Источником ИС rs485 являются барьеры, которые можно использовать для радиационной защиты

Барьеры искрозащиты с гальванической развязкой – это активные барьеры с гальваническим разделением искроопасных и искробезопасных цепей.

Барьер искробезопасности передает токовый сигнал из взрывоопасной зоны во взрывобезопасную.

Встроенный импульсный источник питает входные и выходные цепи барьера. Наличие гальванической развязки цепей снимает необходимость заземления прибора.

Рисунок 1 — Работа барьера в штатном режиме

Барьер искрозащиты состоит из следующих узлов (рисунок 1):

• преобразователь напряжения (3) — преобразует постоянное напряжение от источника питания (коричневый контур) в переменное;
• преобразователи напряжения (2, 4), стабилизатор напряжения (6) — преобразуют переменное напряжение в постоянное, необходимое для питания цепи датчика (зеленый контур) и цепи выходного сигнала (синий контур);
• изолирующий трансформатор (Т) — обеспечивает гальваническую развязку питающего напряжения;
• преобразователь «ток-частота» (5) преобразует измеренное значение тока от датчика в соответствующую частоту, передаваемую через гальваническую развязку (оптопара AD). Преобразователь «частота-ток» (1) производит обратное преобразование в токовый выходной сигнал;
• шунт-диодный барьер искрозащиты, состоящий из балластных резисторов R, предохранителей FU и стабилитрона VD ограничивает уровень напряжения и тока, поступающего во взрывоопасную зону по искробезопасным цепям.

Работа барьера при возникновении внештатной ситуации (попадания на вход барьера искроопасного напряжения) представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Работа барьера в аварийном режиме

При возникновении аварийной ситуации по выходной цепи или цепи питания (в данном примере попадание высокого напряжения по цепи питания) гальваническая развязка (трансформатор T и оптопара AD) препятствуют прохождению высокого напряжения в искробезопасную цепь.

При возникновении аварийной ситуации в блоках 6 и 4 шунт-диодный барьер искрозащиты препятствует передачи во взрывоопасную зону опасного напряжения. Принцип действия шунт-диодный барьера подробно изложен в здесь.

Подключение датчиков с выходными цифровыми сигналами на основе интерфейсов RS-485 или RS-422 с возможностью их взаимного преобразования, расположенных во взрывоопасной зоне.

• Компактный корпус;
• Не требует заземления;
• Гальваническая развязка повышает надежность системы;
• Индикация передачи данных по сети интерфейса RS-485/RS-422;
• Подключение питания по шине TBUS.

Выпускаются по ТУ 4218-007-51465965-2004

Опросный лист (pdf)

• 1. Краткое описание
• 2. Подбор по аналогам
• 3. Технические характеристики
• 4. Габариты и индикация
• 5. Электрические подключения
• 6. Интерфейс RS-485
• 7. Монтаж
• 8. Условия эксплуатации
• 9. Комплектность, гарантия
• 10. Обозначения
• 11. Документация

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 с гальванической развязкой

Защита сети RS-485 от перенапряжений и импульсных помех

Если заземление линии невозможно, то проводники линии шунтируются ограничителями между собой.

Выбор интерфейсов переключателями на передней панели

Барьер имеет возможность выбора структуры кадра.

Режимы индикации

Схема подключения датчика по интерфейсу RS-485 с питанием от барьера

Датчик — датчик с выходным сигналом на основе интерфейса RS-485 и напряжением питания 5В или 24В.

Схема подключения датчика по интерфейсу RS-485 с преобразованием в интерфейс RS-422 без питания от барьера

Схема подключения датчика по интерфейсу RS-422 с преобразованием в интерфейс RS-485 без питания от барьера

RS-485 — стандарт, определяющий электрические характеристики приемников и передатчиков информации для использования в балансных цифровых многоточечных системах. При этом стандарт не оговаривает следующие характеристики: качество сигнала, протоколы обмена, типы соединителей для подключения, линии связи. Электрические характеристики интерфейса RS-485 приведены в таблице.

Конфигурация сети представляет собой топологию «шина», при этом сеть не должна содержать длинных ответвлений при подключении устройств, так как длинные ответвления вызывают рассогласования и отражения сигнала. При конфигурации сети не допускается использование скруток и сращивания кабеля.

Порог чувствительности приемника составляет ± 200 мВ, то есть при разнице потенциалов на входе приемника в диапазоне от минус 200 до плюс 200 мВ его выходное состояние будет находиться в состоянии неопределенности. Состояние неопределенности может возникнуть, когда ни один из передатчиков не активен, отключен от сети, находится в «третьем состоянии», либо все устройства сети находятся в режиме приема информации. Состояние неопределенности крайне нежелательно, так как оно вызывает ложные срабатывания приемника из-за несинфазных помех. Исключить возможность возникновения неопределенного состояния в сети позволяет использование защитного смещения. Для этого линию А необходимо подтянуть резистором к питанию, а линию B резистором к земле. В результате, с учетом «терминаторов», получится резистивный делитель напряжения.

Защита, организованная на варисторах, супрессорах, газоразрядных трубках, способна выдерживать лишь кратковременные всплески напряжения. Дополнительную защиту от токов короткого замыкания в линиях можно обеспечить при помощи установки в линию плавких предохранителей.

Монтаж барьера на DIN-рейку

Барьер крепится на DIN-рейку с помощью специальной защелки в соответствии с рисунком:

1 — установить барьер на DIN-рейку.

Демонтаж барьера производится в обратной последовательности в соответствии с рисунком:

1 — отодвинуть защелку вниз;

2 — снять барьер с DIN-рейки.

Монтаж жил кабеля в разъем с винтовыми клеммниками производится в соответствии с рисунком:

1 — вставить жилу в клеммник;

2 — затянуть винт клеммника отверткой.

