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防爆手藝

實質寧靜型現場總線的布局和寧靜請求

宣布時候:2019/11/6
  1.現場總線的布局和防爆寧靜程度
  (1)布局和組成
  在爆炸性氣體環境中利用的現場總線,
  ·現場總線電源;
  ·現場裝備;
  ·現場總線終端器;
  ·恰當長度的電纜。
  普通由以下幾局部組成(圖6):
  在實質寧靜型現場總線中,總線電源只應當設置一個,并且要設置在距總線一端不跨越60m的非風險場合(固然,在用其余防爆型式掩護起來時也能夠或許設置在風險場合中);毗連在分干線上的現場裝備數目最多不得跨越32臺;終端器最多兩個,設置在總線的兩頭。
  
  圖6現場總線表示圖
  1-現場總線電源(矩形特點) 2-數據線3-鰓齲 4-骨干線 5-分干線 6-手持終端器 7-現髯潮
  實質寧靜型現場總線的這些組成單元應當具備實質寧靜型防爆型式或其余恰當的防爆型式。它們由電纜毗連起來,散布在必然的空間中,數據旌旗燈號經由過程傳輸線與計較機毗連在一路,組成一個局域節制體系。
  實質寧靜型現場總線中一切組成單元的參數(包羅電纜)都必須適合響應的劃定,一經肯定就不得肆意變動。可是,人們能夠或許替代某些適合響應參數請求的裝備。這是實質寧靜現場總線的特點。
  (2)防爆寧靜程度
  實質寧靜型現場總線應當具備適合于它四周環境的防爆寧靜程度,即應當知足它四周環境的風險地區(0區、1區或2區)及此中存在的可燃性氣體的防爆級別(ⅡA級、ⅡB級或ⅡC級)專溫度組別(T1組、T2組、T3組、T4組、T5組或I"6組)和響應的裝備掩護級別(“ai”級、“ib”級或“ic”級)的請求。
  在設想實質寧靜型現場總線時,人們應當按照總線預期利用的可燃性氣體環境環境來槲
線應當具備的防爆寧靜程度。
  凡是環境下,現場總線運轉的環境能夠或許會包羅爆炸性風險場合的0區、1區和2區,偶然候能夠或許還會包羅非風險地區。
  因此,人們在挑選總線上所毗連的裝備時就應當挑選與環境相順應的防爆型式、防爆級別、溫度組別和適合的裝備掩護級別。
  比方,倘使實質寧靜型現場總線預期利用環境中包羅0區,那末總線上所毗連的裝備都必須是“ia”級的實質寧靜型裝備;倘使不包羅0區,那末能夠或許是“ia”級和(或)“ib”級乃至‘ib”級、“ic”級的實質寧靜型裝備。
  這里有一個準繩,那便是,對某一特定場合,實質寧靜型現場總線的防爆寧靜程度是由總線中所毗連裝備中最高品級的裝備決議的,不論總線中裝備有幾種品級。比方,對ⅡB級可燃性氣體的1區場合,當一個總線中包羅防爆標記為Exia 1I BT5 Ga和Exib II CT4 Gb的兩種裝備時,則總線的防爆寧靜程度應當按ExibⅡBT4 Gb來斟酌。這一點是很輕易懂得的。
  固然,現場總線上所毗連的現場裝備有能夠或許一局部運轉在某種可燃性氣體的0區,而別的一局部則運轉在1區。此時,人們應當按照現場總線實質寧靜現實和現場環境作出詳細的判定和處置。
  2.現場總線中的裝備
  在實質寧靜型現場總線中所毗連的裝備應當知足實質寧靜型電氣裝備和電路的根基機能和根基請求,并且還應當適合以下請求。
  (1)現場總線用電源
  在實質寧靜型現場總線中利用的電源應當具備線性輸入特點,或,不法則四邊形輸入特點、矩形輸入特點。這類電源在實質寧靜電路中是一種接洽關系裝備,它的最高電壓(U。)不應當大于250V。
  這類電源除應當適合接洽關系裝備的劃定外還必須知足以下請求:
  ·最大輸入電壓:14小于即是Uo小于即是17.5V;
  ·最大輸入電流和最大輸入功率適合表2中所列數值(對矩形特點電源);
  ·最大外部電容:C;小于即是5nF;
  ·最大外部電感:L;小于即是10uH。
  表2 矩形輸入特點電源在響應電壓前提下的最大輸入電流和最大輸入功率

