安全柵工作原理

發布時間：2021-10-28  人看過

安(an)全柵的(de)主要功能就是限(xian)制安(an)全場所(suo)的(de)危(wei)險能量(liang)進入危(wei)險場所(suo)，及限(xian)制送(song)往危(wei)險場所(suo)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)和電(dian)(dian)(dian)流(liu)。齊納(na)管(guan)Z用于(yu)限(xian)制電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。當(dang)回(hui)路電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)接近安(an)全限(xian)壓(ya)(ya)值(zhi)時，齊納(na)管(guan)導通，使齊納(na)管(guan)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)始(shi)終(zhong)保持在安(an)全限(xian)壓(ya)(ya)值(zhi)以下(xia)。電(dian)(dian)(dian)阻(zu)R用于(yu)限(xian)制電(dian)(dian)(dian)流(liu)。當(dang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)被限(xian)制后，適當(dang)選(xuan)擇電(dian)(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)，可將(jiang)回(hui)路電(dian)(dian)(dian)流(liu)限(xian)制在安(an)全限(xian)流(liu)值(zhi)以下(xia)。

與齊納安(an)(an)全柵(zha)(zha)相(xiang)比，隔(ge)離(li)式安(an)(an)全柵(zha)(zha)除具有(you)限(xian)壓與限(xian)流(liu)(liu)的(de)作用(yong)之外(wai)，還帶有(you)電(dian)流(liu)(liu)隔(ge)離(li)的(de)功(gong)能。隔(ge)離(li)柵(zha)(zha)通常(chang)由回(hui)路限(xian)能單(dan)(dan)元(yuan)、電(dian)流(liu)(liu)隔(ge)離(li)單(dan)(dan)元(yuan)和信號(hao)(hao)處(chu)理(li)單(dan)(dan)元(yuan)三部(bu)分組成，基(ji)本功(gong)能電(dian)路如圖2所(suo)示。回(hui)路限(xian)能單(dan)(dan)元(yuan)為安(an)(an)全柵(zha)(zha)的(de)核心部(bu)分。此(ci)外(wai)，輔助有(you)用(yong)于驅動現場儀表(biao)的(de)回(hui)路供電(dian)電(dian)路和用(yong)于儀表(biao)信號(hao)(hao)采集的(de)檢測電(dian)路。信號(hao)(hao)處(chu)理(li)單(dan)(dan)元(yuan)則根(gen)據安(an)(an)全柵(zha)(zha)的(de)功(gong)能要求(qiu)進(jin)行信號(hao)(hao)處(chu)理(li)。

工業現(xian)場(chang)一(yi)般需要(yao)采(cai)(cai)用兩線制(zhi)傳輸方式的(de)(de)配(pei)(pei)電(dian)(dian)器，既要(yao)為諸如壓(ya)力變送器等一(yi)次(ci)儀表(biao)提(ti)供24V 配(pei)(pei)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源，同時(shi)又(you)要(yao)對輸入的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)信號進行采(cai)(cai)集、放(fang)大、運算、和進行抗(kang)干擾處理后，再輸出隔離的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)壓(ya)信號，供后面的(de)(de)二次(ci)儀表(biao)或其它(ta)儀表(biao)使用。 但一(yi)些特殊(shu)的(de)(de)工業現(xian)場(chang)不但需要(yao)兩線制(zhi)傳輸，既提(ti)供配(pei)(pei)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源又(you)有(you)信號隔離功(gong)(gong)能，同時(shi)還需要(yao)具(ju)(ju)有(you)安(an)全火花(hua)型(xing)防爆的(de)(de)性能，可靠地防止電(dian)(dian)源高壓(ya)與信號之間(jian)的(de)(de)混觸，利用電(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)壓(ya)雙重化限(xian)制(zhi)回路(lu)，把進入危(wei)險(xian)場(chang)所的(de)(de)能量(liang)限(xian)制(zhi)在安(an)全定額以下(xia)的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)特殊(shu)功(gong)(gong)能的(de)(de)配(pei)(pei)電(dian)(dian)器—安(an)全柵。

隔離式安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)，基本(ben)有檢測(ce)端(duan)安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)和操作端(duan)安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)兩種類型。檢測(ce)端(duan)安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)與兩線制變送器配套使用；操作端(duan)安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)與電氣(qi)轉換器或電氣(qi)閥(fa)門配套使用。也(ye)有信(xin)號(hao)輸入(ru)等類型隔離式安(an)全(quan)(quan)柵(zha)(zha)。

由于隔離式安(an)全柵采(cai)用了限壓、限流(liu)、隔離等措施，不僅(jin)能(neng)防(fang)止危險能(neng)量從本(ben)(ben)安(an)端子進入危險現場，提(ti)高(gao)系(xi)(xi)統(tong)的本(ben)(ben)安(an)防(fang)爆性(xing)能(neng)，而且(qie)還增加了系(xi)(xi)統(tong)的抗干(gan)擾(rao)能(neng)力，大大提(ti)高(gao)了系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)的可靠性(xing)。 24VDC 電源經DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。

檢測端隔離式安全(quan)柵(zha)的(de)(de)原理(li)是：模塊電(dian)路將(jiang)通過本(ben)(ben)(ben)安能(neng)量限(xian)制電(dian)路輸入的(de)(de)電(dian)流(liu)或電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)轉變(bian)為(wei)0.2-1VDC后(hou)，送(song)入模塊內(nei)進(jin)行(xing)采集、放大(da)、運(yun)算(suan)和進(jin)行(xing)抗干擾處理(li)后(hou)，再經變(bian)壓(ya)器調制成輸出隔離的(de)(de)電(dian)流(liu)和電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)，供后(hou)面的(de)(de)二次儀表或其它儀表使用。模塊還需(xu)輸出一個隔離的(de)(de)18.5∽28.5VDC電(dian)壓(ya)，通過本(ben)(ben)(ben)安能(neng)量限(xian)制電(dian)路做為(wei)供給兩線(xian)制變(bian)送(song)器的(de)(de)工作電(dian)壓(ya)。本(ben)(ben)(ben)安能(neng)量限(xian)制電(dian)路能(neng)限(xian)制大(da)電(dian)流(liu)或高電(dian)壓(ya)的(de)(de)危險信(xin)號(hao)竄(cuan)入危險現場。

操(cao)(cao)作端(duan)隔(ge)離式(shi)安全(quan)柵(zha)的原(yuan)理是：將調節器或操(cao)(cao)作器輸(shu)出的4-20mA DC信號隔(ge)離后再(zai)輸(shu)出4-20mA DC 的信號，通過本(ben)安能量限制電(dian)路供(gong)給(gei)電(dian)氣轉換器或現(xian)場的電(dian)氣閥門定位器使(shi)用。