Dziś jest niedziela, 15 grudzień 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8234 -0.7% 1EUR 4.2747 -0.23% 1GBP 5.1292 +1.06%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu - Kielce - Relacja
więcej
Produkcja w Polsce w kontekście Czwartej Rewolucji Przemysłowej
więcej
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Seminarium utrzynia ruchu - Wałbrzych 2019
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
23 kwiecień 2019.

Czy pasywne znaczniki RFID wymagają certyfikacji ATEX?

Spośród kilkunastu znanych źródeł zapłonu, które mogą doprowadzić do powstania iskry, a w konsekwencji wybuchu jest także promieniowanie elektromagnetyczne. Jest ono generowane przez coraz powszechniejsze w przemyśle urządzenia mobilne. Stąd zakaz stosowania standardowych telefonów, aparatów, kamer i innej drobnej elektroniki w strefach zagrożonych wybuchem. Podobnie ma się sprawa z technologią RFID (Radio Frequency Identification). Niewątpliwie pasywne znaczniki są tańsze od aktywnych i bardziej uniwersalne jeśli chodzi o zastosowanie, co przekłada się na szybszą reakcję systemu i pośrednio zwiększa wydajność pracy. Wzrost popularności tego typu rozwiązań znalazł odzwierciedlenie w nowelizacji normy IEC 60079-14, która zawiera dodatkowe wymagania odnośnie znaczników RFID.

Zastosowanie znaczników i kodów

Znaczniki RFID są nie tylko od dawna znane, ale też z powodzeniem stosowane w wielu gałęziach przemysłu, w tym także tych zawierających strefy Ex. Typowe ich wykorzystanie to logistyka, powierzchnie magazynowe, znakowanie elementów wyposażenia bądź części maszyn. Jednoznaczna metoda identyfikacji w branży operującej dużą liczbą pojedynczych elementów/podzespołów jest integralnym elementem efektywnego działania.

Jaka jest wyższość znaczników RFID nad kodami kreskowymi?

Istnieje kilka powodów, dla których znaczniki RFID ? szczególnie te najnowsze UHF (Ultra High Frequency) ? przewyższają znane wszystkim kody kreskowe:

  • Czytnik RFID nie musi być skierowany dokładnie na znacznik ? w przeciwieństwie do kodu. Skutkiem tego znaczniki o wiele lepiej się sprawdzają w trudno dostępnych miejscach bądź na linii produkcyjnej kiedy znacznik nie musi być wciąż w tej samym miejscu na wyrobie.
  • Wyższa odporność znaczników na warunki pracy. W razie wysokiego zapylenia czy zabrudzenia, może pojawić się problem z poprawnym odczytaniem kodów. W skrajnym przypadku mogą one zostać uszkodzone. Znaczniki RFID nie mają takich ograniczeń i często są wręcz dedykowane do wymagających warunków.
  • Uniwersalność znaczników polegająca na możliwości odczytu wielu jednocześnie. Usprawnia to procesy produkcji, transportu lub logistyki, a jednocześnie w żaden sposób nie ogranicza precyzji działania.

Częstotliwości pracy znaczników RFID

Przez lata technologia RFID ulegała zmianom, a na rynku pojawiały się różne związane z tym faktem rozwiązania. Pierwsze znaczniki były niskiej częstotliwości (LF ? Low Frequency) i były stosowane w branży hodowli koni, lecz ich wolny czas odczytu sprawiał, że nie nadawały się do stosowania w przemyśle. Kolejne były znaczniki wysokiej częstotliwości (HF ? High Frequency) powszechnie używane w dokumentach typu paszporty lub karty kredytowe, ale z kolei ich krótki zasięg również ogranicza użyteczność.

Oczywiście istnieją dziedziny, gdzie historycznie stosuje się znaczniki LF i HF, ale obecnie najbardziej odpowiednimi tagami są te typu UHF. Cechują się szybkim odczytem/skanowaniem, dużym zasięgiem i względnie niską ceną.

Typ znacznika

Częstotliwości pracy

UHF

865,6 do 867,6 MHz (ETSI EN 302 208 v. 1.4.1 Europe)

902,0 do 928,0 MHz (FCC part 15.247 U.S.)

HF

13,56 MHz

LF

125,0 kHz

Specyfika stref EX

Znaczniki RFID, tak jak każde inne przenośne urządzenie generujące promieniowanie elektromagnetyczne, były od zawsze uwzględniane przez normy dotyczące stref zagrożonych wybuchem. Pewnym kłopotem był za to proces certyfikacji, który był postrzegany jako ?szara strefa?, ponieważ znaczniki są urządzeniami, które nie posiadają wewnętrznego źródła zasilania.
Oryginalna norma EN 60079-14 w swojej pierwotnej formie z 2014 roku, w paragrafie 3.15 określa znaczniki RFID jako:
?Data collection technology that uses electronic tags for storing data. The tag, also known as an Electronic LAbel, Transponder or Type Plate is made up of an RFID chip attached to an antenna. Transmitting in the kilohertz (kHz), megahertz (MHz) and gigahertz (GHz) ranges, tags may be battery-powered (active tag) or derive their power from the RF (radio frequency) waves coming from the reader (passive tags).?

Norma EN 60079-14, paragraf 5.15, wyraźnie oświadcza, że w przypadku stosowania w warunkach występowania pola elektromagnetycznego o natężeniu poniżej 3V/m lub 1A/m pasywne znaczniki RFID mogą być traktowane jako tzw. urządzenia proste. W razie wyższego natężenia, muszą być certyfikowane jak standardowe urządzenia elektryczne.

W przepisach figuruje kilka definicji ?urządzenia prostego? w strefie zagrożonej wybuchem, ale prawdopodobnie najbardziej właściwą jest ta mówiąca, że jest to ?urządzenie, które nie wytwarza ani nie magazynuje energii?. Norma sama w sobie nie robi rozróżnienia ze względu na źródła pola elektromagnetycznego.

Interpretacja norm

Znaczniki RFID stosowane w strefach zagrożonych wybuchem oprócz tego, że muszą być certyfikowane, konieczne jest także zapewnienie, aby nie generowały mocy wyższej niż 2W ? jeśli mówimy o grupie gazowej IIC. Jest to moc, która potrafi wytworzyć silne pole elektromagnetyczne wokół pasywnego znacznika.

Tabela ukazująca zależności między mocą, odległością i natężeniem pola elektrycznego: 

 

Przykład 1

 

Przykład 2

 

Moc

2,00 W

 

200 mW

Moc czytnika  [W/mW]

Zysk

2,14 dBi

 

2,14 dBi

Zysk anteny [dBi]

Odległość

1,00 m

 

250 mm

Odległość znacznika od czytnika

Natężenie pola E

9,91 V/m

 

12,5 V/m

Natężenie pola E [V/m]

Przykład 1

Warunki: ustawiony na stałe znacznik, antena dipolowa o zysku 2,14 dBi, generowana moc 2W wytwarza pole elektryczne prawie 10 V/m w odległości 1 m od czytnika.

Przykład 2

Przenośny czytnik o mocy wyjściowej zaledwie 200 mW wytwarza pole 12,5 V/m w sytuacji kiedy jest używany w bliskości ? np. 250 mm ? znacznika. Wartość ta znacznie przekracza tę podaną w normach dla pasywnych nie-EXowych znaczników, które są traktowane jako ?urządzenia proste?.
Znacznik umieszczony w polu opisanym powyżej (bądź pozostawiony przez użytkownika blisko pracującego w trybie ciągłym czytnika) może zgromadzić znaczną energię w swoim obwodzie. Bez stosownych badań i certyfikacji ATEX, nie ma możliwości jednoznacznego określenia czy znacznik nie wywoła iskry. W przypadku znaczników bez atestu istnieje ryzyko, że zgromadzona energia doprowadzi do zapłonu w atmosferze zagrożenia wybuchowego.

Podsumowanie

Odpowiedzialność za decyzję o używaniu niecertyfikowanych pasywnych znaczników RFID w strefach zagrożonych wybuchem spoczywa na użytkowniku. Wiąże się to z faktem, że w przypadku niewłaściwej lub nieuważnej eksploatacji, co opisano we wcześniejszym akapicie, mogą one stanowić typowe urządzenie iskrzące, ponieważ mogą zgromadzić w swoich obwodach energię przekraczającą dopuszczalny poziom. Z tego też powodu oraz faktu, że nie są to urządzenia szczególnie kosztowne, zalecane jest używanie jednak znaczników posiadających certyfikat ATEX, które przerzuca odpowiedzialność za urządzenia na producenta.

O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl