ЭнИ-БИС-3401-Ех-RS
ЭнИ-БИС-3401-Ех-RS является одноканальным активным барьером искрозащиты с гальванической развязкой.
Предназначен для подключения датчиков с выходными цифровыми сигналами на основе интерфейсов RS-485 или RS-422 с возможностью их взаимного преобразования, расположенных во взрывоопасной зоне. Барьер обеспечивает питание датчика напряжением 5В или 24В.
Искробезопасный барьер обеспечивает питание датчика.
Преимущества барьеров с гальванической развязкой:
- без заземления;
- высокая помехоустойчивость;
- преобразование сигналов;
- применение источника питания с выходным напряжением большим, чем Uо;
- сохранение работоспособности предохранителей при коротком замыкании искробезопасных цепей;
- позволяют использовать один источник питания для нескольких цепей.
Модельный ряд активных барьеров искрозащиты
Основные технические характеристики
Наименование | Количество каналов |
Напряжение питания, В |
Маркировка | Искробезопасная цепь Ех | Искроопасная цепь |
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к | 1 | 24 или 36 | [Ех ib Gb] IIC/IIВ | интерфейсы RS-422, RS-485 |
интерфейсы RS-422, RS-485 |
Характеристики взрывозащиты
Наименование | Um, В | Uо, В | Iо, мА | Pо, Вт | Со, мкФ | Lо, мГн | ||
IIС | IIB | IIC | IIB | |||||
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-05 | 250 |
5,88 5,88 |
600 600 |
0,882 0,882 |
1,16 1,16 |
2,31 2,31 |
0,011 0,011 |
0,022 0,022 |
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-24 |
28 5,88 |
120 600 |
0,84 0,882 |
0,05 1,16 |
0,10 2,31 |
0,278 0,011 |
0,556 0,022 |
|
Примечания: — RS — передача сигналов интерфейсов; — 05 — выходное напряжение питания 5 В; — 24 — выходное напряжение питания 24 В; — первая строка содержит параметры искробезопасной цепи встроенного источника питания, вторая — цепи интерфейса RS-485 (RS-422); — Um — максимальное напряжение, которое может быть приложено к соединительным устройствам искроопасных цепей связанного электрооборудования без нарушения искробезопасности; — Pо — максимальная выходная мощность; — Uо — максимальное выходное напряжение; — Iо — максимальный выходной ток; — Со — максимальная емкость искробезопасной цепи; — Lо — максимальная индуктивность искробезопасной цепи. |
Упрощенная функциональная схема
Барьер обеспечивает взрывозащищенность благодаря ограничению электрической мощности, подаваемой во взрывоопасную зону по цепям связи с электрооборудованием.
Барьер служит в качестве разделительного элемента между искробезопасными и искроопасными цепями и состоит из шунтирующих стабилитронов (диодов) и последовательно включенных резисторов и предохранителей. Для повышения надежности барьера цепочки шунтирующих стабилитронов продублированы (знак «х2» на функциональной схеме барьера).
Функциональная схема
1 — преобразователь напряжения постоянного тока в переменное;
2 — преобразователи напряжения переменного тока в постоянное;
3 — стабилизаторы напряжения;
U1.1, U1.2, U2.1, U2.2 — оптопары;
Т — изолирующий трансформатор;
МК — микроконтроллер.
Барьер содержит следующие функциональные элементы и узлы (см. рисунок 1):
- резисторы (R1.1, R1.2), ограничивающие ток короткого замыкания;
- группу ограничительных шунтирующих стабилитронов (VD1), определяющих максимальную величину напряжения холостого хода в искробезопасной цепи;
- резистивные цепочки (R2.1, R2.2), содержащие последовательно включенные плавкие предохранители (FU1, FU2);
- встроенный импульсный источник питания (позиции 1, 2, 3) питающий цепи барьера и датчик (цепи датчиков);
- согласующие резисторы 120 Ом — «терминаторы», служащие для уменьшения отражений сигнала в линии связи;
- резисторы защитного смещения 560 Ом, служащие для минимизации ошибок и сбоев при возникновении состояния неопределенности в сети.
