Staubpartikel, die eine Zündgefahr in der Atmosphäre darstellen würden, sind definitionsgemäß in einem Großteil aller Reinräume nicht anzutreffen. Gasexplosionsgefährdete Bereiche jedoch finden sich durchaus in Prozessanlagen, die scharfen Hygiene-Pflichten genügen müssen. Auch die Technik zur Bedienung und Beobachtung muss dort dann zugleich Reinraum- und Explosionsschutz-Anforderungen erfüllen.
Die technischen Vorkehrungen, die die Reinraumeignung von Komponenten und Systemen gewährleisten, sind in unterschiedlichen, oft markt- und branchenspezifischen Vorgaben und Richtlinien festgelegt. International gilt etwa die Norm ISO 14644-1, europaweit der GMP-Leitfaden der EU und in Deutschland die VDI-Richtlinie 2038. Die verschiedenen Reinraumklassen werden nach der Partikelkonzentration je m³ eingeteilt: So erlaubt die Klasse ISO 1 beispielsweise zehn 0,1 µm große Partikel je m³, in Klasse ISO 2 liegt dieser Wert bei hundert Partikeln, in ISO 3 bei tausend und in ISO 4 bei zehntausend Partikeln. Zur Gewährleistung der Luftreinheit in einem Raum strömt in der Regel kontinuierlich Reinluft ein, während gleichzeitig an anderen Stellen Luft abgesaugt wird. Über spezifische Anforderungen an Betriebsmittel wiederum machen die genannten Normen keine Aussagen. Sie definieren lediglich eine standardisierte Vorgehensweise zur Qualifizierung von Reinräumen bzw. der Reinraumtauglichkeit von Geräten.
Hygienisch und geschützt
Die für explosionsgefährdete Bereiche konstruierte Bedien- und Visualisierungstechnik wird hohen Hygieneansprüchen leicht gerecht, weil auch zur Erfüllung von Ex-Schutz-Anforderungen ähnliche Grundbedingungen gefordert sind: Die Geräte dürfen zum Beispiel keine schlecht zu reinigenden Flächen aufweisen, an denen sich Schmutznester bilden könnten, und müssen in der Regel eine fest geschlossene Verkleidung besitzen. Sie verhalten sich daher im Hinblick auf Reinraum-Einstufungen an ihrem Aufstellort generell neutral.
R. Stahl HMI Systems bietet solche Lösungen in einem breiten Spektrum vom kompakten, maschinenintegrierten Operator Interface bis zum 24-Zoll-Remote-PC mit voller HD-Bildschirmauflösung an. Je nach Ausführung eignen sie sich für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 2 und 22 bzw. 1 und 21.
Konstruktiv erfüllen sie die einschlägigen Anforderungen an Oberflächenbeschaffenheit und Reinigungsfähigkeit für beide besonderen Aspekte: Gehäuse mit Schutzklassen bis IP 66 schirmen sie von der Umgebungsatmosphäre ab und lassen auch keine Partikel nach außen austreten.
Aus Edelstahl bzw. Polyesterfolie gefertigte Oberflächen sind leicht zu reinigen und widerstehen auch Strahlwasser sowie den meisten Löse- bzw. Reinigungsmitteln. Beim Einsatz in Reinräumen der höchsten Kategorie wird ein Wandeinbau empfohlen, damit die Bediensysteme nicht den Luftstrom beeinträchtigen bzw. sich Partikel an ihnen ablagern. Auch eine Ablagerung von in der Reinraum-Luft verbliebenen Partikeln durch statische Aufladung ist ausgeschlossen, da die HMI-Gehäuse aus leitenden Materialien gefertigt sind.
