Устройство барьеров типа HID

Читаем 31 вопрос в начале дано описание искразащиты с гальванической развязкой.

В данном тексте приведены рекомендации по монтажу, эксплуатации и обслуживанию барьеров искробезопасности с гальванической развязкой серии HiD 2000 – ELCON INSTRUMENTS.

Для того, чтобы исключить повреждения, отказы или ненормальную работу, внимательно прочтите эту Инструкцию прежде, чем приступать к монтажу и эксплуатации оборудования.

Серия ELCON HiD 2000 разработана для использования совместно с системами управления технологическими процессами и состоит из набора компактных модулей барьеров искробезопасности с гальванической развязкой, предназначенных для обработки и согласования входных и выходных сигналов на технологической установке. Кроме этого имеется набор стандартных и заказных объединительных плат, на которые модули устанавливаются. При использовании этой новой линии модульных барьеров искробезопасности с гальванической развязкой обеспечивается существенное снижение затрат на проектирование систем управления технологическими процессами, их наладку и обслуживание. Компактные модули, вмещающие один, два или четыре изолированных канала, устанавливаются на объединительную плату и снимаются с нее без нарушения разводки кабелей. Для этого не требуется специальных знаний, поэтому исключается наиболее частый источник ошибок. Новый метод “Quick Lok” фиксации модулей без использования инструментов снижает затраты времени на монтаж и очень прост. При нажатии вниз фиксаторов на боковых сторонах модуля поворачиваются фиксирующие штыри на нижней стороне модуля, которые закрепляют его на объединительной плате. Чтобы снять модуль с платы, просто поднимите вверх фиксаторы. При обслуживании только дефектные модули снимаются с объединительной платы и заменяются исправными. Для этого не требуется специальных знаний, не надо отключать и вновь подключать сигнальные кабели, что позволяет исключить наиболее частый источник ошибок. Поляризация объединительной платы надежно предотвращает ошибочную установку модулей при замене. Основные особенности серии HiD 2000:

– высокая плотность компоновки, достигнутая за счет использования передовых методов проектирования и преимуществ технологии поверхностного монтажа;

– отличные характеристики, в частности высокая точность передачи и воспроизведения сигналов, низкая

потребляемая и рассеиваемая мощность;

– широкая функциональность, большой выбор входных / выходных сигналов, гальваническая изоляция, обнаружение повреждений линии;

– барьеры серии HiD 2000 сертифицированы на предмет искробезопасности в соответствии со стандартами CENELEC, CSA, FM, ГОСТ, SABS, SAA и другими международными и национальными стандартами. Кроме того, они соответствуют Европейским директивам по ЭМС, и все модули имеют маркировку СЕ.

Основные характеристики:

_ Высокая плотность каналов, обеспечиваемая за счет использования передовых методов конструирования

и использования технологии поверхностного монтажа.

_ Высокая плотность компоновки, при использвании 4-х канальных модулей толщиной 18 мм на один канал

приходится 4.5 мм.

_ 1, 2 и 4-х канальные модули.

_ Высокая точность передачи и воспроизведения сигналов.

_ Низкая потребляемая и рассеиваемая мощности.

_ Широкий диапазон рабочих температур.

_ Широкий выбор цифровых и аналоговых входов/выходов, включая 4-20 мА, преобразование сигналов,

конфигурации с питанием от контура информационного сигнала и от внешнего источника.

_ Гальваническая развязка позволяет исключить помехи, проблемы, связанные с земляным контуром, и

обеспечить искробезопасность без специальных сложных систем заземления.

_ Система контроля обнаруживает обрыв или короткое замыкание полевых кабелей.

_ Аналоговые модели имеются с выходами, работающими как источник или как приемник тока.

_ Конфигурирование с помощью DIP переключателей, расположенных на боковой поверхности модулей.

_ Светодиодная индикация наличия напряжения питания, статуса сигнала и аварии.

_ Механизм “Quick Lok” для простого и быстрого монтажа модулей.

_ Идентификация, маркировка и кодирование цепей.

_ Широкие допуски на напряжение питания (24 В, -15% + 20%).

Стандарт NAMUR.

Для тех кто «шпрехает» – http://www.namur.de.

NAMUR: NormenArbeitsgemeinschaft für Mess- Und Regelungstechnik der chemischen Industrie

(Группа, разрабатывающая стандарты для Контрольно-Измерительных Приборов в Химической Промышленности).

Датчики NAMUR в соответствии с EN 60947-5-6 являются двухпроводными, с соблюдением полярности при подключении, срабатывают за счет изменения внутреннего сопротивления в зависимости от приближения детектируемого объекта (дистанция / токовая характеристика): < 1,2 мА / 8,2 В (активирован) и > 2,1 мА / 8,2 В (не активирован), изменяющие внутреннее сопротивление при срабатывании датчика. Эти датчики являются искровзрывобезопасными по конструкции, имеют маркировку взрывозащиты Ex.

