При выборе барьера искрозащиты в первую очередь необходимо определить тип сигнала, который он будет передавать. Это существенно упрощает выбор и сужает круг подходящих барьеров. Ниже мы кратко расскажем об основных типах сигналов и их нюансах на которые полезно обратить внимание при выборе барьера.
Как правило выделяют 5 базовых типов сигнала:
Аналоговый вход или AI – Analog input. Под данным типом подразумевают сигналы от датчиков, использующих в качестве выхода сигнал токовой петли 4…20 мА. Направление передачи сигнала: из поля (взрывоопасная зона) к системе управления (взрывобезопасная зона).
В контексте выбора барьера искрозащиты для данного типа сигнала может применяться требование по передаче цифрового сигнала HART. Часть производителей не закладывают такой функционал в свои устройства, часть делают данный функционал опциональным. Наши барьеры поддерживают двустороннюю передачу HART сигнала по умолчанию.
Второй важной характеристикой сигнала является тип датчика: активный или пассивный. Наши барьеры искрозащиты являются универсальными по входу и поддерживают оба типа датчиков.
При использование искробезопасных датчиков с повышенным энергопотреблением или большой длинне кабельных линий, может потредоваться модификация барьера с повыщенным напряжением. Такие модели так же есть у нас.
Аналоговый выход или AO – Analog output. К данному типу относят сигналы исполнительных устройств, управляемых токовым сигналом 4…20 мА. Направление передачи сигнала: от системы управления (взрывобезопасная зона) к полевым устройствам (взрывоопасная зона).
Один из основных параметров барьера для сигнала АО является максимальная величина нагрузки. Стандартом отрасли считается возможность барьера работать на нагрузку 650 Ом и более.
Большинство наших АО моделей рассчитаны на нагрузку до 800 Ом. Барьеры, рассчитанные на меньшую величину нагрузки (например 500 Ом) имеют меньший запас по общему сопротивлению контура, что может приводить к ограничению по длине кабеля (поскольку сопротивление кабеля прямо пропорционально его длине), а также могут приводить к проблемам при управлении устройствами со сравнительно большим входным сопротивлением.
Крайне удобным дополнительным функционалом барьеров аналогового выхода является прозрачная диагностика целостности полевого контура. При наличии данной опции в барьере, система управления имеет возможность диагностировать неисправность полевой цепи (обрыв и короткое замыкание) непосредственно по контуру управления. Барьеры серии H имеют данный функционал по умолчанию. Барьеры серии Т можно заказать как с данной опцией, так и без неё. Обе серии имеют полноценную диагностику включающую себя как диагностику обрыва, так и диагностику короткого замыкания.
Как и в случае сигнала аналогового входа, для аналогового выхода может применяться требование по передаче цифрового сигнала HART. Наши барьеры поддерживают двустороннюю передачу HART сигнала по умолчанию.
Температурный вход или TI – Temperature input. Под данным типом подразумевают сигналы от термопреобразователей сопротивления (платина, медь, никель и т.п.) и термопар (хромель/алюмель, хромель/копель и т.д.). Для данного типа сигнала как правило применяют барьеры с преобразованием входного сигнала в выходной сигнал типа токовая петля 4…20 мА. Реже применяются барьеры – повторители сигнала, которые передают сигнал 1:1 без преобразования в другой тип.
Для барьеров с преобразованием сигнала критически важным является наличие в барьере нужной градуировки для подключения соответствующего датчика. Частым недостатком иностранных производителей является отсутствие ГОСТ градуировок. Предлагаемые нами модели имеют ГОСТ градуировки на все распространённые сигналы термопреобразователей сопротивления (например 100П, 50М, 100М), а также термопар, например ТХК Хромель/копель (тип L) распространённый на отечественных производствах, но отсутствующий в подавляющем большинстве температурных преобразователей иностранного производства.
Дискретный вход или DI – Digital input. Данный тип сигнала предназначен для подключения датчиков с выходом типа Namur или сухой контакт. Направление передачи сигнала из поля (взрывоопасная зона) к системе управления (взрывобезопасная зона).
В случае применения датчиков с выходом типа Namur, барьер имеет возможность диагностировать целостность полевой цепи. В случае наличия аварии на линии, барьер как правило использует отдельный выход ошибки, чтобы сообщить системе управления о наличии неисправности контура. Помимо стандартных DI моделей, мы также предлагаем модели с выходом Namur, которые поддерживают технологию прозрачности для диагностики полевой цепи. Данная технология позволяют осуществлять поканальную диагностику целостности полевой цепи непосредственно по контуру измерения. Основным достоинством данной технологии является двухкратное снижение сигналов дискретного входа при наличии требования поканальной диагностики.
Дискретный выход или DO - Digital output. Данный тип сигнала используется для управления клапанами (соленоидами/катушками), а также светодиодными и звуковыми извещателями. Помимо этого, барьеры дискретного выхода могут применяться для обеспечения искробезопасных цепей питания.
Основным параметром DO барьера является его выходная характеристика. Практический опыт показывает, что наиболее универсальной характеристикой является выход 12 В / 45 мА, но существуют барьеры обеспечивающие другие значения напряжения / тока.
В зависимости от модели, барьер дискретного выхода может управляться сигналом напряжения или контактом. Модель барьера с определённым типом входа подбирается для обеспечения совместимости с выходом системы управления. В нашем портфолио присутствуют как барьеры, управляемые напряжением, так и модели, управляемые сигналом типа контакт. Помимо моделей с отдельным питанием 24 В, мы также предлагаем барьеры с питанием по контуру управления (так называемые loop powered модели).
Помимо указанных стандартных/базовых типов сигналов AI/AO/DI/DO/TI также существуют большое количество прочих сигналов, которые не входят в указанные группы и в контексте искробезопасных решений встречаются гораздо реже: частотные сигналы, сигналы от датчиков вибрации и ускорения, интерфейсы RS485/RS232 и др. Несмотря на редкую распространённость у нас также есть решения для большинства таких сигналов.