CH694837A5 - Method for securing a control electromechanical device designed to work in environments with a risk of explosion. - Google Patents

Abstract

The electronic components are enclosed in a sealed compartment in the device in to which a neutral gas is introduced under pressure. The pressure of the gas is about 50 mbar and the compartment contains a pressure detector which works with the electronics to maintain the desired pressure. If the device is connected to a source of gas under pressure, the gas in the compartment is the same as the gas used in the pneumatic circuit and comes from the same source.

Description

       

  



   L'invention a pour objet un procédé de sécurisation d'un dispositif  électromécanique de commande destiné à travailler dans un environnement  présentant un risque d'explosion, plus précisément en zone 1 ou 2.                                                             



   Les dispositifs de commande électromécanique, en particulier les  dispositifs de commande électro-pneumatiques travaillant dans un  environnement présentant un risque d'explosion tel qu'on le rencontre  dans l'industrie chimique, doivent être sécurisés afin d'éliminer  les risques d'explosion dus à une étincelle électrique ou à 1'échauffement  d'un composant. 



   Jusqu'ici, pour assurer cette sécurité, les dispositifs de commande  ont été placés dans des armoires dans lesquelles un pressostat maintient  un gaz neutre, par exemple de l'air, sous une pression de quelques  millibars. L'ouverture de l'armoire entraîne la coupure totale de  l'alimentation électrique, c'est-à-dire non seulement la coupure  de l'alimentation des électrovalves, mais également l'alimentation  des composants électroniques du dispositif de commande. L'armoire  contenant généralement un nombre important de dispositifs de commande,  une intervention sur l'un de ces dispositifs entraîne donc la mise  hors service de tous les autres dispositifs, ce qui provoque généralement  l'arrêt d'une importante unité de production, ce qui se traduit par  des retards et des    pertes.

   Cette solution nécessite en outre un  câblage long et important et la confection d'une armoire couteuse.                                                             



   La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients du  procédé selon l'art antérieur, c'est-à-dire d'éliminer l'armoire  et d'éviter de mettre hors service des dispositifs de commande voisins  lors de l'intervention sur un dispositif de commande. 



   Le procédé de sécurisation d'un dispositif comprenant des composants  électroniques selon l'invention est caractérisé en ce qu'on enferme  ces composants dans un compartiment étanche du dispositif, dans lequel  on introduit un gaz neutre sous pression. 



   Le compartiment à mettre sous pression sera donc généralement de  faible volume et dans tous les cas très faible relativement au volume  d'une armoire. Il sera facile de maintenir une pression bien supérieure  à celle d'une armoire, par exemple une pression de 50 mbar. 



   Ainsi, non seulement on élimine l'armoire, mais comme chaque dispositif  de commande a ses propres moyens de sécurisation, la mise hors service  d'un dispositif de commande n'entraîne pas la mise hors service des  autres dispositifs de commande situés dans le même environnement.                                                              



   L'invention a également pour objet un dispositif électromécanique  de commande destiné à travailler dans    un environnement présentant  un risque d'explosion, caractérisée en ce que ses composants électroniques  sont contenus dans un compartiment étanche contenant un gaz neutre  sous pression. 



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution  de l'invention.      La fig. 1 est une vue en perspective d'un  bloc de commande comportant plusieurs valves électromagnétiques pour  la commande pneumatique d'une installation.     La fig. 2 est un  éclaté de la fig. 1, dans lequel une seule paire de valves électromagnétiques  a été représentée.     La fig. 3 est une vue schématique du dispositif  de commande avec ses alimentations.  



   Le dispositif représenté aux fig. 1 et 2 est constitué d'un empilage  d'éléments ayant chacun une fonction particulière. L'empilage est  plus précisément constitué de deux plaques d'extrémité et de fermeture  1 et 2 entre lesquelles sont disposés trois éléments, 3, 4 et 5 en  forme de boîtier contenant les composants électroniques et un certain  nombre d'éléments 6 comportant chacun deux électrovalves 7 et 8 enfichables.                                                   



   Les éléments 3, 4 et 5 présentent d'un cOté une creusure et de l'autre  cOté une paroi constituant le fond de la creusure. Les creusures  sont toutes tournées    du même cOté et elles sont entourées d'une  garniture d'étanchéité 9, respectivement 10 et 11 contre lesquelles  vient s'appliquer la paroi de l'élément voisin de manière à fermer  le logement constitué par l'évidement. Sur les éléments 4 et 5, on  distingue les parois 12 et 13. Les parois des éléments 3, 4, 5 présentent  chacune un trou tel que les trous 14 et 15 pour l'entrée du gaz neutre,  par exemple de l'air, dans les éléments. L'élément 6 présente également  un trou 16 coïncidant avec le trou 15 pour le passage du gaz neutre  et ce trou 16 est situé lui-même en face d'un trou 17 prévu dans  la plaque d'extrémité 2 pour l'entrée du gaz neutre sous pression.

