应用案例 | JUMO安全性能产品为锂电池行业安全生产保驾护航——功能安全 去繁从简
供稿： 久茂自动化（大连）有限公司
- 关键词：久茂,锂电,热电偶
- 摘要：在动力锂电池生产各个环节中，安全生产始终为第一要素，对关键的生产设备，例如在锂电池电芯生产的前端设备-正负极涂布机，就提出了设备整体安全的要求。功能安全是系统安全的一部分，依靠安全子系统和外部设备的正确功能减少风险。
中汽协公布数据，2023年我国新能源车销量为 949.5万辆同比增长37.9%，新能源车渗透率达到31.6%同比提升5.9个百分点。新能源车增长带动动力电池市场增长，根据SNE Research统计，2023年全球新能源车动力电池使用量达705.5GWh，同比增长38.6%，其中中国新能源车动力电池使用量达386.1GWh同比增长34.9%。据GGII数据预测，到2025年全球新能源汽车市场渗透率将达到25%以上，这将带动全球动力电池出货量超过1.55TWh。从全球来看，新能源车的渗透率以及动力电池的应用，在未来仍有较大的增长空间。从而加速了头部电池厂布局海外市场，投资建设新基地，相关设备出口国外也越来越多。
项目要求
在动力锂电池生产各个环节中，安全生产始终为第一要素，对关键的生产设备，例如在锂电池电芯生产的前端设备-正负极涂布机，就提出了设备整体安全的要求。功能安全是系统安全的一部分，依靠安全子系统和外部设备的正确功能减少风险。
项目难点
IEC61508标准术语“SIL”（安全完整性等级）是电气或电子控制系统的安全相关性能或可靠性的量度。分SIL1,SIL2,SIL3,SIL4 四个等级，级别越高，相关的安全级别就越高。
正极涂布在烘干工艺环节，有机溶剂会挥发，高温容易引起爆炸。温度传感器需要隔爆型。万一某控制系统失常，将造成烘干设备温度失控，甚至燃烧及爆炸。所以需要增加安全监控环节，完全独立于系统控制环节之外，对加热过程进行全程监视，当系统发生故障时将装置切换到运行安全状态。温度限值器安全等级SIL2及以上。JUMO safetyM STB/STM 产品为最佳的选择。
JUMO的解决方案
基于在温度测量技术和安全控制器领域几十年经验，久茂开发了一套温度测量方面的安全相关的紧凑型解决方案，该方案不需要进一步的核准和计算。在这套方案里，安全控制器safetyM STB/STM与久茂RTD温度探头或热电偶组合在一起，久茂发布的厂家声明建立了SIL3/Pl e认证紧凑型解决方案。该方案主要应用于监视温度过程，并在工作异常情况下将系统切换到安全状态，在不降低系统可靠性并且不提高客户成本的前提下，久茂安全限制器/安全监视器可把设备或运行过程对人力、经济、环境的潜在危害最小化。
JUMO safety M STB/STW 和STB/STW Ex
安全温度限制器和监视器
◆ 双通道冗余结构
◆ 1oo2 D 系统 (诊断通道监督两通道的功能)
◆ 清晰液晶显示屏
◆ 自由组态带来的灵活性
◆ Setup-软件
◆ 多国语言 (德语, 英语, 法语)
◆ 产品规格适合所有应用范围内，外部复位键
◆ 第二个开关量输出可作预警和极限警报
◆ 自由组态的模拟量输出
◆ 认证范围广泛
◆ 显示功能扩大可分析信息范围
◆ 探头断路 + 短路监测 (监督回路)
◆ 识别热电偶两极正确连接的防护
热电偶和热电阻
◆40多种带SIL和PL认证的温度传感器
◆热电偶或热电阻的接线盒和电缆探头
◆基于ATEX/IECx的认证
◆ 热电偶
◆测温上限可达1500°C
◆单支或双支热电偶
◆热电偶类型 J,L,K,S,B
◆ 热电阻
◆测温上限高达700°C
◆Pt100,Pt500,Pt1000 可选
◆单支，双支可选
◆ 过程连接
◆螺纹，法兰，压缩配件，卫生型过程连接
更多信息详见www.jumo.cn
用户的权益
◆ 防护等级认证SIL3/PL e的测量链
◆ 通过综合交付程序实现SIL元件组合的最高灵活性
◆ 安全的监测与关机系统
◆ 可选择的安全特性（例如符合DIN14597的限制器和监视器功能）
◆ 适合不同的测量，如温度、压力、液位和流量
◆ 传感器技术和执行器的选择可变，且不依赖制造商
◆ 经认证的测量链可独立适应工艺要求
◆ 当久茂safetyM和久茂温度探头组合使用时，用户不需要进行SIL计算
◆ 也可以根据ATEX指令在不同点火保护类型中如[Ex i]作为防爆紧凑型解决方案
◆ 由经验丰富的安全性能专家组对安全链进行独立评估
总结
安全永远是生产的第一要素，随着生产设备对于安全要求越来越高，功能安全产品使用越来越广泛。JUMO功能安全方案产品不仅为锂电池行业安全生产保驾护航。同时也被广泛应用在半导体行业，锅炉行业，化工行业，汽车制造等领域。
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