西门子控制系统防爆器件及综合应用介绍
发布日期:
2022-09-21

(1)ET200iSP

SIMATIC ET-200iSP是用于Ex危险区的分布式I/O系统。使用符合欧洲电工标准委员会标准防爆等级Ex[ia/ib] IIC T4 的新型PROFIBUS分布式外设,可以安装于危险区域Ex.Zone 1中,连接来自Ex.Zone 0区的本安信号。ET-200iSP通过本质安全的PROFIBUS-DP/iS总线实现与控制系统的通讯,传输速率1.5Mbps。

一个SIMATIC ET-200iSP 站点由一个密封电源、一个用于连接PROFIBUS-DP 的接口模块(可扩展32 块电子模块),和一个总线终端电阻模块组成。而且,其电源和接口模块均可进行冗余配置。

ET-200iSP的防爆电源是一个隔爆Ex-d的供电模块,由安全总线底板向各电子模块供电。电源模块本身的供电通过Ex-e端子实现,在危险区不允许拆开此连接。而且送电电源必须安装在安全区。

每台ET-200iSP的 PROFIBUS DP接口模块更多可连接64个模拟信号或128个数字信号。

ET-200iSP的模块化结构为用户提供了更大限度的灵活性,可以连接NAMUR 数字量输入、电磁阀、模拟量输入/ 输出、HART 输入/ 输出、热电耦以及热电阻等。所有电子模块均具有本安结构,而且在危险1区可对所有的电子模块(包括供电及总线连接模块)带电进行更换,即“热插拔”。

HART协议模板可实现与HART仪表的无缝集成。

采用弹簧压紧或螺钉快速连接现场本安设备。

(2)ET200M

在SIMATIC ET 200 产品系列中, ET 200M 是主要的分布式I/O系统,与SIMATIC PCS7一起用于过程应用,支持在线修改( 使用有源总线模块设计),它可使用丰富的S7-300 I/O 模块包括S7-300标准信号模块,冗余信号模块,防爆输入/ 输出模块以及符合HART协议的防爆模拟量输入和输出模块。每个ET200M接口模块更多可以连接8 个I/O 模块。ET 200M 是在PROFIBUS-DP 现场总线上的从站,更大数据传输速率为12 Mbit/s。

ET200M模块本身采用无火花型防爆,即ATEX II 3 G EEx n II A T4,配合增安型防护箱,可安装在Ex.Zone 2区,这已可满足大部分现场机柜安装地点的防爆要求,其连接的本安传感器/执行器可以用于Ex.Zone 1区。

ET 200M可选用有源总线模板进行配置。在非防爆环境中,允许带电热插拔操作,但在危险区使用时不能进行热插拔维护。

(3)本安防爆I/O卡板

(4)RS485/IS耦合器

由于ET200iSP直接安装在Ex.Zone 1区,进行本安操作需要本安PROFIBUS-DP总线。RS485-IS耦合器是一个“现场总线隔离器”,非本安的PROFIBUS-DP总线通过RS485-IS耦合器后成为本安的PROFIBUS-DP/iS总线。RS485/IS耦合器对总线进行隔离并限制其能量,使之处于安全范围之内,起到了总线中继和防爆隔离的作用。在危险区内,本安的PROFIBUS-DP/iS可以带电进行插接操作。需要注意RS485-IS耦合器本身必须安装在安全区内。

(5)DP/PA耦合器/链接器

DP/PA耦合器/链接器实现PROFIBUS-DP到本安现场总线PROFIBUS-PA的转换和连接。PA本安现场总线还可以实现对本安现场总线仪表的馈电。

DP/PA耦合器(Coupler)的主要作用:

实现物理层的转换,并通过总线向现场仪表供电

实现安全栅隔离功能,使危险区与安全区电气隔离。

DP/PA链接器(Link)的主要作用:

完成过程仪表与主控制器之间的数据通讯工作,它肩负着主设备和从设备的双重身份。作为主设备,它控制着内部总线的正常工作;作为从设备,它又担负着与上一层总线的通讯任务。
DP/PA 链接器是一种非常简单的网关,它可互连PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA,但去耦传输速率。这就意味着PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA可以组合使用,而不会影响PROFIBUS -DP的性能。

(6)本安操作员面板

如果防爆现场需要更多的信息显示和操作,在控制系统中设计选择防爆操作界面是非常必要的。安全防爆操作屏由于功率较大,大多采用隔爆形式实现防爆。

(7)西门子本安防爆系统的综合应用

前文所述的4种本安防爆控制系统解决方案有各自的特点和应用场合,在实践中均有很多应用实例。而且SIMATIC系统还提供了很大的灵活性,用户可以很方便的利用一种解决方案组成自己的本安防爆控制系统。因为西门子的集成一体化思想在SIMATIC产品上的充分体现,我们可以通过一条PROFIBUS-DP现场总线将几种防爆解决方案统一在一个防爆控制系统中,甚至将防爆应用和非防爆应用统一在一个控制系统中。这常见于西门子PCS7系统中多区域、多场所、多站点的应用。

因此用户可以根据自己生产的特点,充分的利用不同防爆解决方案的特点,灵活组合几种防爆解决方案组成自己的本安防爆控制系统。

未详尽之处,欢迎与我们沟通交流。