Válvula Única Série MDC2 Categoria de segurança. 2 PL c, Monitoramento Externo

Visão geral do produto

A série MDC2 da ROSS Controls é uma solução de exaustão segura com válvula única que adiciona sensores de pressão de estado sólido integrados à plataforma MDC comprovada, permitindo a Categoria de Segurança 2, Nível de Desempenho c (PL c) de acordo com a norma ISO 13849-1:2015 quando monitorada por um sistema de controle de segurança externo. Isso torna a MDC2 a atualização de monitoramento diagnóstico dentro da família ROSS MDC, oferecendo cobertura de diagnóstico de 60 a 90% sem exigir a redundância completa de uma arquitetura de válvula dupla.

Assim como o MDC1, o MDC2 opera com base no princípio de falha segura, utilizando um obturador de três posições e duas vias controlado por solenóide. Ao ser desenergizado, a válvula fecha simultaneamente a porta de alimentação e abre a porta de exaustão dedicada, removendo rapidamente a pressão pneumática residual do circuito da máquina a jusante. O sensor de pressão de estado sólido integrado distingue o MDC2: este sensor reporta continuamente o estado da pressão a jusante através de uma saída PNP e um sinal analógico de 4-20 mA, permitindo que o sistema de controle de segurança externo verifique o comportamento correto da válvula em cada ciclo de acionamento e desacionamento.

Ao monitorar o sinal do sensor de pressão em cada ciclo da válvula, o sistema de controle de segurança detecta falhas que impediriam a válvula de executar sua função de exaustão, incluindo o travamento da válvula aberta, falha do solenoide ou desconexão do sensor. Essa cobertura diagnóstica cíclica entre 60 e 90% atende ao requisito de cobertura diagnóstica (CD) da Categoria 2 da norma ISO 13849-1, melhorando a integridade da função de segurança em comparação com um projeto da Categoria 1 sem monitoramento.

O módulo opcional de partida suave EEZ-ON proporciona pressurização controlada na energização, aumentando gradualmente a pressão de saída para aproximadamente 50% da pressão de entrada antes de passar para o fluxo total. Isso protege o equipamento contra danos causados por picos de pressão e evita movimentos inesperados do atuador durante a reinicialização da máquina após uma parada de segurança ou um bloqueio.

As válvulas da série MDC2 estão disponíveis nos tamanhos de corpo de 1/2 polegada e 1 polegada, com capacidades de vazão de 3,1 Cv a 30 Cv. São oferecidas conexões roscadas NPT e porta G, bem como configurações de portas modulares para integração direta em conjuntos do Sistema de Entrada de Ar ROSS. Os arquivos da Biblioteca SISTEMA estão disponíveis para download para dar suporte à documentação de funções de segurança ISO 13849-1.

Principais características de engenharia

• Categoria de segurança 2, PL c (ISO 13849-1:2015) - Atinge a Categoria 2, Nível de Desempenho c quando o sensor de pressão integrado é monitorado por um sistema de controle de segurança externo em cada ciclo de atuação e desativação, proporcionando um nível de integridade de segurança superior ao do MDC1 sem redundância completa.
• Sensor de pressão de estado sólido integrado - O sensor de pressão instalado de fábrica fornece saída de comutação PNP e sinal analógico de 4-20 mA para integração perfeita com PLCs, controladores de segurança e sistemas de monitoramento da Indústria 4.0. Tensão de alimentação de 8-30 VCC, consumo de corrente inferior a 4 mA.
• Cobertura de diagnóstico de 60 a 90% - O monitoramento do sensor em cada ciclo da válvula detecta falhas perigosas antes que elas se propaguem, atendendo ao requisito da ISO 13849-1 Categoria 2 para cobertura de diagnóstico média (60% <= DC < 90%).
• Projeto de válvula de segurança tipo poppet - A válvula poppet de três posições e duas vias garante o desligamento simultâneo do suprimento e a exaustão a jusante na desenergização do solenoide, eliminando a pressão residual na zona protegida da máquina.
• Válvula de retenção tolerante à sujeira e com compensação de desgaste - A geometria da vedação frontal com autocompensação proporciona tolerância inerente à sujeira e ajuste automático de desgaste para resposta rápida sustentada e alta capacidade de fluxo ao longo de milhões de ciclos.
• Anéis de pistão de PTFE de reserva - Prolongam a vida útil da válvula e garantem uma operação confiável com ou sem lubrificação a ar em linha, reduzindo as necessidades de manutenção em ambientes industriais.
• Partida suave EEZ-ON (opcional) - A pressurização controlada na energização evita cargas de choque e movimentos inesperados, aumentando a pressão de saída para aproximadamente 50% da pressão de entrada antes de abrir para o fluxo total.
• Conexão de porta roscada ou modular - Roscas NPT ou G, além de porta modular opcional para conexão direta aos conjuntos do sistema de entrada de ar ROSS com válvulas LOX de bloqueio e unidades FRL da série MD.
• Conector do sensor M12 - O conector M12 padrão da indústria para o sensor de pressão de estado sólido facilita a fiação e a substituição rápidas e sem ferramentas em campo, sem a necessidade de conectores especiais ou fios fixos.
• Suporte da Biblioteca SISTEMA - Os arquivos da Biblioteca SISTEMA, disponíveis para download, permitem a verificação e documentação eficientes das funções de segurança de acordo com a norma ISO 13849-1, com parâmetros de segurança pré-preenchidos.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Conformação e estampagem de metais

• Prensas de estampagem e corte onde a capacidade de diagnóstico de Categoria 2 do MDC2 permite que o controlador de segurança verifique a conclusão da função de exaustão antes de permitir o acesso à matriz, reduzindo o risco de falha não detectada da válvula.
• Prensas dobradeiras hidráulico-pneumáticas com controles de embreagem-freio pneumáticos que exigem exaustão segura monitorada para confirmar a remoção da pressão antes da entrada na zona de dobra.
• Linhas de conformação e endireitamento de rolos onde os atuadores pneumáticos de guia e alimentação devem ser comprovadamente esgotados, e o sensor MDC2 fornece a confirmação ao sistema de segurança do CLP.

Montagem Automotiva

• Células robotizadas de soldagem e manuseio de materiais onde o PLC de segurança monitora o sensor de pressão MDC2 para confirmar a remoção da energia pneumática antes que as travas da porta da célula robotizada sejam liberadas para acesso de manutenção.
• Prensas de montagem e estações de cravação que exigem verificação de pressão monitorada para confirmar a retração da ferramenta antes do carregamento e descarregamento das peças pelo operador.
• Sistemas automatizados de desvio e transferência de esteiras de montagem, onde a confirmação de exaustão do sensor MDC2 é integrada à lógica de liberação do portão de segurança.

Embalagens e Bens de Consumo

• Linhas de embalagem de alta velocidade onde o monitoramento diagnóstico da exaustão segura confirma a despressurização do atuador antes da liberação das proteções, atendendo aos requisitos de auditoria para o desempenho documentado da função de segurança.
• Máquinas de termoformagem e embalagem blister que exigem remoção controlada da pressão das placas de formação e matrizes de corte antes do acesso do operador ao molde.
• Equipamento de selagem e etiquetagem de caixas onde o feedback do sensor MDC2 é registrado pelo sistema de controle da máquina para fins de validação da norma ISO 13849-1.

Fabricação de eletrônicos e semicondutores

• Equipamentos de montagem e colagem de precisão, onde o monitoramento do escapamento confirma a retração da ferramenta pneumática antes das operações de colocação de componentes sensíveis.
• Atuadores pneumáticos de máquinas pick-and-place SMT (tecnologia de montagem em superfície) que requerem remoção de pressão verificada durante a troca de bicos e procedimentos de manutenção.

Processamento de Alimentos e Bebidas

• Equipamentos pneumáticos de enchimento, fechamento e rotulagem, nos quais o monitoramento diagnóstico MDC2 garante o desempenho documentado das funções de segurança para segurança alimentar e conformidade regulatória.
• Linhas de processamento sanitário onde a pressurização controlada através do sistema de partida suave EEZ-ON previne respingos ou contaminação do produto durante a reinicialização da linha após limpeza no local (CIP) ou manutenção.

Fabricantes de máquinas industriais e OEM em geral

• Projetos de máquinas OEM que exigem documentação de emissões seguras de Categoria 2 para marcação CE e conformidade com a Diretiva de Máquinas da UE, onde o MDC2 fornece a saída de sensor necessária para integração de CLP de segurança.
• Sistemas pneumáticos multizona onde válvulas MDC2 independentes por zona permitem que o sistema de segurança confirme a remoção da pressão zona por zona antes da liberação dos intertravamentos de acesso.

Configuração de pedidos e números de modelo

A série MDC2 é configurada usando um número de modelo estruturado que define o tamanho do corpo, a opção de partida suave, o tipo de porta, a tensão e a conexão elétrica. O MDC2E13MLXX1NAEXCXA é um exemplo de uma variante de conjunto de bloqueio modular com MD4 FRL. Entre em contato com a ROSS Controls ou com seu distribuidor autorizado para obter o configurador completo do modelo MDC2.

Tensão padrão: 24 VCC. O sensor de pressão de estado sólido opera com tensão de alimentação de 8 a 30 VCC.

Conexão do solenóide: conforme a norma EN 175301-803 Forma C para a série MDC2. O sensor de feedback utiliza conector M12.

Opção de partida suave EEZ-ON disponível; especifique no momento do pedido.

Opções de rosca NPT e G (BSPP) disponíveis.

Configuração modular de portas disponível para conjuntos do sistema de entrada de ar ROSS.

Certificações CE e UKCA disponíveis. Especifique a certificação desejada no momento do pedido.

Os arquivos da biblioteca SISTEMA podem ser baixados em rosscontrols.com.

Contate a ROSS Controls em (800) 438-7677 para obter a lista completa de variantes, dimensões e configurações.

Acessórios

Manômetros analógicos

Manômetros visíveis ao operador para verificação visual da pressão a jusante, complementando a saída do sensor eletrônico para confirmação independente da liberação de pressão. Disponíveis na faixa de 0 a 145 psig (0 a 10 bar).

Transdutores de pressão digitais

Transdutores de pressão digitais de 0 a 145 psig (0 a 10 bar) com múltiplas opções de saída, incluindo 4-20 mA e display digital, para registro de dados, monitoramento de condição e integração de manutenção preditiva.

Silenciadores de escape tipo canister

Silenciadores tipo cartucho com rosca para a porta de escape do MDC2, que reduzem o ruído do escapamento pneumático aos níveis permitidos. Dimensões que correspondem ou excedem a capacidade de fluxo da porta de escape.

Unidades FRL da Série ROSS MD

Unidades de filtro-regulador-lubrificador com interfaces de porta modulares para conjuntos completos de sistema de entrada de ar com válvula de exaustão segura MDC2, proporcionando filtragem, regulação e lubrificação em um pacote compacto.

Bloqueio de válvulas LOX

Válvulas de bloqueio manual para isolamento de energia a montante, permitindo total conformidade com o bloqueio/etiquetagem quando usadas com a função de exaustão segura MDC2.

Produtos e acessórios relacionados

• Válvula Simples Série MDC1 (Categoria 1, PL c) - MDC1 sem sensor integrado para aplicações onde o monitoramento não é necessário e a Categoria 1 é suficiente. https://www.rosscontrols.com/en/series/1291-mdc1-series-single-valve
• Válvula Simples Série SV27 (Categoria 2, PL c com DPST) - Válvula sensora baseada na Série 27 com interruptor de segurança DPST integrado para cobertura de diagnóstico de 99% em configurações compatíveis com as Categorias 2 e 3. https://www.rosscontrols.com/en/series/1293-sv27-series-single-valve
• Válvula dupla DM1 Série C (Categoria 4, PL e) - Válvula dupla redundante com dois obturadores para aplicações de Categoria 4 que exigem o mais alto nível de segurança. https://www.rosscontrols.com/en/series/1294-dm1-series-c-double-valve
• Conjunto de entrada de ar seguro com a série MDC - Sistema completo de entrada de ar integrando a válvula de bloqueio LOX, o FRL da série MD e a válvula de exaustão segura MDC2. https://www.rosscontrols.com/en/series/1285-safe-air-entry-assembly-with-mdc-series-safe-exhaust-valve
• Válvulas de Bloqueio LOX (Série 15) - Válvulas de bloqueio manual para isolamento de energia a montante. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual o nível de segurança alcançado pela série MDC2?

A: A válvula MDC2 atinge a Categoria de Segurança 2, Nível de Desempenho c (PL c) de acordo com a norma ISO 13849-1:2015, quando o sensor de pressão de estado sólido integrado é monitorado por um sistema externo de controle de segurança em cada ciclo de acionamento e desacionamento. A cobertura de diagnóstico (CD) alcançada situa-se entre 60 e 90%, atendendo ao requisito de CD médio da Categoria 2. A válvula também possui certificação SIL 1 de acordo com a norma IEC 61508:2001.

P: Como funciona o sensor MDC2 e qual é a sua saída?

A: O sensor de pressão de estado sólido integrado monitora continuamente o estado da pressão a jusante. Ele fornece uma saída de comutação PNP e uma saída analógica de 4-20 mA, operando com uma tensão de alimentação de 8 a 30 VCC e um consumo de corrente inferior a 4 mA. O sensor se conecta por meio de um conector M12 padrão da indústria. O controlador de segurança monitora o sinal do sensor para confirmar a queda de pressão na desenergização e o aumento de pressão na energização, detectando falhas que impediriam a execução da função de segurança.

P: Que tipo de cobertura diagnóstica o monitoramento do sensor MDC2 oferece?

A: O monitoramento do sensor de pressão de estado sólido em cada ciclo de atuação e desativação proporciona uma cobertura diagnóstica (CD) entre 60 e 90 por cento, conforme exigido pela norma ISO 13849-1 Categoria 2. Isso significa que o monitoramento detecta de 60 a 90 por cento das falhas perigosas antes que elas impeçam o funcionamento da função de segurança. O valor exato da CD para uma aplicação específica depende da arquitetura de monitoramento e da frequência de testes.

P: Qual a diferença entre o MDC2 e o MDC1?

A: O MDC2 adiciona um sensor de pressão de estado sólido instalado de fábrica e um conector M12, que o MDC1 não possui. Quando este sensor é monitorado pelo controlador de segurança, o MDC2 atinge a Categoria 2, PL c, enquanto o MDC1 atinge a Categoria 1, PL c sem monitoramento. Ambas as válvulas compartilham o mesmo design de obturador, dimensões do corpo e opção de partida suave EEZ-ON.

P: Qual interface de controlador de segurança externo é necessária para a Categoria 2?

A: A saída do sensor MDC2 deve ser conectada a um CLP (Controlador Lógico Programável) ou relé de segurança com classificação de segurança que monitore o sinal em cada ciclo de acionamento e desacionamento da válvula. O controlador deve ser programado para iniciar uma parada de segurança ou impedir a reinicialização da máquina se o sinal do sensor indicar uma condição de falha, como a pressão não cair na desenergização ou não subir na energização. A lógica de monitoramento específica depende dos requisitos de segurança da máquina.

P: O que é a função de arranque suave EEZ-ON?

A: O EEZ-ON é um módulo opcional que restringe o fluxo de ar através de uma válvula de agulha ajustável durante a pressurização, permitindo que a pressão de saída suba gradualmente para aproximadamente 50% da pressão de entrada antes que a válvula abra completamente. Isso evita picos repentinos de pressão na reinicialização da máquina, que poderiam causar sobrecargas no equipamento, impactos bruscos no atuador ou problemas de qualidade do produto.

P: Quais são as opções de tamanho de corpo e porta?

A: O MDC2 está disponível nos tamanhos de corpo de 1/2 polegada e 1 polegada. A capacidade de vazão varia de 3,1 Cv (3.100 Nl/min) para o corpo de 1/2 polegada a 30 Cv (30.000 Nl/min) para o corpo de 1 polegada. Entre em contato com a ROSS Controls para obter a matriz completa de tamanhos de portas para cada tamanho de corpo.

P: Qual é a faixa de pressão operacional?

A: O MDC2 com corpo de 1/2 polegada opera com pressão de 30 a 150 psig (2,0 a 10,3 bar). O modelo com corpo de 1 polegada opera com pressão de 36 a 150 psig (2,5 a 10,3 bar). Ambos utilizam alimentação interna de piloto.

P: As certificações CE e UKCA estão disponíveis?

R: Sim. A marcação CE é padrão. A marcação UKCA está disponível para conformidade com o mercado do Reino Unido. Especifique a certificação necessária ao fazer o pedido.

P: Qual é o valor B10D para os cálculos da norma ISO 13849-1?

A: O MDC2 possui uma classificação de confiabilidade B10D de 5.000.000 ciclos, utilizada nos cálculos de MTTFD de acordo com o Anexo C da ISO 13849-1 para determinar o Nível de Desempenho alcançável para um determinado nop (número de operações por ano) e tempo de missão.

P: O MDC2 pode ser usado em conjuntos modulares de sistemas de entrada de ar?

R: Sim. A opção de configuração de porta modular permite que o MDC2 se conecte diretamente às unidades ROSS MD Series FRL, válvulas de bloqueio LOX e outros componentes do sistema de entrada de ar sem conexões de tubulação intermediárias, criando um conjunto de entrada de ar compacto, padronizado e com classificação de segurança.

P: Existe um arquivo da biblioteca SISTEMA disponível para o MDC2?

R: Sim. Um arquivo da Biblioteca SISTEMA pode ser baixado em rosscontrols.com, contendo os parâmetros de segurança (B10D, PFHD, DC, MTTFD) necessários para a verificação do nível de desempenho da norma ISO 13849-1.

P: O que significa a classificação de feedback do pressostato?

A: O sensor de pressão de estado sólido MDC2 opera com uma tensão de alimentação de 8 a 30 VCC e um consumo de corrente inferior a 4 mA. Essas são as classificações de carga elétrica que a entrada do sensor do controlador de segurança deve suportar. A saída do sensor é chaveada PNP mais analógica de 4 a 20 mA, compatível com módulos de entrada digital e analógica padrão de CLPs de segurança.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• Instale o MDC2 na linha de alimentação imediatamente a montante da zona da máquina protegida, garantindo que todos os atuadores e dispositivos pneumáticos na zona estejam a jusante da porta de exaustão da válvula.
• Forneça ar comprimido filtrado que atenda à norma ISO 8573-1 Classe 7:4:4. Utilize um filtro de 5 mícrons a montante para proteger as sedes das válvulas contra contaminação por partículas.
• Conecte o conector do sensor M12 ao módulo de entrada do controlador de segurança. Verifique se a polaridade da fiação corresponde à configuração de saída do sensor PNP.
• Programe o controlador de segurança para monitorar o sinal do sensor em cada ciclo de acionamento e desacionamento da válvula. Configure a lógica de detecção de falhas para: (a) pressão não caindo dentro do tempo esperado na desenergização; (b) pressão não subindo dentro do tempo esperado na energização.
• Verifique se a pressão de operação permanece dentro da faixa: 30 a 150 psig (corpo de 1/2") ou 36 a 150 psig (corpo de 1"). A baixa pressão reduz a velocidade de exaustão e a resposta de detecção de falhas do sensor.
• Não restrinja a saída de escape. Instale um silenciador com dimensões adequadas que correspondam ou excedam a capacidade de fluxo da saída de escape.
• Realizar um teste funcional de comissionamento: energizar, verificar a pressão de alimentação a jusante; desenergizar, verificar se a pressão cai para zero e se o sensor confirma a liberação; confirmar se o controlador recebe as transições de estado corretas do sensor.
• Para as versões EEZ-ON com partida suave, ajuste a válvula de agulha para a taxa de pressurização desejada antes do comissionamento final.
• Estabelecer um cronograma de testes periódicos com base no nop calculado e no Tempo de Missão necessário, conforme a norma ISO 13849-1, para manter o PL c declarado durante toda a vida útil da máquina.
• Conserve todos os registros de testes e resultados de cálculos do SISTEMA como parte do dossiê técnico da máquina, conforme exigido pela Diretiva de Máquinas da UE.

Garantia e suporte global

A ROSS Controls oferece garantia de um ano para todos os seus produtos, cobrindo defeitos de material e fabricação a partir da data da compra.

Suporte técnico: 1-888-TEK-ROSS (1-888-835-7677). Atendimento ao cliente: 1-800-GET-ROSS (1-800-438-7677).

Suporte global através dos escritórios da ROSS nos EUA (sede em Ferndale, Michigan), Canadá, Alemanha, França, Reino Unido, Brasil, Índia, China e Japão.

Arquivos da biblioteca SISTEMA, desenhos dimensionais, modelos CAD, certificações e guias de integração estão disponíveis em rosscontrols.com.

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/documents/5549