Приведенная схема отображает типичное построение искрозащитного усилителя с гальванической развязкой цепей.

На клеммы входной (управляющей) цепи подано напряжение 8,2 В постоянного тока. Ток, который при этом течет через датчик, опрашивается, но внутреннем резисторе R, (как правило – 1 кОм). При срабатывании (активировании) датчика изменяется ток во входной цепи, и переключающий усилитель преобразует аналоговый сигнал в пороговый.

Ниже приведена типовая характеристика «Расстояние переключения датчика Sn / ток» для искровзрывобезопасного датчика с двухпроводным токовым выходом стандарта NAMUR.

Датчики NAMUR предназначены для подключения к внешнему искрозащитному модулю, преобразующему изменения выходного тока в двухуровневый выходной сигнал (транзисторный или релейный) и обеспечивающему всестороннюю гальваническую развязку цепей (вход, выход, питание, а в многоканальных модулях – также развязку между каналами).

Контроль цепи датчика:

Внутреннее сопротивление датчиков стандарта NAMUR не может быть ниже 400 Ом. С другой стороны, максимальное сопротивление должно обеспечивать протекание тока не ниже, чем 0,05мА. Эти два граничных значения могут быть использованы для контроля цепи датчика на короткое замыкание и на обрыв провода.

Использование механического контакта во входной цепи:

Если вместо датчика или переменного резистора во входной цепи используется механический контакт, входной сигнал может оцениваться переключающим усилителем как обрыв провода (разомкнутый контакт) или короткое замыкание (замкнутый контакт). Поэтому необходимо включение дополнительных резисторов в цепь механического выключателя.

Например:

-для переключающих усилителей с контролем короткого замыкания во входной цепи

-для переключающих усилителей с контролем обрыва и короткого замыкания во входной цепи

Преимущества датчиков с выходом NAMUR:

- Возможность применения во взрывоопасных зонах в паре с сертифицированным переключающим усилителем.

- Контроль обрыва цепи и короткого замыкания осуществляется с помощью переключающего усилителя.

- Датчики с выходом NAMUR пригодны для детектирования быстрых перемещений и высоких скоростей вращения.

- При одинаковых корпусах, скорость срабатывания датчиков NAMUR выше, чем у обычных датчиков.

ATEX (Atmosphere explosive)

Взрывоопасная атмосфера.

Конвенция о создании Европейского экономического сообщества содержит директиву 94/9/EC (также называется ATEX 100a) – унификация правовых норм в странах ЕС для приборов и защитных систем, предназначенных к использованию в средах, подверженных опасности взрыва.

Требования, касающиеся внешнего исполнения и конструкции оборудования, определяют отдельную классификацию, основанную на следующих зонах:

Маркировка

Область применения оборудования:

Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС. Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.

Область применения:

I- подземные выработки (шахтное);

II- наземное применение (химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п);

Категория зоны:

0- Постоянное присутствие взрывоопасной атмосферы;

1- Временное присутствие взрывоопасной атмосферы;

2- Присутствие взрывоопасной атмосферы только при аварийных ситуациях;

Окружающая атмосфера:

G- газ;

D- пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей);

Маркировка взрывобезопасности оборудования:

Е — согласно евронормам (требования CENELEC); Ex — взрывозащищенное оборудование.

Классификация видов защиты:

d- взрывонепроницаемая оболочка;

e- защита вида "е" (повышенная);

o- масляное заполнение;

p- заполнение или продувка оболочки под Ризб;

q- кварцевое заполнение;

m- заполнение компаундом;

i- искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);

ia- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;

ib- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности. После главного вида защиты может указываться дополнительный;

Область применения:

I- подземные работы;

II- наземное применение;

Для видов защиты "d" и "i" в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA (Пропан), IIB (Этилен) и IIC (Водород). По величине БЭМЗ или МТВ

Температура воспламенения:

T1: > 450 °С

T2: 300...450 °С

T3: 200...300 °С

T4: 135...200 °С

T5: 100...135 °С

T6: 85...100 °С

льная длина кабеля датчиков NAMUR:

При определении максимальной длины кабеля необходимо учитывать два условия:

Условие 1:

В стандарте DIN EN60947-5-6 (NAMUR) определено максимальное сопротивление кабеля, которое не должно превышать 50 Ом. Рассчитываем максимальную длину кабеля исходя из максимально допустимого сопротивления.

I= R x Q / Rho

I = макс. длина в метрах

R = сопротивление в Ом

Q = сечение проводника мм2

Rho = номинальное сопротивление проводника (0,0175 для меди) в Ом/мм2

Условие 2:

При установке во взрывоопасной зоне необходимо соблюдать максимально допустимые индуктивность и емкость.

Данные характеристики указаны в документации на датчики и изолирующие усилители.

Поиск по сайту: