7.2. Блоки искрозащиты

Для обеспечения искробезопасности можно использовать контроллеры или модули ввода-вывода с искробезопасными цепями. Однако эта же задача может быть решена с помощью любых контроллеров общепромышленного исполнения, если использовать блоки искрозащиты (барьеры безопасности) [ГОСТ]. Этот способ гораздо дороже первого, но удобен тем, что барьеры безопасности являются универсальным средством защиты и поэтому позволяют сделать выбор нужного контроллера из огромного разнообразия контроллеров, не имеющих искробезопасных цепей.

Барьеры безопасности могут быть пассивными и активными. Пассивные барьеры строятся на диодах, стабилитронах, резисторах и предохранителях, помещаются в неразборный корпус и заливаются компаундом для исключения возможности их ремонта. Активные барьеры представляют собой повторители сигнала, состоящие из искробезопасной и искроопасной части, которые разделены оптронами и трансформаторами.

Конструкция барьеров безопасности должна исключать возможность неправильного монтажа, например, с помощью асимметричной формы крепления барьера или цветовой маркировки.

Структурные схемы барьеров представлены на рис. 7.2. Стабилитрон ограничивает напряжение между своими выводами, поэтому ток и напряжение, которые могут появится на зажимах искробезопасной цепи, строго ограничены и не зависят от напряжения на искроопасных клеммах. Барьеры рассчитываются в предположении, что на искроопасных клеммах может появиться сетевое напряжение 220В. Для того, чтобы повысить надежность барьера, стабилитроны троируют или дублируют в зависимости от требуемого уровня искробезопасности. Ток через стабилитрон ограничивается резистором . Чтобы ток не превысил допустимые пределы, используют предохранитель .

На переменном токе применяют схему барьеров со встречно включенными стабилитронами (рис. 7.2, б). Для передачи дифференциального сигнала используют цепь, показанную на (рис. 7.2, в). Поскольку блок искрозащиты относится к связанному оборудованию, он устанавливается вне взрывоопасной зоны (рис. 7.3).

Барьеры для термопреобразователей сопротивления отличаются от барьеров для термопар, дискретных сигналов или аналоговых сигналов. Барьеры, входящие в состав измерительного канала, относятся к средствам измерений и характеризуются погрешностью передачи сигнала. В пассивных барьерах источником погрешности являются утечки стабилитрона и ненулевое сопротивление резисторов, которое составляет делитель напряжения с входным сопротивлением нагрузки.

Для работы с термопарами барьеры включают в разрыв компенсационных термопарных проводов (рис. 7.3) или используют выносной датчик температуры холодного спая.

Параметры искробезопасных цепей барьеров безопасности указывают с помощью описанных выше понятий и условных обозначений (см. "Искробезопасная электрическая цепь" ).

Рис. 7.3. Пример применения устройств без маркировки взрывозащиты совместно с барьерами искрозащиты

• 1 Архитектура системы
• 2 Промышленные сети и интерфейсы
• 3 Защита от помех
• 4 Измерительные каналы
• 5 ПИД-регуляторы
• 6 Контроллеры
• 7 Автоматизация опасных объектов
  • 7.1 Искробезопасная электрическая цепь
  • 7.2 Блоки искрозащиты
  • 7.3 Правила применения искробезопасных устройств
  • 7.4 Функциональная безопасность
  • 7.5 Выбор аппаратных средств
  • 7.6 Заключение
• 8 Аппаратное резервирование
• 9 Программное обеспечение
• Литература

© НИЛ АП, ООО, 1989-2024