IT9022230A1

IT9022230A1 - Sistema di connessione per cavi di quadri industriali di strumentazione a sicurezza intrinseca

Info

Publication number: IT9022230A1
Application number: IT022230A
Authority: IT
Inventors: Glisente Landrini
Original assignee: Elcon Instr Srl
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-05-30
Also published as: FR2670053A1; FR2670053B1; GB9101150D0; DE4106601A1; IT1244115B; US5158464A; IT9022230A0; GB2250386B; DE4106601C2; GB2250386A

Description

D E S C R I Z I 0 N E

"SISTEMA DI CONNESSIONE PER CAVI DI QUADRI INDÙS TRIA LI DI STRUMEN TAZ 10NE A SICUREZZ A INTR INSEC A “

RIASSUNTO

La presente inV enz iorie r ien tra n e 1 settore industr iale degli a ρρar ati di cablaggio* per cavi e si ri feri sce in par t icol are modo ad un s is tema di co nness ione per cavi di qua dri xnd us tria 1i di st ìumen tazione ai sic!ure zza ii11r inseca , il qLIa1e e caratter i2 zato dal Tatto di presentare direttamente sul quadro di assemb 1sgg io , dove sono allocati i moduli a sicurezza intrinseca per la protezione dei sistemi di controllo processo, una pluralità di moduli di connessione del tipo cross-wir ing , di tipo no to , i quali scene· saldati direttamente su una scheda 5 u 11a quale sono arichi0 sa 1dati 1 fuodLÌ1i a sicurez za ìntr insec a relativi a vai i dispositivi di. piulez iuin-·. In tal modo su questa scheda possono convergere tutti i vari cavi di collegamento provenienti dai vari sensori distribuiti su un impianto industriale e tali cavi possono essere poi suddivisi per tipo logia o mogen ea , in man i0ra da poter essere poi success ivamen te inviati ad una unità di elaborazione c eritra1e , o 11re che ai modu1i a s1cure 2za 1ntr inseca prima menzionati; detti moduli di connessione, del tipo cross-w ir ing , sono poi implementabili u ciascuna scheda in funzione della grandezza dell'impianto e della quantità dei sensori presenti sul medesimo

D E S C R I Z I O N E

Forma oggetto della presente invenzione un sistema d :i ccinnessici!1e ρ er ca vi d i i ndustr il ai di str umentazione a c iascun intrinseca

Co me à no to , nel industriale è di di enorme impor tal1za tutta 1 'impiantistica relativa ai sistemi di sicurezza.

In tale settore la SÌic;urezza r i1eva un par tico lare ruolo di importanza., poiché bisogna rispett are delle normative molto rigorose e nello stesso tempo la parte della protezione non deve risultare imp iantist icamente , ec onomicamente e circuitame nte onerosa rispetto a tutta la restante circuiteria che è preposta per espletare l'esercizio del processo specifico .

P er ess er e piè ρrecisi an cora , si vuol e qui mettere in r issito che , allo rché veng onLI cab lati. i qLÌadr i elettrici in ogn i impianto ind ustr ia 1e » deve essere connesso a ciascuno di essi un secondo quadro dove ve vigono al loc a ti tutti i modu li cir c uitali re al tiv i ai sensori di control lo processi , ai. quali quadri con ver gono i vari cav i ρϊ·overiienti dai sere or i medesimi .

Sorge allora la necessita di preparare un assemblaggio che sia par ti.co larmfente semplice ed affidabile e che non si risolva poi in un groviglio di cavi dei. quali poi difficilmente si riesce ad ind ividuare la provenienza e la funzione specifica. sebbene per tale f ina 1ita si sidnu studiate v ar ie forme di codi ficazione me d ian te co 1or ì o s istem i a lafanu meri ci ris ulta at tua lmente a ncor a m olto oneroso poter cablare direttamente nel medesimo armadio dove viene preparato il quadro di controllo generale e alimentazione di. un impianto industriale, tutta la modulistica circuitale relativa ai moduli circuitali a sicurezza intrinseca.

