Nella automazione industriale, la tecnologia intrinsecamente sicura (IS) svolge un ruolo fondamentale nella salvaguardia delle apparecchiature elettriche che operano in ambienti pericolosi.come componenti cruciali di sistemi intrinsecamente sicuri, limitare l'ingresso di energia in aree pericolose per prevenire potenziali rischi di esplosione.Mentre entrambi raggiungono la sicurezza intrinsecaIn questa analisi vengono esaminate le loro principali differenze per guidare gli ingegneri nel prendere decisioni informate.

Considerate questo scenario: gas infiammabili permeano un impianto chimico dove una singola scintilla potrebbe scatenare esplosioni catastrofiche.La tecnologia di sicurezza intrinseca costituisce la linea di difesa critica in tali zone ad alto rischio.Le barriere di sicurezza fungono da ponti che collegano le aree sicure con quelle pericolose, e la loro scelta ha un impatto diretto sull'affidabilità del sistema e sulla sicurezza del personale.Una scelta inappropriata può compromettere la produttività oO peggio, mettere in pericolo vite.

Le barriere isolate traggono il loro nome e il loro vantaggio primario dalla tecnologia di isolamento elettrico, che separa completamente i dispositivi di campo dai sistemi di controllo,fornire molteplici miglioramenti delle prestazioni:

I circuiti a terra interrompono spesso i sistemi di automazione industriale, causando distorsioni del segnale, errori di misura e danni alle apparecchiature.Barriere isolate impediscono la formazione di un circuito di terra attraverso l'isolamento elettrico, garantendo l'accuratezza del segnale. Poiché la previsione di tutti i potenziali circuiti di terra durante il debugging del sistema si rivela impegnativa, l'isolamento dei segnali di campo rappresenta la migliore pratica.

A differenza delle barriere di Zener che richiedono una messa a terra IS dedicata con il routing isolato dei cavi, le barriere isolate eliminano questo requisito, riducendo i costi di installazione e gli sforzi di manutenzione.Essi evitano anche i controlli periodici della resistenza alla messa a terra (assicurando che i valori rimangano al di sotto di 1Ω) che richiedono lo spegnimento dell'apparecchiatura.

Le barriere isolate in genere riducono piuttosto che aumentare il carico del circuito, un vantaggio fondamentale per le applicazioni sensibili al carico che migliora la stabilità complessiva del sistema.

Nelle applicazioni ad alta tensione comune (come le termocoppie a terra vicino alle fonti di tensione), le barriere di Zener possono introdurre errori di misura.Le barriere isolate sopprimono efficacemente le interferenze in modalità comune, garantendo l'accuratezza del sistema di controllo.

While Zener barriers merely pass signals unchanged—leaving low-level thermocouple and RTD temperature signals vulnerable to electromagnetic interference—isolated barriers often incorporate signal conditioningLa conversione di questi segnali in robusti segnali di corrente di 4 ‰ 20 mA migliora l'immunità al rumore e consente lunghe distanze di trasmissione.

La maggior parte delle barriere isolate può convertire segnali di corrente passiva in segnali attivi (e viceversa),Permettere una "corrispondenza in loop" ottimale tra i dispositivi di campo e le schede di ingresso PLC.

Le barriere di Zener presentano tassi di soffio dei fusibili più elevati, che richiedono lo spegnimento del circuito per la sostituzione.spesso ripristinando automaticamente il funzionamento dopo la risoluzione del guasto.

Nonostante i vantaggi di prestazione delle barriere isolate, le barriere di Zener rimangono rilevanti in scenari specifici:

Per i progetti con budget limitati e requisiti di prestazione modesti, le barriere Zener offrono soluzioni convenienti grazie a una costruzione più semplice e a costi di produzione più bassi.

La loro struttura compatta rende le barriere Zener preferibili dove lo spazio del pannello di controllo o del campo è limitato.

Essendo dispositivi passivi che non richiedono potenza esterna, le barriere di Zener sono adatte ad applicazioni con disponibilità di potenza limitata.

Misurazioni ad alta precisione:Le barriere isolate garantiscono l'accuratezza del monitoraggio della temperatura/pressione.

Rischi per il circuito terrestre:Barriere isolate impediscono interferenze nei grandi sistemi di automazione.

Trasmissione a lunga distanza:Le barriere isolate consentono un affidabile trasferimento del segnale per il monitoraggio a distanza delle condotte.

Limitazioni di spazio:Le barriere di tipo Zener sono adatte ad installazioni compatte.

Restrizioni di bilancio:Le barriere di Zener offrono soluzioni economiche per applicazioni non critiche.

Necessità di conversione del segnale:Le barriere isolate consentono la trasformazione del segnale attivo/passivo.

Mentre le barriere Zener presentano vantaggi di costo iniziali, le barriere isolate offrono un valore superiore a lungo termine attraverso l'isolamento elettrico, il potenziamento del segnale, la riduzione della manutenzione,e maggiore affidabilitàLa selezione deve bilanciare i requisiti applicativi, le condizioni ambientali e i vincoli di bilancio per garantire operazioni sicure ed efficienti.

• Diagnostica intelligente:Monitoraggio dello stato in tempo reale con previsione dei guasti
• Integrazione della rete:Sostegno ai protocolli di comunicazione industriale
• Progettazione modulare:Funzionalità combinata con moduli di I/O e di potenza