КонтрАвт
YoutubeVkontakteYandex Zen
КонтрАвт
Подписка

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Корзина заказовКорзина заказов
Выбор продукции

Дискретные барьеры искрозащиты 4...20 мА KA5200Ex. Обзор и выбор барьера с питанием.

Cмотри подробную информацию (описание, характеристики, cхемы и др.):

Добрый день уважаемые коллеги! Мы продолжаем серию видеороликов с обзорами барьеров искробезопасности, присутствующих в номенклатуре научно-производственной фирмы КонтрАвт.

В первом видео этой серии мы представили диаграмму, на которой все барьеры, выпускаемые в настоящее время НПФ КонтрАвт, разделили на две группы. В первую группу вошли барьеры, предназначенные для работы с аналоговыми сигналами (аналоговые барьеры), во вторую - для работы с дискретными сигналами (дискретные барьеры). Аналоговые барьеры в свою очередь разделили на две подгруппы в зависимости от типа входного сигнала. Это барьеры для работы с унифицированными сигналами 4...20 мА и барьеры для работы с непосредственно датчиками температуры и потенциометрами. 

Данный видеоролик посвящен второй группе - группе дискретных барьеров. 

Все дискретные барьеры, входящие в эту группу, работают со следующими типами дискретных сигналов:

- «сухой контакт»,

- контакт с контролем целостности цепи, 

- сигнал стандарта NAMUR"


Прежде чем двигаться дальше и рассказывать о дискретных барьерах, рассмотрим особенности этих дискретных сигналов. 

Традиционные сигналы типа «сухой контакт» (контакты электромеханического реле, контакты кнопки или тумблера, датчики с контактным выходом и т.п.) очень распространены, но обладают одним важным недостатком: при наличии соединительных линий (а они всегда есть) невозможно определить является ли зафиксированное состояние истинным состоянием контактов (например, разомкнуты) или это наведенное состояние соединительных проводов.

Например, нельзя определить, разомкнуты контакты или произошел обрыв в соединительной линии.  Аналогичная ситуации  с замуканием контктов или соединтельной линий (второй рисунок)"

Решить эту проблему можно размещением двух резисторов непосредственно на сухом контакте. Номиналы резисторов нормируются в определенном диапазоне значений. Принцип работы заключается в том, что регистрирующее устройство (в нашем случае барьер искрозащиты) прикладывает фиксированное напряжение к цепи (обычно это 8,2 В) и измеряет протекающий по цепи ток. Ток будет различным в четырех разных ситуациях: при замыкании/размыкании контактов и обрыве/коротком замыкании соединительной линии. Барьер искрозащиты по измеренному току определяет состояние контактов либо классифицирует аварийную ситуацию.

На графике по вертикальной оси приведены возможные значения тока и соответствующие состояния цепи. Как видим, аварийные ситуации легко определяются.

Аналогичный принцип обнаружения аварийных ситуаций реализован, например, и в датчиках перемещения, которые вырабатывают сигнал, удовлетворяющий стандартам NAMUR. Зависимость выходного тока от перемещения L приведена на графике. Здесь имеются две области значений выходного тока, которые соответствуют аварийным ситуациям ОБРЫВ и Короткое Замыкания. 

Дискретные барьеры НПФ КонтрАвт как раз и предназначены для работы с тремя такими видами дискретных сигналов: сухой контакт, контакт с контролем целостности цепи, сигналами стандарта NAMUR. Контроль включает в себя определение короткого замыкания или обрыва цепи входного дискретного датчика, а также индикацию и формирование выходного сигнала «Ошибка».

Индикация  рабочих и аварийных состояний  на барьерах выполняется в соотвествии с приведенной диаграммой. ДЛя этого предусмотрены  индикаторы состояния на передней панели. В данном случае цвет желтый, который означает обрыв линии связи.

В номенклатуре НПФ КОнтрАВт на данный момент представлено 5 видов дискретных барьеров искрозащиты. Остановимся  сначала на общих свойствах этих барьеров.

Все  дискретные барьеры по своему предназначению являются приемниками дискретных сигналов из взрывоопасной зоны.

Все дискретные барьеры имеют гальваническую развязку между входными и выходными цепями, а также цепями питания.  Некоторые барьеры имеют дополнительно развязку между входными цепями ( межканальную), но на это мы специально укажем при рассмотрении конкретных барьеров.  

Все барьеры КонтрАвт имеют два вида взрывозащиты.  Первый и основной вид взрывозащиты "i" - "искробезопасная электрическая цепь" - реализован  на уровне "ia" - особо взрывобезопасный. Этот уровень взрывозащиты обеспечивает наибольшую безопасность и применим для зон 0, 1 и 2. Категория взрывоопасной смеси во взрывоопасной зоне относится  к подгруппе IIC. Маркировка взрывозащиты вида «i» – [Ex ia Ga] IIC.