Die kostengünstigen HMIs der Eagle-Familie mit eigener Visualisierungssoftware eignen sich für einfache Bedien- und Beobachtungsaufgaben in Prozessen aller Art. Alle Geräte können ohne weitere Schutzmaßnahmen im Ex-Bereich einschließ- lich Reinraum-Zonen installiert werden. Die kompakten Operator Interfaces können in unterschiedlichsten Industrial-Ethernet-Umgebungen kommunizieren. Open-HMI-Geräte sind PC-basierte Bedien- und Beobachtungssysteme, die separat aufgestellt oder -gehängt werden, aber auch eingebaut, etwa in Schalttafeln, zum Einsatz kommen können. Die Baureihe ist extrem robust ausgelegt und servicefreundlich konstruiert. Ihr Gehäuse darf direkt im Ex-Bereich von geschultem Personal geöffnet werden, um gezielt einzelne Baugruppen zu wechseln. Die HMIs sind aus separat explosionsgeschützten Modulen aufgebaut: Für jeden Bestandteil des Systems wird einzeln die jeweils optimale Zündschutzart implementiert. Für Open HMIs liegen zahlreiche internationale Zulassungen vor.
Die Geräte bieten dank ihrer offenen Plattform softwareseitig eine sehr hohe Flexibilität. Mechanisch trotzen sie klimatischen Extrembedingungen, zum Beispiel in der Öl- und Gasindustrie. Um PCs im sicheren Bereich von Stationen im Feld aus zu bedienen, bieten die robusten Stationen der Remote-HMI-Baureihe Anwendern vielfältige Möglichkeiten: Diese HMIs können als Thin Clients an ein Ethernet angeschlossen werden und in diesem unmittelbar via RDP oder VNC-Protokoll mit Host-Computern kommunizieren. Alternativ ist die Ankopplung über eine KVM-Box möglich, die Bildsignale und Eingaben 1:1 überträgt. Die Systeme widerstehen Umgebungstemperaturen von -20 bis +55 °C, mit Heizung und Frontschutz sogar von -40 bis +55 °C. Wie die Open-HMI-Modelle sind die Geräte dieser Serie intern modular aufgebaut. Auch die Typen dieser beiden Baureihen können sowohl als separate Stationen aufgestellt als auch als Einbaugeräte in An- lagen integriert werden.
Gas- und Staubexplosionsschutz gewährleisten diese Systeme gemäß Atex-Klassifizierung II 2 (2)G Ex de mb ib [ib] [opis] IIC T4 bzw. II 2 D Ex tD A21 IP65 T90°C.
Große Breitbild-Stationen
Die Produktserien Open HMI und Remote HMI hat R. Stahl HMI Systems als einer der ersten Hersteller um explosionsgeschützte Bedien- und Beobachtungssysteme mit 24-Zoll-Breitbild-Display erweitert. Die großen Panel PCs und Remote-Bedienstationen bieten Full-HD-Auflösung im 16:9-Format (1920 x 1080 Bildpunkte). Die viel breiteren Displays sind besonders für anspruchsvolle Visualisierungsaufgaben von Vorteil. Große Anzeigenflächen machen es möglich, komplexe Prozesse übersichtlicher und/oder detaillierter darzustellen. Außerdem lässt sich eine hohe Bildschirm-Auflösung gut dazu nutzen, neben der Prozessführung Wartungsparameter, Auftragsmanagementdaten und ähnliches, sowie gegebenenfalls auch Überwachungsbilder von Kameras im Feld, ständig im Blick zu behalten.
Der Wechsel zwischen unterschiedlichen Aufgaben beim Bedienen und Beobachten fällt an einem 24-Zoll-Breitbild-HMI leichter, weil gerade durch das breitere Format nun Platz für parallele Ansichten zur Verfügung steht, während auf bisher üblichen Systemen das Bild umgeschaltet werden musste.
Alle HMIs sind auch in der neuen Display-Größe standardmäßig mit Touchscreens ausgestattet, über die eine umfassende Anlagenbedienung möglich ist. Die Touch-screen-Steuerung ist gerade im Reinraum für Bedienpersonal im Vollschutzanzug äußerst hilfreich, da sie auch mit Handschuhen problemlos verwendet werden kann.
Als optionales Zubehör stehen bei Bedarf separate Tastaturen und Zeigerinstrumente und zudem spezielle Eingabegeräte wie Mifare- oder Barcode-Leser zur Verfügung.
Online-Info www.cav.de/0610401
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