Prealarm temperatury

Prealarm nie jest alarmem pożarowym

To podstawowe rozróżnienie przy projektowaniu sygnalizacji i sposobu reakcji obsługi zakładu.

Prealarm nie potwierdza wystąpienia pożaru, ale również go nie wyklucza. Nie powinien być utożsamiany z alarmem pożarowym ani traktowany jako jego zamiennik.

Przykładowy przebieg stopniowo rozwijającego się zdarzenia może wyglądać następująco:

1. Normalna praca
2. Nietypowy wzrost temperatury
3. PREALARM
4. Weryfikacja przez obsługę lub automatykę procesu
5. Ewentualny dalszy rozwój zjawiska
6. ALARM

Nie jest to gwarantowana kolejność działań obsługi i stanów systemu. Nie należy zakładać określonego czasu pomiędzy PREALARM a ALARM ani uzależniać obsługi alarmu od wcześniejszego zakończenia weryfikacji prealarmu.

Jak działa prealarm w liniowej detekcji ciepła?

Przykładem rozwiązania umożliwiającego takie rozdzielenie jest Signaline HD+, czyli kasowalny, resetowalny liniowy czujnik ciepła, którego określone konfiguracje są objęte zatwierdzeniem według EN 54-22:2015+A1:2020.

Kabel sensoryczny jest prowadzony wzdłuż chronionego obszaru lub urządzenia. Kontroler stale monitoruje rezystancję materiałów termoczułych znajdujących się w kablu. Wraz ze wzrostem temperatury ich rezystancja maleje, a zmiana tego parametru jest analizowana przez układ sterujący.

System rozróżnia stan normalny, PREALARM, ALARM oraz uszkodzenie linii. PREALARM i ALARM mają oddzielne wyjścia przekaźnikowe, dzięki czemu sygnały tych stanów mogą być wykorzystane niezależnie w automatyce obiektu.

Jakie progi stosuje Signaline HD+?

Dla konfiguracji objętych zatwierdzeniem według EN 54-22:2015+A1:2020, wprowadzonej w Polsce jako PN-EN 54-22+A1:2020-07, producent podaje następujące ustawienia:

Wartości te nie oznaczają jednak działania podobnego do prostego termostatu punktowego.

Dla stanu ALARM nominalna temperatura odnosi się do sytuacji, w której podwyższoną temperaturą objęte jest około 3% całkowitej długości kabla, przy typowej temperaturze aplikacji. Jeżeli ogrzany zostanie większy odcinek, rzeczywista temperatura wymagana do osiągnięcia alarmu może być niższa. Jeżeli ogrzany zostanie krótszy fragment, może być wyższa.

Kontroler mierzy również średnią temperaturę otoczenia wzdłuż linii i dynamicznie koryguje próg alarmowy. Dzięki temu charakterystyka reakcji nie jest oparta wyłącznie na jednej bezwzględnej wartości temperatury.

Dodatkowo dla ustawienia A1I/A2I instrukcja przewiduje zadziałanie na szybkość przyrostu temperatury. Oznacza to, że samej wartości 66°C nie należy traktować jako jedynego kryterium przejścia do stanu ALARM.

Dlaczego prealarm jest użyteczny w zakładzie przemysłowym?

Największą wartością prealarmu nie jest sam wcześniejszy komunikat. Istotna jest możliwość wcześniejszego rozpoczęcia oceny sytuacji, zanim nastąpi ewentualne przejście systemu do ALARM.

W zależności od organizacji zakładu i zaprojektowanej integracji sygnał może zostać przekazany do obsługi technicznej, systemu BMS, SCADA albo PLC. Może rozpocząć procedurę kontroli urządzenia, sprawdzenia parametrów procesu lub porównania wskazania z innymi pomiarami.

Jeżeli logika technologiczna została wcześniej zaprojektowana dla konkretnej instalacji, prealarm może być również jednym z warunków działania automatyki procesowej.

Nie oznacza to jednak, że prealarm zawsze zapobiegnie dalszemu rozwojowi zdarzenia. Jego zadaniem jest dostarczenie dodatkowej informacji o nieprawidłowej zmianie warunków termicznych.

