Requisitos de projeto e instalação do novo padrão “Ethernet-APL/2-WISE”, – Parte 2/3

  1. (disponível na parte 1/3)
  2. (disponível na parte 1/3)
  3. (disponível na parte 1/3)
  4. Tipos de portas Ethernet APL / 2-WISE

São indicadas a seguir os tipos de portas no padrão Ethernet APL / 2-WISE utilizadas em sistemas Ethernet intrinsecamente seguros a dois fios:

  • Porta Ethernet de FONTE de alimentação 2-WISE: Porta de um dispositivo 2-WISE que, além de funções de comunicação, proporciona alimentação em corrente contínua para um segmento com padrão Ethernet APL / 2-WISE
  • Porta Ethernet de alimentação de CARGA 2-WISE: Porta de um dispositivo que, além de funções de comunicação, consome energia em c.c. a partir de um segmento com padrão Ethernet APL
  • Porta Ethernet somente para comunicação 2-WISE: Porta que tem somente funções de comunicação e que, em operação normal, não gera ou consome um valor significativo de energia
  • Porta Ethernet de dispositivo auxiliar 2-WISE: Porta de um dispositivo 2-WISE que tem outras funções que não a de comunicação (como por exemplo um dispositivo de proteção de surto 2-WISE)

5. Parâmetros de entidade ou de limitação para portas Ethernet 2-WISE

Os valores dos parâmetros de entidade ou de limitação das portas 2-WISE são “padronizados” na ABNT IEC TS 60079‑47. Por este motivo, os parâmetros de entidade ou de limitação não necessitam ser indicados nos respectivos certificados de conformidade dos produtos “Ex” certificados no padrão 2-WISE e nem na respectiva documentação descritiva dos sistemas.

Por este motivo, para qualquer tipo de porta Ethernet, para qualquer fabricante ou modelo de dispositivos 2-WISE, os parâmetros são “padronizados” de forma “normativa”. Isto faz com que seja dispensada a verificação destes parâmetros de entidade ou de limitação, nos casos de projeto e de instalação de sistemas 2-WISE, facilitando o projeto e reduzindo os riscos de falhas na parametrização de valores entre dispositivos e switches “Ex”.

Parâmetros de entidade ou de limitação para portas de carga de alimentação 2-WISE e portas de dispositivos auxiliares 2-WISE

Os parâmetros indicados a seguir são aplicáveis às portas de carga de alimentação 2-WISE e portas de dispositivos auxiliares 2-WISE conectadas a sistemas intrinsecamente seguros instalados dentro ou fora de áreas classificadas.

Parâmetros intrinsecamente seguros para portas Ethernet de alimentação de CARGA 2-WISE e portas de dispositivos AUXILIARES 2-WISE

  Porta de alimentação de CARGA 2‑WISEPorta de dispositivo AUXILIAR 2-WISE 
Tensão máxima de entradaUi17,5 V17,5 V 
Corrente máxima de entradaIi380 mA380 mA 
Potência máxima de entradaPi5,32 W5,32 W 
Capacitância máxima internaCi5 nF5 nF 
Indutância máxima internaLi10 µH200 nH 
Corrente máxima de fuga 1 mA50 µA 
Os valores apresentados são aplicáveis a todos os grupos de equipamentos “Ex”: Grupos I, II e III

Parâmetros de entidade ou de limitação para portas Ethernet 2-WISE somente para comunicação

As portas 2-WISE somente para comunicação devem possuir uma característica de saída linear. Os parâmetros para portas 2-WISE somente para comunicação, conectadas a sistemas intrinsecamente seguros, são especificados na Tabela a seguir.

Parâmetros intrinsecamente seguros para portas Ethernet 2-WISE somente para COMUNICAÇÃO

ParâmetroSiglaValor Limite
Tensão máxima de saídaUo9 V
Corrente máxima de saídaIo112,5 mA
Potência máxima de saídaPo254 mW
Tensão máxima de entradaUi17,5 V
Corrente máxima de entradaIi380 mA
Potência máxima de entradaPi5,32 W
Capacitância máxima internaCi5 nF
Indutância máxima internaLi10 µH
Os valores de Ui, Ii e Pi são especificados para evitar a ocorrência de dano de uma porta Ethernet 2‑WISE somente para comunicação, caso a porta Ethernet seja acidentalmente conectada a uma porta Ethernet de fonte de alimentação

6. Requisitos para especificação de cabos em sistemas 2-WISE

Os cabos de interligação utilizados em um sistema com portas Ethernet APL / 2-WISE devem estar de acordo com os seguintes parâmetros:

  • Resistência do cabo Rc: 15 Ω/km a 150 Ω/km;
  • Indutância do cabo Lc: 0,4 mH/km a 1 mH/km;
  • Capacitância do cabo Cc: 45 nF/km a 200 nF/km;
  • Comprimento dos cabos dos circuitos de tronco (“trunk”): até 1 000 m;
  • Comprimento dos cabos dos circuitos de derivação (“spur”): até 200 m (não incluindo os trechos finais de cabos para conexão dos dispositivos auxiliares 2-WISE, se houverem);
  • Comprimento dos cabos para conexão dos dispositivos auxiliares (stub): até 1,0 m

Em todos os casos em que estes parâmetros elétricos dos cabos forem atendidos, os valores totais de indutância e capacitância dos cabos não prejudicam ou comprometem o tipo de proteção por segurança intrínseca da instalação 2-WISE.

De forma a evitar a ocorrência de interferências eletromagnéticas nos sinais dos circuitos Ethernet em sistemas 2-WISE, devidas aos ruídos eletromagnéticos normalmente existentes em instalações industriais, é recomendado que os cabos a serem utilizados nos circuitos de campo do tipo derivação (spur) sejam do tipo “shieldado”, de acordo com os requisitos da Norma IEC 61158-2 (Industrial communication networks – Fieldbus specifications – Part 2: Physical layer specification and service definition).

7. Requisitos para projeto de sistemas 2-WISE

Um sistema 2-WISE “típico” engloba duas portas 2-WISE conectadas aos terminais opostos de um cabo, com um máximo de dois dispositivos 2-WISE com dois dispositivos auxiliares 2-WISE entre os terminais.

Existem dois tipos diferentes de sistemas 2-WISE:

  • O sistema 2-WISE alimentado
  • O sistema 2-WISE somente para comunicação (não alimentado)

A função básica de um sistema Ethernet APL / 2-WISE é a comunicação de dados. O sistema alimentado disponibiliza adicionalmente a alimentação elétrica dos dispositivos, da seguinte forma:

  • A porta Ethernet de fonte de alimentação fornece uma alimentação em c.c. para o sistema. A porta Ethernet de alimentação de carga consome energia em c.c. do sistema. As portas Ethernet dos dispositivos auxiliares podem também consumir energia em c.c. do sistema.
  • Em um sistema somente de comunicação (não alimentado), nenhuma energia em c.c. é fornecida ao sistema por meio das conexões do sistema 2-WISE, sendo que, nestes casos, os dispositivos 2-WISE são sempre alimentados de forma separada. Uma porta Ethernet 2-WISE somente para comunicação não pode ser conectada a uma porta Ethernet 2-WISE de fonte de alimentação.

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