Στην βιομηχανική αυτοματοποίηση, η τεχνολογία εγγενώς ασφαλής (Ι.Σ.) διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στην προστασία των ηλεκτρικών εξοπλισμών που λειτουργούν σε επικίνδυνα περιβάλλοντα.ως κρίσιμα στοιχεία των εγγενώς ασφαλών συστημάτωνΣήμερα κυριαρχούν στην αγορά δύο κύριοι τύποι: οι απομονωμένοι φραγμοί και οι φραγμοί Zener.Ενώ και οι δύο επιτυγχάνουν εγγενή ασφάλειαΗ ανάλυση αυτή εξετάζει τις βασικές διαφορές τους για να καθοδηγήσει τους μηχανικούς στη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων.

Σκεφτείτε το παρακάτω σενάριο: Πυροβόλα αέρια διαπερνάνε ένα χημικό εργοστάσιο, όπου μια μόνο σπίθα θα μπορούσε να προκαλέσει καταστροφικές εκρήξεις.Η εγγενής τεχνολογία ασφάλειας αποτελεί την κρίσιμη γραμμή άμυνας σε τέτοιες ζώνες υψηλού κινδύνου.Τα εμπόδια ασφαλείας χρησιμεύουν ως γέφυρες που συνδέουν τις ασφαλείς περιοχές με τις επικίνδυνες περιοχές, με την επιλογή τους να επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία του συστήματος και την ασφάλεια του προσωπικού.Μια ακατάλληλη επιλογή μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την παραγωγικότητα ή, χειρότερα, να θέσει σε κίνδυνο ζωές.

Τα απομονωμένα εμπόδια αντλούν το όνομά τους και το κύριο όφελος από την τεχνολογία ηλεκτρικής απομόνωσης, η οποία διαχωρίζει εντελώς τις συσκευές πεδίου από τα συστήματα ελέγχου,Παροχή πολλαπλών βελτιώσεων της απόδοσης:

Οι γήινοι βρόχοι συχνά διαταράσσουν τα συστήματα αυτοματισμού της βιομηχανίας, προκαλώντας στρέβλωση του σήματος, σφάλματα μέτρησης και ζημιές στον εξοπλισμό.Τα απομονωμένα φραγμούς εμποδίζουν τη δημιουργία κυκλώματος εδάφους μέσω της ηλεκτρικής απομόνωσηςΚαθώς η πρόβλεψη όλων των πιθανών βρόχων εδάφους κατά τη διάρκεια της αποδιορθώσεως του συστήματος αποδεικνύεται δύσκολη, η απομόνωση των σημάτων πεδίου αποτελεί βέλτιστη πρακτική.

Σε αντίθεση με τα φράγματα Zener που απαιτούν ειδική γείωση I.S. με απομονωμένη καθοδήγηση καλωδίων, τα απομονωμένα φράγματα εξαλείφουν αυτή την απαίτηση, μειώνοντας το κόστος εγκατάστασης και τις προσπάθειες συντήρησης.Αποφεύγουν επίσης τους περιοδικούς ελέγχους αντίστασης γείωσης (σφαλίζοντας ότι οι τιμές παραμένουν κάτω από 1Ω) οι οποίοι απαιτούν διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού.

Τα απομονωμένα εμπόδια συνήθως μειώνουν αντί να αυξάνουν το φορτίο κύκλου, ένα κρίσιμο πλεονέκτημα για εφαρμογές ευαίσθητες στο φορτίο που ενισχύει τη συνολική σταθερότητα του συστήματος.

Σε εφαρμογές υψηλής τάσης κοινών συνθηκών (όπως γειωμένα θερμό ζεύγη κοντά σε πηγές τάσης), τα φραγμούς Zener μπορεί να εισάγουν σφάλματα μέτρησης.Οι απομονωμένοι φραγμοί καταπνίγουν αποτελεσματικά τις παρεμβολές κοινής λειτουργίας, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια του συστήματος ελέγχου.

