丹麦PR模拟量安全栅技术解决方案

丹麦PR模拟量安全栅技术解决方案

TC，Ohm，电位器，mA 和 V 信号输入

二线制变送器供电

有源/无源 mA 输出以及继电器输出

允许独立供电或电源导轨供电，例如

通过全面评估的 SIL 2 认证

丹麦PR模拟量安全栅高级功能

通过可拆卸显示面板调节和显示过程参数（PR 45xx），以及校准和模拟过程信号。

继电器功能高级设定，例如：设定开关点，窗口功能，延迟，传感器故障和电源故障。

通过 45xx 可拆卸显示面板在产品间复制参数。

使用内部或外部 CJC 补偿以提高 TC 测量精度。

通过同一端子实现有源和无源mA输出。

丹麦PR模拟量安全栅应用

9116A 可以安装于未分类区域或Zone 2 / Cl.1, Div. 2, Group A, B, C, D。

温度，电压，电位器和线性电阻输入信号测量。

二线制变送器的供电和信号隔离。

通过独立状态继电器或电源导轨指示产品和传感器故障报警。

9116A 根据 IEC 61508 要求设计，开发和认证，符合 SIL 2 应用要求。

适用于符合 ISO-13849 标准的性能等级（PL）为“d"的系统。

丹麦PR模拟量安全栅技术特点

1个绿色和1个红色前端 LED 灯指示正常运行和故障状态，1个黄色 LED 灯指示继电器状态。

2,6 kVAC 电气隔离（输入/输出/电源端口）。

安装调试

标准垂直或水平 DIN 导轨安装，无需安装间隙。

丹麦PR模拟量安全栅应用优点

① 隔离式安全栅与齐纳式安全栅相比，虽然价格要高一些，但是它许多优点和特点还是给用户带来许多方便，使越来越多用户偏向的选择隔离式安全栅。

②使用隔离式安全栅，可以将危险区的现场回路信号和安全区回路信号有效隔离。这样本安自控系统不需要本安接地系统，简化了本安防爆系统应用时的施工。

③ 使用隔离式安全栅，大大增强了检测和控制回路的抗干扰能力，提高系统可靠性。

④使用隔离式安全栅，允许现场仪表接地，允许现场仪表为非隔离型的。

⑤ 隔离式安全栅有许多保护功能电路，意外损坏的可能性较小，允许现场仪表带电检修，这样可缩短工程开车准备时间和减少停车时间。

⑥隔离式安全栅有较强的信号处理能力。如开关量输入状态控制、mV、Pt100变为4~20mA等等。这样给现场仪表和控制系统的应用提供了更大的方便、合理和有效。

⑦ 当用户同时应用DCS和ESD时，选用一进二出的安全栅，可以有效地将两个系统隔离开来，避免系统之间互相影响。

⑧回路供电隔离式安全栅既保持有源隔离式安全栅的优点，又有齐纳式安全栅一样的接线方便，不需要另外24V电源供电，特别适合配I/O卡直接供电的DCS系统。

丹麦PR模拟量安全栅工作原理：

安全栅

齐纳安全栅原理示意图如右图二，它的原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围，其原因如下:

1.安装位置必须有非常可靠的接地系统，并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用中难以保证。

2.要求来自危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送，并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影响系统稳定性。

3.齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。

隔离式安全栅

安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。

与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外，还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成，基本功能电路如图2所示。回路限能单元为安全栅的核心部分。此外，辅助有用于驱动现场仪表的回路供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。信号处理单元则根据安全栅的功能要求进行信号处理。

工业现场一般需要采用两线制传输方式的配电器，既要为诸如压力变送器等一次仪表提供24V 配电电源，同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。但一些特殊的工业现场不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止电源高压与信号之间的混触，利用电流、电压双重化限制回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额以下的具有特殊功能的配电器-安全栅。

隔离式安全栅，基本有检测端安全栅和操作端安全栅两种类型。检测端安全栅与两线制变送器配套使用;操作端安全栅与电气转换器或电气阀门配套使用。也有信号输入等类型隔离式安全栅。

由于隔离式安全栅采用了限压、限流、隔离等措施，不仅能防止危险能量从本安端子进入危险现场，提高系统的本安防爆性能，而且还增加了系统的抗干扰能力，大大提高了系统运行的可靠性。 24VDC 电源经DC-AC-DC变换后，输出模块电路所需要的多种电压。

检测端隔离式安全栅的原理是:模块电路将通过本安能量限制电路输入的电流或电压信号转变为0.2-1VDC后，送入模块内进行采集、放大、运算和进行抗干扰处理后，再经变压器调制成输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。模块还需输出一个隔离的18.5∽28.5VDC电压，通过本安能量限制电路做为供给两线制变送器的工作电压。本安能量限制电路能限制大电流或高电压的危险信号窜入危险现场。

操作端隔离式安全栅的原理是:将调节器或操作器输出的4-20mA DC信号隔离后再输出4-20mA DC 的信号，通过本安能量限制电路供给电气转换器或现场的电气阀门定位器使用。