Questi moduli sono relativi ai sensori di prossimità, sensori di temperatura , ecc. ecc. e perciò essi lavorano e svolgono funzioni importanti nell'ambito del quadro di controllo generale dell 1impianto industriale. Attualmente, quando viene preparate· un quadro di controllo generale, esso è allocato in un armadio di medie o gravidi diITIension i ed e nece ssar io poi preparare un secondo armadio, a volte di dime n sioni non tro pρo d 1fferen ti, nel quale vien e allocata tutta la circuiteria della sicurezza intrinseca e dove devono convergere tutti ì cavi provenienti. dai vari sensori distribuiti sull 1impianto di processo.

Tale assemblaggio, dovendo poi dividere i vari sensori per funzioni omogenee, crea la difficoltà di far convergere su una medesima mor setter ia tutti i cavi m ulti conduttcir i di sensori orrιogene i ρer ρo i farli convergere ,■ oltre che ai vari moduli a sicurezza intr iriseca , ognuno de i C|ua li svolge una speci†' ica funzione, anche e ρr inc ipa lmente ad un'unità di elaborazione centrale del controllo

proc essi ·

Dal momento che la pluralità di sensori., e quindi corrispondenti cavi mu11 icondiittorì, può essere molto elevata, è ovvio che si cerca di raggruppare sulla medesima morsettev ia, anche dal punto di vista ottico, tutti i conduttori provenienti da un medesimo tipo di sensore.

Tuttavia sulla morse†;ter :ia di accesso a questo quadro non sempre è possibile far convergere in maniera omogenea i vari tipi di conduttori provenienti da sensori espletanti la medesima funzione, perchè il groviglio dei cavi sarebbe abbastanza elevato.

In sintesi, allo stato attuale della tecnica risulta sicuramente laborioso il tipo di assemblaggio che viene effettuato per sempl ificare un tipo di connessione relativo a funzioni omogenee espletate da sensori di tipo simile e quindi risulta molto gravoso, non solo in fase di installazione, ma anche in fase di manutenzione e di eventuali cambiamenti o di riparazioni , poter accedere con sicurezza e con immed iatezz a al conduttore o ai conduttori e ai se nsori di categoria di se nsori ch e esρ 1icano la medesima funzione.

Inoltre è necessario quasi sempre costruire un secondo armadio per poter comprendere tutta la morsetteria e tutte queste connessioni e tutti questi modul i a sicurezza intrinseca.

Scopo della presente invenzione è; quello di risolvere le problematiche sopra esposte realizzando e mettendo a disposizione un sistema di connessione per cavi di quadri industriali di strumentazione a sicurezza intrinsecai· il quale permetta un assemb lagy io di eav:L multiconduttor i molto semplice ed affidabile e che consenta di assemblare insieme cavi provenienti da sensori che esplicano la medesima funzione, in modo da poter facilmente individuare sia in fase di installazione sia in fase di manutenzione o di intervento di qualsiasi tipo, il conduttore e il tipo di sensore sul quale eventualmente si deve intervenire .