While Zener barriers merely pass signals unchanged—leaving low-level thermocouple and RTD temperature signals vulnerable to electromagnetic interference—isolated barriers often incorporate signal conditioningΗ μετατροπή αυτών των σημάτων σε ισχυρά σημάδια ρεύματος 4·20 mA βελτιώνει την ανοχή στον θόρυβο και επιτρέπει μεγαλύτερες αποστάσεις μετάδοσης.

Τα περισσότερα απομονωμένα εμπόδια μπορούν να μετατρέψουν παθητικά σήματα ρεύματος σε ενεργά σήματα (και αντίστροφα),Επιτρέποντας τη βέλτιστη "σύνδεση βρόχου" μεταξύ των συσκευών πεδίου και των καρτών εισόδου PLC.

Τα φράγματα Zener παρουσιάζουν υψηλότερα ποσοστά ανατίναξης ασφάλειας, απαιτώντας διακοπή κυκλωμάτων για αντικατάσταση.συχνά επαναφέρει αυτόματα τη λειτουργία μετά την επίλυση ελαττωμάτων.

Παρά τα πλεονεκτήματα απόδοσης των μεμονωμένων φραγμών, τα φράγματα Zener παραμένουν σχετικά σε συγκεκριμένα σενάρια:

Για έργα με περιορισμένους προϋπολογισμούς και μετριοπαθείς απαιτήσεις απόδοσης, τα φράγματα Zener προσφέρουν οικονομικά αποδοτικές λύσεις λόγω της απλούστερης κατασκευής και των χαμηλότερων δαπανών κατασκευής.

Ο συμπαγής σχεδιασμός τους καθιστά τα φράγματα Zener προτιμότερα εκεί όπου ο χώρος του πίνακα ελέγχου ή του πεδίου είναι περιορισμένος.

Ως παθητικές συσκευές που δεν απαιτούν εξωτερική ισχύ, τα φραγμούς Zener ταιριάζουν σε εφαρμογές με περιορισμένη διαθεσιμότητα ισχύος.

Μετρήσεις υψηλής ακρίβειας:Οι απομονωμένοι φραγμοί εξασφαλίζουν την ακρίβεια της παρακολούθησης της θερμοκρασίας/πίεσης.

Κίνδυνοι για τον εδαφικό κύκλο:Οι απομονωμένοι φραγμοί αποτρέπουν τις παρεμβολές σε μεγάλα συστήματα αυτοματισμού.

Μεταφορά μεγάλων αποστάσεων:Οι απομονωμένοι φραγμοί επιτρέπουν την αξιόπιστη μεταφορά σήματος για τη διεύθυνση αγωγών/τηλεελέγχου.

Περιορισμοί χώρου:Τα φράγματα Zener είναι κατάλληλα για συμπαγείς εγκαταστάσεις.

Προϋπολογιστικοί περιορισμοί:Οι φραγμοί Zener προσφέρουν οικονομικές λύσεις για μη κρίσιμες εφαρμογές.

Απαιτήσεις μετατροπής σήματος:Οι απομονωμένοι φραγμοί επιτρέπουν τη μετατροπή ενεργού/παθητικού σήματος.

Ενώ τα φράγματα Zener παρουσιάζουν αρχικά πλεονεκτήματα κόστους, τα απομονωμένα φράγματα προσφέρουν ανώτερη μακροπρόθεσμη αξία μέσω της ηλεκτρικής απομόνωσης, της βελτίωσης του σήματος, της μειωμένης συντήρησης,και βελτιωμένη αξιοπιστίαΗ επιλογή πρέπει να εξισορροπεί τις απαιτήσεις της εφαρμογής, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τους περιορισμούς του προϋπολογισμού για να εξασφαλιστεί η ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία.

• Έξυπνη διάγνωση:Παρακολούθηση κατάστασης σε πραγματικό χρόνο με πρόβλεψη σφαλμάτων
• Ενσωμάτωση δικτύου:Υποστήριξη βιομηχανικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας
• Μονουλικός σχεδιασμός:Συνδυασμένη λειτουργικότητα με μονάδες I/O και μονάδες ισχύος