Монтаж жил кабеля в разъем с пружинными клеммниками производится в соответствии с рисунком:

1 — нажать на кнопку;

2 — вставить жилу в клеммник.

При использовании шины T-BUS перед монтажом барьера на DIN-рейку необходимо собрать шинные соединители в необходимом сочетании соответствии с рисунком.

1 — собрать необходимые элементы шины между собой;

2 — смонтировать на DIN-рейку и закрепить с помощью защелки.

Вариант подключения питания при помощи разъемов MC 1,5/5 ST 3,81 или IMC 1,5/5 ST 3,81 с винтовыми клеммниками

Подать питание на барьеры, установленные на шину TBUS (шинный соединитель ME 22.5 TBUS 1.5/5-ST-3.81) возможно от любого подходящего источника питания (ссылка на БПИ), подключив провода к разъемам с винтовыми клеммниками MC 1,5/5 ST 3,81 или IMC 1,5/5 ST 3,81.

Шинный соединитель ME 22,5 TBUS ADAPTER KMGY приведен для удобства восприятия и может не устанавливаться.

1 — плюсовая шина питания TBUS, контакт5;

2 — минусовая шина питания TBUS, контакт4.

Вариант подключения питания от блока питания БПИ-24-TBUS

1 — плюсовая шина питания TBUS, контакт 5;

2 — минусовая шина питания TBUS, контакт 4.

Блок питания БПИ-24-TBUS передает напряжение питания непосредственно на контакты шины TBUS, позволяя упростить процесс монтажа, уменьшить габариты шкафа и сократить количество контактных соединений.

Модуль ЭнИ-610 передает напряжение питания от двух независимых шин (источников питания) непосредственно на контакты шины TBUS, позволяя упростить процесс монтажа, уменьшить габариты шкафа и сократить количество контактных соединений.

• контролирует напряжение на каждом канале, при выходе напряжения питания за допустимые пределы выдает сигнал ошибки (релейный выход);
• резервирует питающее напряжение за счет подключения двух внешних источников питания к входным каналам ЭнИ-610 (по одному источнику на канал). Подключение производится без использования дополнительных элементов.

Использование модуля ЭнИ-610 позволяет контролировать состояние устройств без использования дополнительного монтажа.

Сравнительная таблица аналогов

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).

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;

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.

Модельный ряд барьеров искрозащиты с гальванической развязкой производства ООО «Энергия-Источник»

Наши специалисты по техподдержке готовы ответить на ваши вопросы и подобрать для вас барьер искробезопасности.

телефону (351) 751-23-42

Viber, WhatsApp: +7(922)011-41-53

Характеристики взрывозащиты

Упрощенная функциональная схема

Барьер ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к разработан для возможности функциональной замены импортных аналогов барьеров основных производителей. Необходимо обратить внимание, что характеристики искробезопасных барьеров могут незначительно отличаться от аналогов. В каждом конкретном случае выбора необходимо обращать внимание на технические характеристики.

Защитное смещение

У приборов, объединенных в одну сеть, питающихся от разных источников или находящихся на значительном удалении друг от друга необходимо объединить «земли» дополнительным дренажным проводом, так как разность потенциалов между линией и «землей» по стандарту не должна превышать от минус 7 до плюс 12 В.

Для ограничения «блуждающих» токов в дренажном проводе его следует подключать к сигнальной земле через резистор номиналом 100 Ом мощностью 0,5 Вт, через аналогичный резистор подключить дренажный провод к защитному заземлению.

Активные барьер искрозащиты с гальванической развязкой ЭнИ-БИС-3401-Ех-RS

Технические характеристики встроенного искробезопасного источника питания

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.

Выбор структуры кадра переключателями на передней панели

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».

Настройку барьера искрозащиты необходимо выполнять при отключенном питании барьера. При включении барьера, после перенастройки, происходит инициализация настроек и кратковременно срабатывание светодиодов «TX» и «RX».

1 — шинный соединитель ME 22.5 TBUS 1.5/5-ST-3.81 или аналог;

2 — защелка для фиксации барьера на DIN-рейке;

3 — клеммники для подключения искроопасных цепей (выходной сигнал, питание);

4 — клеммники для подключения искробезопасных цепей (входной сигнал).

1 — клеммники для подключения искроопасных цепей (выходной сигнал, питание);

2 — светодиодные индикаторы;

3 — место установки маркировочной таблички;

Элементы барьера, нумерация контактов

1— прозрачная крышка;

2— гарантийная этикетка;

3— разъем шины TBUS на корпусе барьера;

4— защелка для фиксации барьера на DIN-рейке.

Габаритные размеры барьера с разъемами с винтовыми клеммниками

Габаритные размеры барьера с разъемами с пружинными клеммниками и тестовыми гнездами

Управление потенциалом «земель» дренажным проводом

Подключение устройства к сети следует начинать с дренажного провода, отключение производить в обратном порядке.

Защита от дифференциальных перенапряжений, составляющих десятки киловольт, обеспечивается специальными защитными устройствами. В простейшем случае все проводники линии шунтируются ограничителями напряжения на «землю».

Настройка скорости передачи переключателями на передней панели

Барьер имеет возможность выбора интерфейсов со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон.

Обозначение при заказе

2. Выходное напряжение встроенного источника питания:

• символ отсутствует — встроенный источник питания отсутствует;
• 05 — выходное напряжение питания 5 В;
• 24 — выходное напряжение питания 24 В.

3. Тип разъемов:

• символ отсутствует — разъем с винтовыми клеммниками;
• ПК — разъем с пружинными клеммниками и тестовыми гнездами.

4. Дополнительная технологическая наработка до 360 часов (по заказу).