Второй вид взрывозащиты «nА». Принимаемые в данном  случае дополнительные меры защиты переводят барьеры в разряд неискрящего обородования. Такой вид защиты позволяет размещать САМИ барьеры НПФ КонтрАвт в зоне 2.  Это зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время. Маркировка взрывозащиты данного вида - 2Ex nA [iaGa] IIC Т4 Gc X

Барьеры имеют ширину корпуса  12,5 мм или 22.5 мм и в зависимости от вида барьера ширина корпуса на 1 канал составляет от 5.5 до 12.5 мм. Обратим внимание что дискретные барьеры допускают плотный монтаж при температурах влоть до +70 С  в монтажном шкафу

Питание на барьер может подаваться как через электрические клеммы, так и через специально предназначенные шинные соединители. Питание через шинные соединители целесообразно применять, когда в монтажном шкафу на одной DIN-рейке рядом располагается много барьеров искробезопасности. 

Питание на шину можно подать двумя способами. Во-первых можно соединить барьеры   через шинные соединители, и подать напряжение на один из барьеров. Тогда остальные барьеры, размещенные на шине также запитываются. Таким способом можно запитать до пяти барьеров. Второй способ подачи питания на шину - с помощью винтового разъемного клеммнного соединителя  Phoenix Contact МС1,5/5-ST-3,81 или аналогочного. Он не входит в комплект поставки барьеро и приобретается отденльно. Направление его подключения показано на рисунке. Через шину питания с отдельным клеммным соединителем можно питать до 30 барьеров любых модификаций.

Возможность подключения питания через шинные соединители реализована в качестве дополнительной функции у определенных модификаций у всех видов барьеров рассматриваемой здесь группы.  

У модификаций дискретных барьеров с шиной питания, на нее выводиться обобщенный сигнал "ОШИБКА", указывающий на аварийную ситуацию в соединительной линии. Данный сигнал гальванически изолирован и реализован на оптотранзисторе (50 В , 30 мА). В многоканальных барьерах этот сигнал появляется при появлении аварийной ситуации в любом из каналов. То есть включение сигнала в любом канале приводит к включению выходного оптотранзистора.  Таким образом при наличии данной опции на шину выводится и питание и сигнал. Работа выхода «Ошибка» на шине зависит от того, включен NAMUR или нет, и не может быть инвертирована. 

В зависимости от модификации барьера канальные выходы СИГНАЛ и ОШИБКА могут быть реализованы на электромеханическом реле с контактами на замыкание (250 В , 3 А) или на оптотранзисторе (60 В, 150 мА) Характеристики обоих типов выход, приведены на слайде. Отметим, что все выходы изолированы от входов и питания, но могут быть попарно связаны между собой  и в паре иметь одну общую точку. 

Эксплуатация барьера возможна в расширенном диапазоне рабочих температур от минус 40 до плюс 70 °C при наличии высокой температурной стабильности."

Итак мы перечислили общие свойства всех дискретных барьеров НПФ КонтрАвт. Теперь продолжим систему классификации, поговорим о конкретных видах барьеров, рассмотрим их функциональные схемы, типовые применения. 

Вернемся к нашей диаграмме. Все дискретные барьеры можно разделить на две группы,  в зависимости от того, сколько выходов приходится на один вход: один или два. 

В группе с двумя выходами один выход всегда передает входной сигнал. При необходимости может быть включена инверсия с помощью DIP-переключателей на передней панели барьера.

Назначение второго выхода пользователь может задать  с помощью DIP-переключателей на передней панели барьера. Первый вариант - выход также передает входной сигнал, в этом случае назначение выходов дублируется. Второй вариант - выход формирует сигнал ОШИБКА. В отличие от обобщенного сигнала ОШИБКА, который поступает на шину и который срабатывает  при аварийной ситуации в любом канале, канальный выход ОШИБКА показывает аварийную ситуации данного канала. Выход также может быть инвертирован. 

Здесь следует отметить, что определение аварийных ситуаций будет происходить только в том случае, если с помощью DIP-пеерключателя в включен режим определения правил NAMUR.  В противном случае , второй выход дублирует первый. Очевидно, что режим NAMUR  и представляет наибольший интерес, когда работаем с датчиками с контактами с контролем целостности цепи и с сигналми NAMUR. Возможность поканального определения ошибки очень важна. 

При работе с простым сухим контактом функция определения аварийных ситуаций должна быть отключена. 