Prealarm jako informacja diagnostyczna

W zakładzie przemysłowym samo przekroczenie temperatury alarmowej nie zawsze jest jedyną istotną informacją. Często równie ważne jest wykrycie wcześniejszego odchylenia od normalnych warunków pracy.

Jeżeli kabel liniowej detekcji ciepła prowadzony jest wzdłuż urządzenia, trasy kablowej, ciągu technologicznego lub innego chronionego elementu, prealarm może wskazać, że warunki termiczne zaczynają odbiegać od typowych.

Dalsza interpretacja takiego sygnału musi wynikać ze znajomości procesu. Ten sam poziom temperatury może być całkowicie normalny dla jednej aplikacji i nietypowy dla innej.

Dobór prealarmu musi uwzględniać normalną temperaturę procesu

To jeden z najważniejszych elementów konfiguracji liniowego czujnika ciepła. Producent rozróżnia zalecaną typową temperaturę aplikacji oraz maksymalną temperaturę aplikacji dla wybranego ustawienia.

Nie są to temperatury zadziałania. Określają warunki środowiskowe, dla których dana konfiguracja została przewidziana.

Jeżeli normalne temperatury technologiczne regularnie zbliżają się do poziomu odpowiadającego prealarmowi, jego ustawienie wymaga szczególnie dokładnej analizy. W przeciwnym razie stan PREALARM może pojawiać się podczas prawidłowej pracy urządzeń i przestać pełnić funkcję użytecznej informacji technicznej.

Dlatego konfiguracja powinna zaczynać się od ustalenia rzeczywistych temperatur występujących w instalacji podczas normalnej pracy, z uwzględnieniem warunków otoczenia kontrolera i ograniczeń podanych w instrukcji.

Prealarm i automatyka zakładowa

Signaline HD+ posiada oddzielne wyjścia PREALARM i ALARM oraz interfejs RS-485 Modbus. Umożliwia to przekazywanie informacji do odpowiednio skonfigurowanych nadrzędnych systemów automatyki.

Nie oznacza to jednak, że każda reakcja na PREALARM powinna być wykonywana automatycznie.

W jednej instalacji właściwą reakcją może być jedynie powiadomienie obsługi i kontrola urządzenia. W innej prealarm może zostać uwzględniony jako jeden z kilku warunków logiki PLC, razem z informacją o obciążeniu maszyny, pracy wentylacji, temperaturze z innych czujników lub stanie procesu.

Sposób wykorzystania sygnału powinien być określony na etapie projektu automatyki i procedur eksploatacyjnych.

Liniowa detekcja ciepła nie jest mapą temperatury

W systemie Signaline HD+ pojedyncza strefa może mieć długość do 500 m. Kabel może więc monitorować długie ciągi technologiczne, trasy kablowe i rozległe elementy infrastruktury, z zachowaniem wymagań instalacyjnych producenta.

Nie należy jednak interpretować tego systemu jako rozwiązania wskazującego dokładną odległość do miejsca przegrzania. Signaline HD+ nie tworzy profilu temperatury w funkcji długości kabla i nie lokalizuje pojedynczego miejsca przegrzania w metrach.

Przez Modbus możliwy jest odczyt informacji o temperaturze reprezentującej warunki termiczne linii, ale nie jest to lokalizowany pomiar temperatury każdego fragmentu kabla.

Co daje prawidłowo wykorzystany prealarm?

Prealarm pozwala rozdzielić dwa różne poziomy sygnalizacji zdarzenia.

Pierwszy to wykrycie określonej zmiany temperatury i przekazanie informacji technicznej. Drugi to osiągnięcie warunków odpowiadających właściwemu stanowi ALARM.

Takie rozdzielenie może być szczególnie wartościowe w obiektach przemysłowych, w których obsługa techniczna potrzebuje informacji o rozwijającej się anomalii, zanim zostaną spełnione kryteria alarmowe.

Warunkiem jest prawidłowy dobór klasy czujnika, poziomu prealarmu, trasy kabla oraz sposobu reakcji na oba stany.