В промышленной автоматизации технология внутренней безопасности (ИС) играет жизненно важную роль в защите электрического оборудования, работающего в опасных условиях.как важнейшие компоненты внутренне безопасных системВ настоящее время на рынке доминируют два основных типа: изолированные барьеры и барьеры Зенера.Пока оба достигают внутренней безопасностиЭтот анализ исследует их ключевые различия, чтобы помочь инженерам принимать обоснованные решения.

Рассмотрим следующий сценарий: в химическом заводе проникают горючие газы, и одна искра может спровоцировать катастрофические взрывы.Технология внутренней безопасности является критической линией защиты в таких зонах повышенного риска.Ограничения безопасности служат мостами между безопасными и опасными зонами, и их выбор напрямую влияет на надежность системы и безопасность персонала.Неправильный выбор может поставить под угрозу производительность илиИ, что еще хуже, подвергать опасности жизни.

Изолированные барьеры получили свое название и основную пользу от технологии электрической изоляции, которая полностью отделяет полевые устройства от систем управления,предоставление множественных улучшений производительности:

Наземные петли часто нарушают промышленные системы автоматизации, вызывая искажение сигнала, ошибки измерений и повреждение оборудования.Изолированные барьеры предотвращают образование земной петли посредством электрической изоляцииПоскольку прогнозирование всех потенциальных заземлений во время отладки системы оказывается сложным, изоляция полевых сигналов представляет собой лучшую практику.

В отличие от барьеров Зенера, требующих выделенного заземления ИС с изолированным кабельным маршрутизатором, изолированные барьеры устраняют это требование, снижая затраты на установку и усилия по техническому обслуживанию.Они также избегают периодических проверок сопротивления заземлению (обеспечение значения остаются ниже 1Ω), что требует отключения оборудования.

Изолированные барьеры обычно уменьшают, а не увеличивают нагрузку на петлю, что является критическим преимуществом для чувствительных к нагрузке приложений, что повышает общую стабильность системы.

В приложениях высокого общего напряжения (таких как термопары с заземлением вблизи источников напряжения) барьеры Зенера могут вводить ошибки измерения.Изолированные барьеры эффективно подавляют помехи общего режима, обеспечивая точность системы управления.

While Zener barriers merely pass signals unchanged—leaving low-level thermocouple and RTD temperature signals vulnerable to electromagnetic interference—isolated barriers often incorporate signal conditioningПреобразование этих сигналов в мощные сигналы 4 ‰ 20 мА повышает шумоподавляемость и позволяет проходить более длинные расстояния передачи.

Большинство изолированных барьеров могут преобразовывать сигналы пассивного тока в активные сигналы (и наоборот),позволяет оптимальное "цепочковое совпадение" между полевыми устройствами и входными картами PLC.

Зенерские барьеры имеют более высокую скорость взрыва предохранителя, что требует отключения цепи для замены.часто автоматически восстанавливает работу после решения ошибки.

Несмотря на преимущества изолированных барьеров, барьеры Зенера остаются актуальными в конкретных сценариях:

Для проектов с ограниченными бюджетами и скромными требованиями к производительности барьеры Зенера предлагают экономически эффективные решения из-за более простого строительства и более низких издержек на производство.

Их компактная конструкция делает барьеры Зенера предпочтительными там, где панель управления или полевое пространство ограничено.

Как пассивные устройства, не требующие внешнего питания, барьеры Зенера подходят для применений с ограниченной доступностью питания.

Высокоточные измерения:Изолированные барьеры обеспечивают точность контроля температуры/давления.

Риски наземной цепи:Изолированные барьеры предотвращают помехи в больших системах автоматизации.

Длинная передача:Изолированные барьеры позволяют надежно передавать сигналы для трубопровода / удаленного мониторинга.

Ограничения пространства:Зенерские барьеры подходят для компактных установок.

Бюджетные ограничения:Барьеры Зенера предлагают экономичные решения для некритических приложений.

Требования к конверсии сигнала:Изолированные барьеры позволяют преобразовывать активный/пассивный сигнал.

В то время как барьеры Зенера представляют собой первоначальные преимущества по стоимости, изолированные барьеры обеспечивают превосходную долгосрочную ценность за счет электрической изоляции, усиления сигнала, уменьшения технического обслуживания,и повышение надежностиПри выборе необходимо сбалансировать требования к приложению, условия окружающей среды и бюджетные ограничения для обеспечения безопасной и эффективной работы.

• Умная диагностика:Мониторинг состояния в режиме реального времени с прогнозированием неисправностей
• Сетевая интеграция:Поддержка промышленных протоколов связи
• Модульная конструкция:Комбинированная функциональность с модулями ввода/вывода и питания