 Отметим , что регистрация ошибки  передается не только на выходы, но и отображается на индикаторе на передней панели.

В группе с одним выходом на канал, аварийные ситуации ОБРЫВ и КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ также обнаруживаются, они также отображаются на индикаторе на передней панели, а при наличии шины - формируется обобщенный сигнал ОШИБКА при возникновении аварийной ситуации в любом из каналов. "

Дальнейшая классификация  барьеров в нашей диаграмме идет в зависимости от наличия гальванической развязки между входами.  

Обратим внимание на то, что здесь  мы гооврим о гальванической изоляции именно между входами. Групповая изоляция входных цепей от остальный цепей схемы присутсвует всегда."

Следующий уровень классификации - число каналов. Группа дискертных барьеров представлена одноканальными, двухканальными и четырехканальными барьерами. 

Рассмотрим теперь каждый барьер подробнее.

Барьер КА5241Ех имеет всего один канал, поэтому на нашей схеме он представлен в двух разделах по признаку гальванической развязки между входами.

Данный барьер имеет два выхода на канал и один вход. Выходы попарно изолированы между собой и от остальных цепей.   Ширина корпуса - всего 12,5 мм. Схема подключения барьера приведена на рисунке.Барьер имеет модификации с шиной питания и сигналом ОШИБКА, а также модификации по типу выхода: реле или транзистор.  "

Барьер КА5262Ех - двухканальный, относится к группе барьеров имеющих 2 выхода на 1 канал.  Барьер имеет два входа, изолированных между собой. Выходы попарно изолированы между собой, в каждой паре есть одна общая точка.  Ширина корпуса у него уже 22.5 мм, но ширина корпуса на 1 канал - всего 11.25 мм. Схема подключения барьера приведена на рисунке

Барьер имеет модификации с шиной питания и сигналом ОШИБКА, а также модификации по типу выхода: реле или транзистор. 

Барьер КА5242Ех - двухканальный, относится к группе барьеров имеющих 2 выхода на 1 канал.  В отличие от барьера КА5262 , входы у этого барьера неизолированы между собой. Выходы попарно изолированы между собой, в каждой паре есть одна общая точка.  Ширина корпуса у него уже 22.5 мм, но ширина корпуса на 1 канал - всего 11.25 мм. Схема подключения барьера приведена на рисунке

Барьер имеет модификации с шиной питания и сигналом ОШИБКА, а также модификации по типу выхода: реле или транзистор. 

Теперь рассмотрим оставшиеся два барьера КА5232Ех и KA5234 Ex, у которых реализован только 1 выход на канал, который воспроизводит входной сигнал. Сигнал может быть инвертирован с помощью DIP-переключателей.  В модификациях с шиной формируется обощенный сигнал ""ОШИБКА"", по шине может подаваться питание. 

Оба барьера относятся к группе барьеров без гальванической развязки между входами. Все входы,  конечно же , имеют групповую изоляцию от остальных  цепей барьера."

Барьеры КА5232Ех и KA5234 Ex отличаются между собой только количеством каналов. КА5232Ех  имеет 2 канала, а  КА5234Ех 4 канала.

Мы рассмотрели все модели дискретных барьеров из номенклатуры НПФ КонтрАвт. Рассмотренные нами модели и характеристики можно свести в единую сводную таблицу, которая позволяет их наглядно сравнить и выбирать необходимый барьер под конкретную задачу.

В заключение расскажем о системе обозначений модификаций дискретных барьеров. Модифицикации обозначаются двумя цифрами после тире в названии модели бареьра.Первая цифра после тире говорит о наличии у модификации шинного соедителя (0 - нет, 1 - есть). По этой шине можно подать питание на барьер, на нее выводится обобщенный сигнал ОШИБКА. 

Вторая цифра после тире указывает на типы выходов:

1 – электромагнитное реле, контакты на замыкание (NO)

2 – оптотранзистор

Таким образом например модификация баерьра КА5241Ex-11 означает одноканальный барьер с двумя выходами на канал на электромагнитных реле с контактами на замыкание (NO), в комплекте с шинным соединителем для подключения выхода «Ошибка» и питания.

Итак, мы рассмотрели группу барьеров, которые являются приемниками дискретных сигналов из взрывоопасной зоны. Они рассчитаны на работу с датчиками с выходом «сухой контакт», датчиками с контактами с контролем целостности цепи и  датчиками стандарта NAMUR. Мы привели систему классификации, рассмотрели общие характеристики барьеров, показали особенности каждого из них.  Следите за нашими новыми видео, задавайте ваши вопросы в комментариях и не забывайте подписываться на наш ютуб-канал.

 




Copyright © 2003-2021 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)