) ou Grupos IIIA/IIIB/IIIC (poeiras combustíveis).
Um exemplo de arquitetura de um sistema 2-WISE, incluindo 2-WISE Power Switch, sistema tronco (trunk), derivações (spurs), Field Switches 2-WISE e dispositivos de campo 2-WISE (incluindo sensores e atuadores) é mostrado na Figura a seguir.
Sistema Tronco (trunk) e derivações (spur) 2-WISE
Um exemplo de Field Switch APL 2-WISE é mostrado na figura a seguir.
Field Switch APL 2-WISE certificado pelo IECEx
No âmbito do Brasil, os membros da Comissão de Estudo CE 003.031.004 (Segurança intrínseca) do Subcomitê SCB 003:031 (Atmosferas explosivas) da ABNT/CB-003 (Eletricidade) acompanhou, em nome Comitê Brasileiro de Normalização para a IEC (Brazil National Committee of the IEC) todos os trabalhos de elaboração, revisão, comentários, votação, aprovação e publicação da IEC TS 60079-47, inclusive contribuindo com comentários que foram analisados e incorporados para o aperfeiçoamento deste inédito documento internacional. A respectiva Norma Brasileira ABNT IEC TS 60079-47 já foi totalmente elaborada, devendo ser publicada pela ABNT em Consulta Nacional nos próximos meses.
O certificado IECEx TUR 20.0105X emitido para este Field Switch APL 2-WISE está disponível, na íntegra, no sistema “on-line” de certificação do IECEx: https://www.iecex-certs.com/#/deliverables/CERT/51795/view
Mais informações sobre a Especificação Técnica IEC TS 60079-47 estão disponíveis na página da IEC: https://webstore.iec.ch/publication/64292
Mais informações sobre as Normas Técnicas Internacionais das Séries IEC 60079 e ISO 80079 e as respectivas Normas Técnicas Brasileiras adotadas idênticas das Séries ABNT NBR IEC 60079 e ABNT NBR ISO 80079 estão disponíveis na página do Subcomitê SCB 003:031 (Atmosferas explosivas): http://cobei-sc-31-atmosferas-explosivas.blogspot.com/
Roberval Bulgarelli