Основные технические характеристики
Параметр | Значение |
Диапазон напряжения питания постоянного тока, В | 18…40 |
Потребляемая мощность, Вт | не более 3 |
Конструктивное исполнение | пластмассовый корпус для монтажа на DIN-рейке NS35\7,5 |
Степень защиты по ГОСТ 14254 | IP30 |
Средняя наработка на отказ с учетом технического обслуживания, часов | 120000 |
Средний срок службы, лет | 12 |
Масса барьера, кг | не более 0,2 |
Технические характеристики встроенного искробезопасного источника питания
Параметр | Значение |
Выходное напряжение, В | 5; 24 |
Отклонение выходного напряжения, % | не более 1 |
Амплитуда пульсации выходного напряжения, В | не более 0,1 |
Максимальный ток нагрузки, мА: — при напряжении 5 В; — при напряжении 24 В |
100 40 |
Ток срабатывания защиты, мА | не более 40 |
Ток короткого замыкания, мА | не более 20 |
Барьер искрозащиты обеспечивает следующие скорости передачи цифрового сигнала: 1,2; 2,4; 4,8; 9,6; 19,2; 38,4; 57,6; 93,75; 115,2; 128; 187,5; 375; 500; 750 Кбит/с или 1,0; 1,5 Мбит/с.
Настройка скорости передачи переключателями на передней панели
Скорость передачи | Положение переключателей | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1200 | OFF | OFF | OFF | OFF |
2400 | ON | OFF | OFF | OFF |
4800 | OFF | ON | OFF | OFF |
9600 | ON | ON | OFF | OFF |
19200 | OFF | OFF | ON | OFF |
38400 | ON | OFF | ON | OFF |
57600 | OFF | ON | ON | OFF |
93750 | ON | ON | ON | OFF |
115200 | OFF | OFF | OFF | ON |
128000 | ON | OFF | OFF | ON |
187500 | OFF | ON | OFF | ON |
375000 | ON | ON | OFF | ON |
500000 | OFF | OFF | ON | ON |
750000 | ON | OFF | ON | ON |
1000000 | OFF | ON | ON | ON |
1500000 | ON | ON | ON | ON |
Барьер имеет возможность выбора интерфейсов со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон.
Выбор интерфейсов переключателями на передней панели
Интерфейс взрывобезопасной зоны |
Положение переключателя 5 |
Интерфейс взрывоопасной зоны |
Положение переключателя 6 |
RS-485 | OFF | RS-485 | OFF |
RS-422 | ON | RS-422 | ON |
Барьер имеет возможность выбора структуры кадра.
Выбор структуры кадра переключателями на передней панели
Структура кадра | Количество бит | Положение переключателей | |
10 | 9 | ||
7 бит данных, без проверки четности, 1 стоп-бит | 9 | OFF | OFF |
7 бит данных, без проверки четности, 2 стоп-бита 7 бит данных, проверка четности, 1 стоп-бит 7 бит данных, проверка нечетности, 1 стоп-бит 8 бит данных, без проверки четности, 1 стоп-бит |
10 | OFF | ON |
7 бит данных, проверка четности, 2 стоп-бита 7 бит данных, проверка нечетности, 2 стоп-бита 8 бит данных, проверка нечетности, 1 стоп-бит 8 бит данных, проверка четности, 1 стоп-бит 8 бит данных, без проверки четности, 2 стоп-бита |
11 | ON | OFF |
8 бит данных, проверка четности, 2 стоп-бита 8 бит данных, проверка нечетности, 2 стоп-бита |
12 | ON | ON |
Барьер искробезопасности имеет возможность использовать резисторы защитного смещения номиналом 560 Ом со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон, которые включаются переключателями на лицевой панели (7 и 8 переключатели). Резисторы смещения включаются в цепь в положении переключателя «ON», выключается — в положении «OFF».
Барьер имеет согласующие резисторы «терминаторы» номиналом 120 Ом со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон, которые включаются в цепь перемычками (контакты 5…8 и 17…20).
Настройку барьера искрозащиты необходимо выполнять при отключенном питании барьера. При включении барьера, после перенастройки, происходит инициализация настроек и кратковременно срабатывание светодиодов «TX» и «RX».
Режимы индикации
Состояние барьера | Светодиод | ||
«Питание» | «TX» | «RX» | |
Питание отсутствует, барьер выключен | выключен | выключен | выключен |
Барьер включен, передача цифрового сигнала во взрывоопасную зону | зеленый | желтый, мигает | выключен |
Барьер включен, передача цифрового сигнала во взрывобезопасную зону | зеленый | выключен | желтый, мигает |
Барьер включен, передача цифрового сигнала в обе зоны | зеленый | желтый, мигает | желтый, мигает |
Барьер включен, нет передачи цифрового сигнала | зеленый | выключен | выключен |