Questo e alt ri scopi anc ora che megl io appar iranno nel cornei della descri zione seguente vengano raggi Lenti in accordo cori la presente invenzione da un sistema di connessione per cavi di quadri industriali di strLÌmentaci one a sicurezza intrinseca, ca ratt eriz zato dal fat to di. piresentare una plural ità d i moduli d i connession e del tipio a cross—u ir inq , di tipo noto, direttamente saldati su una scheda ci) cuitale, sulla quale SONO assemblati anche div ersi moduli circuitali a sicurezza intrinseca, ognuno dedicato a una specifica protezione, nonché una mor setteria di ingresso a bordo scheda, in modo tale che tutti 1 conduttori eli connessione, provenienti da diversi sensori distribuì ti su un impiarito per il co ritrolio di ρr ocessϋ. industriale po ssano essere assemblati su detta morsetteria di ingresso a bordo scheda, per essere poi connessi ai moduli a sicurezza e poi essere collegati, ti"airrite una morse†:teria di uscita, ad un sistema centrale di elaborazione tramite Lina connessione utilizzante detti moduli di connessi one cross-w iring .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di. un si.sterna di connessione per cavi. di quadri industriali di strumentazione a sicurezza intrinseca, fatta qui di. seguito con riferimento all'unito disegno dato a titolo puramente indicativo e pertanto non limitativo, in CLÌ Ì è stata rappresentata una figura schematica di massima di detti moduli di connessione presenti su una scheda di un quadro di strumentazione a sicurezza intrinseca secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento a tale figura, è stato indicato con 1 un supporto di quadro elettrico sul quale è allocata una scheda circuitale E.

Su tale scheda circuitale £ è poi presente una morsetteria d ingresso a bordo scheda 3 per l accesso dei conduttori esterni, alla quale sono collegat i, tramite piste sulla scheda 2, gli ingressi dei moduli circuitali a sicurezza intrinseca 4 relativi ognuno ad uno specifico tipo di sensore a lui collegato. Le uscite di detti moduli 4 sono connesse, tramite piste sulla scheda 2 , ad una pluralità di moduli ti di connessione del tipo cross-wiring, la quale permette di poter cablare i conduttori connessi ai moduli 4 con un'unità di elaborazione centrale, mediante connessione su una morsettenia di uscita 6. Quest' ultima può essere realizzata tramite un connettore ad innesto.

Detti moduli 5 di connessione del tipo cross-wiring sono strutturati sulla scheda Ξ in due file allineate per permettere una connessione omogenea ed ordinata, ottenendo in uscita una sequenza omogenea di. funzioni circuitali.

Detti moduli sono dei sistemi di connessione che presentano un collegamento verso la scheda mediante dei pin che garantiscono la continuità circuitale con le varie piste della scheda medesima come un qualsiasi integrato che debba essere appunto connesso su una ualsiasi scheda. La connessione vera e propria viene a ssicu rata da tali m odul i cross wiring med iaΪΊte delle lamelle di c:oiΊtat1o , in assi presentii, che intagliano il conduttore presente in ogni cavo, dopo aver perforato là guaina di isolamento del conduttore. F'er essere più specifici , una volta che viene inserito un conduttore nell'incavo predisposto sulla parte superiore di tali moduli, mediante un opportuno attrezzo, delle lamelle presenti in tale modulo intaccano la guaina di isolamento del c ondu ttore e arr ivano f ino a11 ’anima c ondu 11r ice presente nel cavo medesimo.

Queste lamelle a loro volta presentano una continuità circuitale con i pin presenti sotto i.1 modulo.

Questi moduli, presentando più incavi, possono essere mul tipo 1ar i.

Risulta ovvio allora che tutta questa pluralità di moduli 5 saldati sulla scheda £, permette, a partire da una sequenza non omogenea di segnali presenti sul lsto di uscita dei moduli 3⁄4·, di ottenere una sequenza ordinata di segnali e relative funzioni sulla mor set tenia ó, predisponendo per ogni modulo 4 la pe irnutazio ne o11 imia 1e della sua co nriessione di use ita.

E quindi risulta ancora più ovvio, passando adesso ad

'

che una volta che alla morsetteria 3 vengono connessi non in modo omogeneo tutti i conduttori provenienti, dai vari sensori. distribuiti sull'impianto industriale, i moduli di' connessione 5, effettuando, in uscita, le necesarie permu tazioni. di connessione, predispongono per un elaboratore centrale una sequenza di segnali, e funzioni compatibili con le necessità richieste dall'ingresso del 1 'elaboratore centrale medesimo.