                                                               



   Les parois des éléments 3, 4 et 5 sont munies d'un second trou situé  au dessus de la position des trous 14 et 15, non visible sur le dessin,  mais dont on peut se représenter la position car ces trous sont alignés  sur un passage 18 à travers l'élément 6, ce passage 18 étant situé  en face d'une soupape 19 <;>montée dans la plaque d'extrémité 2,  cette soupape 19 limitant la pression dans les éléments 3, 4 et 5.  Les zones de l'élément 6 et de la plaque 2 entourant les passages  16 et 18, respectivement 17 et 19, sont entourées d'une garniture  d'étanchéité telle que 20 et 21. Les logements que l'on distingue  sur l'élément 6 font partie du circuit pneumatique des électrovalves  7 et 8. La plaque d'extrémité 1 présente une valve de purge 22. 



   Dans l'élément 3, est notamment monté un capteur de pression 23 pour  le contrOle de la pression du gaz    neutre dans les éléments et  le maintien de cette pression à 50 mbar. 



   Dans l'exemple représenté, les bornes 24 sont prévues pour la connexion  d'un bus par fibres optiques et la borne 25 pour la connexion d'un  bus par conducteur galvanique. Les bornes 26 des éléments 4 et 5  sont destinées à être reliées à des capteurs extérieurs. 



   Les bobines 7 et 8 des électrovalves sont enfichables comme décrit  dans la demande de brevet EP 0 905 820 du demandeur. Le gaz neutre  sous pression s'étend donc jusqu'à la connexion des bobines. La demande  de brevet EP 0 905 820 décrit un mode d'enfichage dans lequel l'arc  électrique susceptible de se former lors de la mise en place ou de  l'enlèvement de la bobine se produit dans un logement communiquant  avec le compartiment sous pression. 



   Le principe de fonctionnement du dispositif est représenté schématiquement  à la fig. 3. Le traitillé 30 représente la séparation entre l'espace  exempt de risque et l'espace présentant un risque d'explosion. Le  dispositif est représenté par le rectangle hachuré 31. Dans l'espace  32 hachuré selon une première inclinaison se trouve le gaz neutre  à une pression d'environ 50 mbar. L'espace 33 hachuré dans l'autre  sens représente l'espace d'activité des valves contenant le gaz de  fonctionnement de la commande pneumatique. Ce gaz, par exemple de  l'air, est le même que celui remplissant l'espace 32. Il est fourni  par une source 34 qui alimente directement l'espace 33 et alimente  l'espace    32 à travers un réducteur de pression 35. Les doubles  flèches 36 représentent la liaison pneumatique entre les valves et  des actionneurs.



  



   The invention relates to a method of securing an electromechanical control device for working in an environment with a risk of explosion, more precisely in zone 1 or 2.



   Electromechanical control devices, in particular electro-pneumatic control devices operating in an environment with a risk of explosion as encountered in the chemical industry, must be secured in order to eliminate the risk of explosion due to an electric spark or the heating of a component.



   So far, to ensure this security, the control devices have been placed in cabinets in which a pressure switch maintains a neutral gas, for example air, under a pressure of a few millibars. The opening of the cabinet causes the total power failure, that is to say not only the power failure of the solenoid valves, but also the supply of the electronic components of the control device. Since the cabinet generally contains a large number of control devices, an intervention on one of these devices therefore brings all other devices to a standstill, which generally causes the shutdown of a large production unit. which results in delays and losses.

   This solution also requires a long and important wiring and the making of an expensive cabinet.



   The present invention aims to overcome the disadvantages of the method according to the prior art, that is to say to eliminate the cabinet and avoid disabling adjacent control devices during the intervention on a control device.



   The method of securing a device comprising electronic components according to the invention is characterized by enclosing these components in a sealed compartment of the device, into which a neutral gas is introduced under pressure.



   The compartment to put under pressure will therefore generally low volume and in any case very small relative to the volume of a cabinet. It will be easy to maintain a pressure much higher than that of a cabinet, for example a pressure of 50 mbar.



   Thus, not only is the cabinet eliminated, but as each control device has its own means of securing, the decommissioning of a control device does not result in the decommissioning of other control devices located in the same environment.



   The invention also relates to an electromechanical control device for working in an environment with a risk of explosion, characterized in that its electronic components are contained in a sealed compartment containing a neutral gas under pressure.



   The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the invention. Fig. 1 is a perspective view of a control block comprising a plurality of electromagnetic valves for the pneumatic control of an installation. Fig. 2 is an exploded view of FIG. 1, in which a single pair of electromagnetic valves has been shown. Fig. 3 is a schematic view of the control device with its power supplies.



