¿Qué es FISCO en el cableado de fieldbus?

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Por qué el método de entidad se queda corto en fieldbus

La seguridad intrínseca mantiene la energía eléctrica de un circuito por debajo de lo que puede encender una atmósfera inflamable, incluso bajo falla. La forma tradicional de certificar un circuito como intrínsecamente seguro es el concepto de entidad, donde cada aparato se califica por su voltaje, corriente, capacitancia e inductancia interna máximos permitidos, y se prueba que la fuente nunca puede exceder lo que los dispositivos conectados y el cable pueden absorber de forma segura. Para un lazo simple con una barrera y un transmisor esto funciona bien.

En un segmento de fieldbus las matemáticas de entidad se vuelven castigadoras. El segmento comparte un par entre muchos dispositivos, y el enfoque de entidad lo obliga a contabilizar la capacitancia e inductancia sumadas de cada dispositivo más el cable en el peor caso, lo que encoge el presupuesto de energía de forma dramática. El resultado es que un segmento de fieldbus intrínsecamente seguro basado en entidad típicamente solo puede alimentar un puñado de dispositivos, lo que derrota gran parte de la economía de cableado que hacía atractivo al fieldbus en primer lugar.

El problema no es la meta de la seguridad intrínseca sino el conservadurismo de sumar números de entidad del peor caso a través de un bus compartido. El fieldbus necesitaba una forma de certificar el segmento como un sistema coordinado, con una fuente diseñada específicamente para el trabajo, en lugar de como una colección arbitraria de partes calificadas de forma independiente. Ese es el hueco que FISCO fue creado para llenar.

Cómo FISCO cambia el enfoque

FISCO define límites estrictos y estandarizados para todo el segmento: el tipo de fuente de alimentación y sus características de salida, los parámetros eléctricos del cable, y los parámetros de los dispositivos de campo, todos restringidos de modo que cualquier combinación que cumpla las reglas FISCO sea inherentemente segura. En lugar de certificar cada emparejamiento individualmente con matemáticas de entidad, usted usa aparatos aprobados por FISCO y se mantiene dentro de las reglas FISCO de longitud de cable y de dispositivos, y el segmento es intrínsecamente seguro por construcción. Algo crucial: la propia capacitancia e inductancia del cable se manejan dentro del concepto en lugar de contarse contra un presupuesto restante diminuto.

Como el concepto contabiliza el segmento como un sistema, un segmento FISCO puede llevar notablemente más dispositivos de campo que uno basado en entidad mientras permanece intrínsecamente seguro. Esto restaura gran parte del valor práctico del fieldbus en áreas peligrosas, permitiendo a un grupo de transmisores y válvulas compartir un solo troncal intrínsecamente seguro en lugar de repartirse a través de varios segmentos escasos. Los dispositivos, la fuente de alimentación y cualquier acoplador cargan calificaciones FISCO para que el instalador pueda ensamblar un segmento conforme a partir de partes aprobadas.

Un beneficio adicional es el mantenimiento en vivo. Como un segmento FISCO mantiene la energía por debajo del umbral de ignición en todo momento, un técnico puede conectar o desconectar un dispositivo de campo en el segmento energizado sin un permiso de trabajo en caliente ni apagar el área. Esa capacidad de trabajo en vivo es una ventaja operativa importante en una planta en marcha, donde sacar de línea una unidad para cambiar un transmisor es costoso y disruptivo.

FISCO, FNICO y monitorear el resultado

FISCO tiene un hermano de menor protección llamado FNICO, el Concepto de Fieldbus No Incendiario. FNICO aplica el mismo pensamiento basado en sistema pero apunta a la protección no incendiaria, que está destinada a zonas donde una atmósfera explosiva está presente solo rara vez en lugar de continuamente. La protección no incendiaria es menos estricta que la seguridad intrínseca completa, así que un segmento FNICO puede permitir aún más energía y típicamente más dispositivos que un segmento FISCO, pero solo es apropiado para la clasificación de área de menor riesgo para la que está calificado. Elegir entre ellos se reduce a la clasificación de zona de la ubicación.

La distinción práctica es que FISCO es para zonas donde la atmósfera explosiva puede estar presente en la operación normal y se requiere seguridad intrínseca completa, mientras que FNICO es para zonas donde tal atmósfera es improbable en la operación normal y solo debe asegurarse un comportamiento libre de chispas sin falla. Ambos comparten la misma idea central de certificar el segmento como un sistema coordinado en lugar de por suma de entidad, que es lo que hace prácticos a ambos para conteos reales de dispositivos de fieldbus.

Sea cual sea el concepto que use un segmento de área peligrosa, los valores de proceso de esos dispositivos finalmente fluyen hacia arriba a la capa de control y monitoreo. Una plataforma SCADA en la nube como Merobix lee las mediciones que el anfitrión de fieldbus presenta, y el concepto de seguridad vive en la capa física debajo de ella. Para un equipo de operaciones remoto, la recompensa operativa de FISCO es indirecta pero real: como los dispositivos pueden mantenerse en vivo y caben más de ellos en un solo segmento seguro, los cambios de campo en un sitio peligroso ocurren con menos tiempo fuera de línea, y los datos que esos dispositivos alimentan a un tablero central siguen fluyendo mientras se hace el mantenimiento.

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