西門子SIMATIC系統(tǒng)在安全防爆場所的應用
HART 協(xié)議模板可實現(xiàn)與HART儀表的無縫集成。
采用彈簧壓緊或螺釘快速連接現(xiàn)場本安設(shè)備。
?。?) ET200M
在SIMATIC ET 200 產(chǎn)品系列中, ET 200M 是主要的分布式I/O系統(tǒng),與SIMATIC PCS7一起用于過程應用,支持在線修改( 使用有源總線模塊設(shè)計),它可使用豐富的S7-300 I/O 模塊包括S7-300標準信號模塊,冗余信號模塊,防爆輸入/ 輸出模塊以及符合HART協(xié)議的防爆模擬量輸入和輸出模塊。每個ET200M接口模塊最多可以連接8 個I/O 模塊。ET 200M 是在PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線上的從站,最大數(shù)據(jù)傳輸速率為12 Mbit/s。
ET200M模塊本身采用無火花型防爆,即ATEX II 3 G EEx n II A T4,配合增安型防護箱,可安裝在Ex.Zone 2區(qū),這已可滿足大部分現(xiàn)場機柜安裝地點的防爆要求,其連接的本安傳感器/執(zhí)行器可以用于Ex.Zone 1區(qū)。
ET 200M可選用有源總線模板進行配置。在非防爆環(huán)境中,允許帶電熱插拔操作,但在危險區(qū)使用時不能進行熱插拔維護。
(3) 本安防爆I/O卡板
?。?) RS485/IS耦合器
由于ET200iSP直接安裝在Ex.Zone 1區(qū),進行本安操作需要本安PROFIBUS-DP總線。RS485-IS耦合器是一個“現(xiàn)場總線隔離器”,非本安的PROFIBUS-DP總線通過RS485-IS耦合器后成為本安的PROFIBUS-DP/iS總線。RS485/IS耦合器對總線進行隔離并限制其能量,使之處于安全范圍之內(nèi),起到了總線中繼和防爆隔離的作用。在危險區(qū)內(nèi),本安的PROFIBUS-DP/iS可以帶電進行插接操作。
需要注意RS485-IS耦合器本身必須安裝在安全區(qū)內(nèi)。
?。?) DP/PA耦合器/鏈接器
DP/PA耦合器/鏈接器實現(xiàn)PROFIBUS-DP到本安現(xiàn)場總線PROFIBUS-PA的轉(zhuǎn)換和連接。PA本安現(xiàn)場總線還可以實現(xiàn)對本安現(xiàn)場總線儀表的饋電。
DP/PA耦合器(Coupler)的主要作用:
實現(xiàn)物理層的轉(zhuǎn)換,并通過總線向現(xiàn)場儀表供電
實現(xiàn)安全柵隔離功能,使危險區(qū)與安全區(qū)電氣隔離。
DP/PA鏈接器(Link)的主要作用:
完成過程儀表與主控制器之間的數(shù)據(jù)通訊工作,它肩負著主設(shè)備和從設(shè)備的雙重身份。作為主設(shè)備,它控制著內(nèi)部總線的正常工作;作為從設(shè)備,它又擔負著與上一層總線的通訊任務。
DP/PA 鏈接器是一種非常簡單的網(wǎng)關(guān),它可互連PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA,但去耦傳輸速率。這就意味著PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA可以組合使用,而不會影響PROFIBUS -DP的性能。
?。?) 本安操作員面板
如果防爆現(xiàn)場需要更多的信息顯示和操作,在控制系統(tǒng)中設(shè)計選擇防爆操作界面是非常必要的。安全防爆操作屏由于功率較大,大多采用隔爆形式實現(xiàn)防爆。
5. 西門子本安防爆系統(tǒng)的綜合應用
前文所述4種本安防爆控制系統(tǒng)解決方案有各自的特點和應用場合,在實踐中均有很多應用實例。而且SIMATIC系統(tǒng)還提供了很大的靈活性,用戶可以很方便的利用一種解決方案組成自己的本安防爆控制系統(tǒng)。因為西門子的集成一體化思想在SIMATIC產(chǎn)品上的充分體現(xiàn),我們可以通過一條PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線將幾種防爆解決方案統(tǒng)一在一個防爆控制系統(tǒng)中,如圖5所示,甚至將防爆應用和非防爆應用統(tǒng)一在一個控制系統(tǒng)中。這常見于西門子PCS7系統(tǒng)中多區(qū)域、多場所、多站點的應用。
因此用戶可以根據(jù)自己生產(chǎn)的特點,充分的利用不同防爆解決方案的特點,靈活組合幾種防爆解決方案組成自己的本安防爆控制系統(tǒng)。圖5是西門子SIMATIC本安防爆系統(tǒng)的綜合應用。
圖5西門子防爆系統(tǒng)的綜合應用
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