In sintesi, si vuole qui est r insecare il concetto che, sebbene i conduttori vengano assemblati sulla morse tteria in ingresso 3 in man i.era non del tu1 1o omogenea, tramite i moduli 5 i conduttori poi possono essere ordinati per tipologia omogenea di segnale o funzione in modo da poterli poi far convergere verso 1 'elaboratore centrale tramite la morsetteria 6. Ciò è possibile in quanto la connessione è estremamente semplice e rapida.

Basta pensare che tali tipi di moduli di connessione cross— wiring sono stati utilizzati ampiamente in precedenza nelle connessioni e negli impianti di tei eco mun icazion i.

Allora, allorché una pluralità di conduttori, ad esempio di sensori di temperatura , di pressione, et c viene prelevata dalla morset teria 3, vengono ordinati tramite i moduli 3 di connessione e quindi vengono presentati sulla morsetter ia ò> in uscita in maniera omogenea, così come richiede 11ingresso dell 1e1aboratore centrale.

L‘ intero supporto 1 con tutto ciò cui è connesso viene poi chiuso in un armadio comprendente anche più di diversi moduli 1, o direttamente nel medesimo armadio di controllo e quadro generale dell'impianto da sottoporre a protezione, o in un armadio adiacente allorché ciò fisicamente non è possibile.

La connessione di cross-wiring si può effettuare anche tra moduli 5 appartenenti a diversi supporti 1. Il trovato raggiunge così gli scopi proposti. Infatti, con tali moduli 1, c.omprendenti i moduli di conness iorie 3, é? possibile semp11ficare le moda1 itù di connessione dei sistemi a sicurezza intrinseca presenti in impianti industriali e rendere estremamente più rapida, affidabile e vantaggiosamente economica una problematica della connessione che invece attualmente risulta abbastanza gravosa .

Inoltre tali moduli 5 sono implementabili a piacere in funzione delle esigenze specifiche di ogni impianto e in funziona quindi della quantità di connettere che ciascun impianto presenta. Ovviamente sono possibili numerose implementazioni circuitali e parametriche, tutte rientranti nell'ambito inventivo della presente invenzione.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Sistema di connessione per cavi di quadri industriali di strumentai:ione a sicurezza intrinseca, caratterizzato dal fatto di presentare una pluralità di moduli di connessione del tipo a cross-wiring , di tipo noto, direttamente saldati su una scheda circuitale, sulla quale sono assemblati anche diversi modu li circui tali a sicurez za intrinseca , ognuno dedicato a una specifica protezione, nonché una morsetteria di ingresso a bordo scheda, in modo tale che tutti i conduttori, di connessione, provenienti da diversi sensori distribuiti su un impianto per il controllo di processi industriali, possano essere assemblati su detta morsetteria di ingresso a bordo scheda, per essere poi connessi ai moduli a sicurezza e poi essere collegati, tramite una morsetteria di uscita, ad un sistema centrale di elaborazione tramite una connessione utilizzante detti moduli di connessione cross-wi ring .
2) Sistema di connessione secondo la rivendicazione 1, caratter izzato dal fatto che detti moduli di connessione del tipo cross-wiring sono allocati in d isponibile linear e sulla scheda in modo che siano implementabili in quantità sufficiente secondo le funzioni derivanti dall'impianto cui essi .sono connessi .
3) Sistema di connessione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti moduli di connessione del tipo cross wiring sono connessii alla scheda circuitale anche mediante rjvettatL.tra o saldatura a ultrasuoni . A) Sisterna di connessione seconde’ la rivendicaz ione 1 , caratterizzato dal fatto che detti moduli di connessione possono presentare ciascuno almeno una ce·nnessione per conduttore . 5) Sistema di connessione per quadri industriali di strumentazione a sicurezza intrinseca secondo quanto detto ed illustrato, per gli scopi sopra specificati, i d ll Dit