   The device shown in FIGS. 1 and 2 consists of a stack of elements each having a particular function. The stack consists more precisely of two end and closure plates 1 and 2 between which are arranged three elements, 3, 4 and 5 in the form of a box containing the electronic components and a number of elements 6 each comprising two electrovalves 7 and 8 pluggable.



   The elements 3, 4 and 5 have on one side a hollow and on the other side a wall constituting the bottom of the hollow. The recesses are all turned on the same side and they are surrounded by a seal 9, respectively 10 and 11 against which is applied the wall of the adjacent element so as to close the housing formed by the recess. On the elements 4 and 5, there are walls 12 and 13. The walls of the elements 3, 4, 5 each have a hole such as the holes 14 and 15 for the inlet of the neutral gas, for example air, in the elements. The element 6 also has a hole 16 coinciding with the hole 15 for the passage of the neutral gas and this hole 16 is located itself in front of a hole 17 provided in the end plate 2 for the gas inlet. neutral under pressure.

                                                               



   The walls of the elements 3, 4 and 5 are provided with a second hole located above the position of the holes 14 and 15, not visible in the drawing, but whose position can be represented because these holes are aligned on a passage 18 through the element 6, this passage 18 being located in front of a valve 19 <>> mounted in the end plate 2, this valve 19 limiting the pressure in the elements 3, 4 and 5. The zones the element 6 and the plate 2 surrounding the passages 16 and 18, respectively 17 and 19, are surrounded by a seal such as 20 and 21. The housings that are distinguished on the element 6 are part of the pneumatic circuit of the solenoid valves 7 and 8. The end plate 1 has a purge valve 22.



   In the element 3, is mounted in particular a pressure sensor 23 for the control of the pressure of the neutral gas in the elements and the maintenance of this pressure at 50 mbar.



   In the example shown, the terminals 24 are provided for the connection of a bus by optical fibers and the terminal 25 for the connection of a bus by galvanic conductor. The terminals 26 of the elements 4 and 5 are intended to be connected to external sensors.



   The coils 7 and 8 of the solenoid valves are pluggable as described in the patent application EP 0 905 820 of the applicant. The pressurized neutral gas thus extends to the connection of the coils. Patent application EP 0 905 820 discloses a plug-in mode in which the electric arc that may be formed during the introduction or removal of the coil occurs in a housing communicating with the pressurized compartment.



   The principle of operation of the device is shown schematically in FIG. 3. The broken line 30 represents the separation between the risk-free space and the space with a risk of explosion. The device is represented by the hatched rectangle 31. In the hatched space 32 at a first inclination is the neutral gas at a pressure of about 50 mbar. The space 33 hatched in the other direction represents the space of activity of the valves containing the operating gas of the pneumatic control. This gas, for example air, is the same as that filling the space 32. It is supplied by a source 34 which supplies the space 33 directly and supplies the space 32 through a pressure reducer 35. double arrows 36 represent the pneumatic connection between the valves and actuators.


    

Claims (5)

1. Procédé de sécurisation d'un dispositif électromécanique comprenant des composants électroniques, en particulier électropneumatique, de commande destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, caractérisé en ce qu'on enferme ses composants électroniques dans un compartiment étanche du dispositif dans lequel on introduit un gaz neutre sous pression. 1. A method for securing an electromechanical device comprising electronic components, in particular electropneumatic, control for working in an environment with a risk of explosion, characterized in that its electronic components are enclosed in a sealed compartment of the device in which a neutral gas is introduced under pressure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression du gaz neutre est d'environ 50 mbar. 2. Method according to claim 1, characterized in that the pressure of the neutral gas is about 50 mbar. 3. Dispositif électromécanique sécurisé, en particulier électropneumatique, de commande, destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, caractérisé en ce qu'il comprend des composants électroniques contenus dans un compartiment étanche contenant un gaz neutre sous pression. 3. Electromechanical secure device, in particular electropneumatic command, intended to work in an environment with a risk of explosion, characterized in that it comprises electronic components contained in a sealed compartment containing a neutral gas under pressure. 4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est relié à une source de gaz neutre sous pression et que ledit compartiment contient un capteur de pression, lequel, en association avec les composants électroniques, maintient la pression à la valeur désirée.  Device according to claim 3, characterized in that it is connected to a source of pressurized neutral gas and that said compartment contains a pressure sensor which, in combination with the electronic components, maintains the pressure at the desired value. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4 équipé de valves pour la commande pneumatique d'actionneurs et reliées à une source de gaz sous pression, caractérisé en ce que le gaz contenu dans le compartiment étanche est le même que le gaz contenu dans le circuit pneumatique et provient de la même source. 5. Device according to claim 3 or 4 equipped with valves for the pneumatic control of actuators and connected to a source of gas under pressure, characterized in that the gas contained in the sealed compartment is the same as the gas contained in the circuit pneumatic and comes from the same source.