輸入電壓

Uo/V

C

B

iaib

ic

iaib

ic

電流/mA

功率/W

電流/mA

功率/W

電流/mA

功率/w

電流/mA

功率/W

14

183

2.562

274

3.836

300

5.32

570

7

15

133

1.995

199

2.985

354

5.3l

53l

7.965

16

103

1.648

154

2.464

288

4.608

432

6.912

17

81

1.377

121

2.057

240

4.08

360

6.12

17.5

75

1.3125

112

1.960

213

3.7275

319

5.5825

  注:1.矩形輸入特點電源,現實上,是一種恒壓恒流電源。它的輸入電壓和輸入電流是恒定的,只需適合實質寧靜機能請求,不論負載是不是呈現短路或斷路非普通任務狀況,電路都是寧靜的。比方,穩壓二極管(兩只并聯)穩壓電路輸入潰加上電子限流節制關鍵就組成這類矩形輸入特點電源。
  z對“ia”級和…ib級總線電源,表中所列的電流值已施加了1.5倍寧靜系數。別的,現場總線的最大輸入電流,除按照本表外,也能夠或許按照GB 3836.4(爆炸性環境第4局部:由實質寧靜型…i 掩護的裝備)中的劃定肯定,可是不得大于本表所列響應電壓下的最大值,比方380mA(在輸入電壓為14V的前提下)。
  ①引自GB 3836.19(爆炸性環境第19局部:現場總線實質寧靜觀點(FISCO))。節制、掩護和啟動裝配裝配應按圖紙請求停止,普通應裝在電念頭的四周。電念頭應裝設過電流和短路掩護裝配、單相接地掩護、差動掩護和低電壓掩護
電念頭掩護元件的挑選丑熱元件時,熱元件普通按電念頭額外電流的1.1~1.25倍挑選。丑熔絲(片)時,熔絲(片)普通按電念頭額外電流的1.5~2.5倍來挑選。電念頭的啟動體例戔式感到電念頭的啟動。繞線式感到電念頭在啟動時,為了削減啟動電流和增!,可經由過程轉子串接電阻或頻敏變阻器啟動。籠式感到電念頭的啟動。分為間接啟動(全壓啟動)和降壓啟動。
  (2)現場總線用裝備
  實質寧靜型現場總線用裝備便是毗連到現場總線上的裝備或裝配(包羅終端器)。如許的備或裝配,除應當適合實質寧靜型裝備和電路的各項請求外,還應當知足以下劃定:
  ·額外電壓:Ui大于即是17.5V:
  ·額外電流:li大于即是表10.2中的劃定值,比方,在電壓為14V時,對ⅡB級的“ia”級“ib”級裝備,Ii>380mA;
  ·額外功率:Pi大于即是表10.2中的劃定值,比方,在電壓為14V時,對lIB級的“ia”級“ib”級裝備。Pi大于即是5.32W;
  ·最大外部電容:Ci小于即是5nF;
  ·最大外部電感:對“ia”級和“ib”級裝備,Li小于即是10μH;對“ic”級裝備,Li小于即是20μH;
  ·一切接線端子都應當與地堅持絕緣。
  這里須要指出的是,倘使某些現場裝備還由其余電源供電時,毗連現場總線的接線端子和;其余電源的接線端子之間必須有靠得住的斷絕;并且,如許的裝備還應當適合其余防爆型式的響應劃定。
  (3)現場總線用終端器
  實質寧靜型現場總線應當設置兩個終端器。
  終端器,望文生義,應當設置在現場總線的兩頭,是一段現場總線的閉幕。
  如許的終端器,從道理上講,便是一個簡略的“阻容接收裝配”。它的首要感化是能夠或許避免總線旌旗燈號在長距離傳輸時能夠或許會在總線兩頭發生旌旗燈號波反射,形成旌旗燈號失真。對實質寧靜型現場總線來講,它還能夠或許接收總線中能夠或許呈現的風險能量,避免如許的能量損害現場裝備,避免如許的能量能夠或許形成撲滅風險。
  3.現場總線的電纜
  實質寧靜型現場總線所用的電纜,凡是為屏障雙絞線,除應當適合爆炸性氣體環境中所用電纜的相干請求外,還應當適合以下請求。
  (1)電纜參數
  ·電纜電阻不應當大于150D/km;
  ·電纜電感不應當大于1mH/km:
  ·電纜電容不應當大于200nF/km。
  (2)電纜長度
  ①每條骨干線(包羅干線),對ⅡB級總線,不應當大于5km;對Ⅱc級總線,不應當大于1km。
  ②每條分干線,對ⅡB級和ⅡC級總線,均不應當大于60m。
  須要指出的是,這里提出的電纜長度是一個最大限值。可是,在現實肯定電纜長度時,人們應當經由過程計較求得。
  咱們已曉得,在實質寧靜體系中,必然長度的電纜所具備的電纜電容(C。)和電纜電感(Lc)不得大于接洽關系裝備上標記的最大外部電容(Co)和最大外部電感(Lo)與所毗連的實質寧靜型裝備所具備的最大外部電容(Ci)和最大外部電感(五)之差。因而,人們在計較時能夠或許先肯定這個差值,而后按照這個差值和電纜單元長度所具備的電容值和電感值就能夠或許求得所需的電纜長度。
  固然,在計較時,人們也能夠或許利用參數:電纜電感(Lc)與電纜電阻(Rc)之比(Lc/Rc).
  4.現場總線接線端子的斷絕
  現場總線的一切接線端子都應當與地斷絕開來。另外,總線上有一些裝備能夠或許由其余電源供電時,總線的接線端子必須與這些電源的接線端子斷絕開來。
  如許的斷絕,首要是堅持實質寧靜型現場總線的一切接線端子處于“無源”狀況,消弭總線之外其余能量源對總線的損害,保障總線傳輸數據的寧靜性和總線體系的實質寧靜機能。
  現場總線的接線端子,與地之間能夠或許接納增強絕緣的辦法停止這類斷絕,與其余電源之間能夠或許用絕緣隔板停止斷絕,也能夠或許用接地的金屬板停止斷絕。固然,現場總線的接線端子與非現場總線的接線端子之間還能夠或許接納距離最少50ram的方式停止斷絕。
  5.現場總線的接地
  在實質寧靜型現場總線中,凡是環境下,供電電源能夠或許接地,其余的必須與地斷絕,不得接地。
  凡是環境下,現場總線用電纜應當是屏障電纜。此時,電纜的屏障層必須接地,并且,不論是骨干線仍是分干線,一切的屏障層必須毗連在一路、在一點接地。
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