關(guān)于安全柵選型要素、安全柵繼電器輸出和晶體管輸出、溫度安全柵精度換算、安全柵獨(dú)立供電/回路供電/輸出回路供電、安全柵使用注意事項(xiàng)等幾個(gè)熱門(mén)問(wèn)題小編整理出來(lái)，希望能幫助大家對(duì)安全柵的理解和選型。
安全柵的五個(gè)選型要素
安全柵電氣參數(shù)需匹配現(xiàn)場(chǎng)儀表/控制室儀表/電源的接口信號(hào)，基本上我們可以通過(guò)危險(xiǎn)側(cè)信號(hào)、安全側(cè)信號(hào)、電源、通道數(shù)、安裝方式這五個(gè)素完成基礎(chǔ)選型：
開(kāi)關(guān)量輸入安全柵，選晶體管/電平輸出還是繼電器輸出？
開(kāi)關(guān)頻率在10Hz以下的信號(hào)一般選繼電器輸出。典型的現(xiàn)場(chǎng)儀表包括：閥位開(kāi)關(guān)、液位、物位開(kāi)關(guān)、流量計(jì)低速單位脈沖(每立方一個(gè)脈沖)等；繼電器輸出的好處是無(wú)極性，可驅(qū)動(dòng)電流大(最大2A)，安全柵為繼電器輸出的缺點(diǎn)是只適合于低速，不適合高速。
開(kāi)關(guān)頻率在10Hz-50KHz的信號(hào)一般選晶體管/電平輸出。典型的現(xiàn)場(chǎng)儀表包括：轉(zhuǎn)速開(kāi)關(guān)、編碼器、流量計(jì)高速瞬時(shí)量脈沖等；晶體管、電平輸出的優(yōu)點(diǎn)是適合于高速信號(hào)，無(wú)機(jī)械壽命限制。安全柵為晶體管/電平輸出的缺點(diǎn)是有極性，可驅(qū)動(dòng)電流小(小于40mA)。
溫度量輸入安全柵轉(zhuǎn)換精度怎么算？
舉例：熱電阻RTD輸入，量程范圍為0-100℃，量程相對(duì)誤差=(100℃-0℃)×0.1%=0.1℃＜0.2℃，因此轉(zhuǎn)換精度選量程絕對(duì)誤差0.2℃。
如何區(qū)別模擬量輸入安全柵獨(dú)立供電、回路供電、輸出回路供電？
獨(dú)立供電和回路供電一般指安全柵模塊的電源供電方式；輸出回路供電通常指信號(hào)回路是無(wú)源，需要外部供電。
獨(dú)立供電是指安全柵需要單獨(dú)24V電源供電；回路供電是指無(wú)需給安全柵單獨(dú)供電，電源和信號(hào)在同一個(gè)回路里。
需要注意的是：
1、回路供電輸出精度會(huì)低于獨(dú)立供電；
2、注意這個(gè)公式Uo=Ue-0.02×RL-Ud，要求Uo≥現(xiàn)場(chǎng)變送器最低工作電壓；
例如：安全柵的安全側(cè)供電電壓Ue=24V，現(xiàn)場(chǎng)二線(xiàn)制變送器負(fù)載電阻為300歐姆，安全柵的電壓跌落Ud=6V，那么Uo=24-0.02×300-6=12V。如果這個(gè)二線(xiàn)制變送器最低工作電壓為15V，則配電不夠，變送器無(wú)法正常工作。
此時(shí)，可通過(guò)以下方法解決問(wèn)題：
◆減小Ud，選擇電壓跌落較小的安全柵；
◆減小RL，選擇負(fù)載電阻較小的變送器；
◆選擇工作電壓范圍更廣的變送器，使其在12V也能正常工作；
◆增大Ue，即增大安全柵的供電電壓(安全柵最大工作電壓35V)。
◆以昌暉儀表生產(chǎn)的安全柵為例：
為二進(jìn)二出/模擬量輸出隔離式安全柵(回路供電)
輸出回路供電：輸出部分是“回路供電”的，即輸出為無(wú)源信號(hào)，需要PLC/DCS提供電源。
◆以昌暉儀表生產(chǎn)的安全柵為例：
為一進(jìn)一出/模擬量輸入隔離式安全柵(輸出回路供電)
補(bǔ)充說(shuō)明：
同昌暉常規(guī)安全柵輸出的是有源信號(hào)，適配PLC/DCS的IO端口不提供電源的情況。如PLC/DCS的IO端口提供電源，需要安全柵輸出無(wú)源4-20mA信號(hào)。
如何區(qū)別有源信號(hào)和無(wú)源信號(hào)？
首先要了解以下基礎(chǔ)概念：電流源(四線(xiàn)制變送器的輸出通常是電流源信號(hào))，三線(xiàn)制變送器，二線(xiàn)制變送器。
1、電流型變送器將物理量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流輸出，必然要有外電源為其供電：
2、四線(xiàn)制變送器：最典型的是變送器需要兩根電源線(xiàn)，加上兩根電流輸出線(xiàn)，總共要接4根線(xiàn)，稱(chēng)之為四線(xiàn)制變送器。通常4線(xiàn)制變送器的輸出是電流源
3、三線(xiàn)制變送器：電流輸出可以與電源公用一根地線(xiàn)，可節(jié)省一根線(xiàn)，稱(chēng)之為三線(xiàn)制變送器。
4、二線(xiàn)制變送器：4-20mA變送器兩線(xiàn)制的居多，4-20mA電流本身就可以為變送器供電。變送器在電路中相當(dāng)于一個(gè)特殊的負(fù)載，兩線(xiàn)制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線(xiàn)。變送器的耗電電流在4-20mA之間根據(jù)傳感器輸出而變化。
這里推薦大家看看《無(wú)源信號(hào)、有源信號(hào)、無(wú)源接點(diǎn)和有源接點(diǎn)的區(qū)別》這篇文章。
◆以昌暉安全柵為例：(一進(jìn)一出/模擬量輸入隔離式安全柵)
先來(lái)分清不同線(xiàn)制里的4-20mA信號(hào)采集回路和配電回路
二線(xiàn)制變送器：信號(hào)采集回路和配電回路共用一個(gè)回路()；
三線(xiàn)制變送器：配電回路()，信號(hào)采集回路()；
電流源(四線(xiàn)制變送器)：信號(hào)采集回路()；電源由其他電源設(shè)備提供；
擴(kuò)展知識(shí)
◆有源信號(hào)，無(wú)源信號(hào)的定義(關(guān)注的永遠(yuǎn)是信號(hào)采集回路是否需要外部供電)。
◆有源信號(hào)：在4-20mA信號(hào)回路中，信號(hào)發(fā)生端自身具有電壓驅(qū)動(dòng)，無(wú)需其他電源設(shè)備給回路供電，則該4-20mA為有源信號(hào)。一般情況下，四線(xiàn)制變送器，三線(xiàn)制變送器為有源輸出。
◆無(wú)源信號(hào)：在4-20mA信號(hào)采集回路中，信號(hào)發(fā)生端自身不具有電壓驅(qū)動(dòng)，需要其他電源設(shè)備給回路供電，則該4-20mA為無(wú)源信號(hào)。二線(xiàn)制變送器為無(wú)源輸出。
現(xiàn)場(chǎng)判斷是否需要供電的方法：斷開(kāi)信號(hào)采集回路，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(變送器)端兩線(xiàn)上接電壓表，如果有電壓，則輸出的是有源信號(hào)，信號(hào)采集設(shè)備無(wú)需供電。如果沒(méi)有電壓，則輸出的是無(wú)源信號(hào)，需要信號(hào)采集設(shè)備供電。
使用安全柵的三個(gè)注意事項(xiàng)
1、安全柵安裝在安全區(qū)域；
2、安全柵只能與本安儀表(含簡(jiǎn)單設(shè)備)相連構(gòu)成本安系統(tǒng)，不能與其他防爆型式連接構(gòu)成本安防爆系統(tǒng)；
3、安全柵不能與非本安儀表連接而達(dá)到提高該儀表防爆等級(jí)的目的。
《關(guān)于安全柵的幾個(gè)熱門(mén)問(wèn)題》為安全柵專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員編寫(xiě)，信息如有錯(cuò)誤歡迎指正。
相關(guān)閱讀
安全柵柜設(shè)計(jì)模式
信號(hào)隔離器和安全柵獨(dú)立供電,回路供電和輸出回路供電區(qū)別
信號(hào)隔離器、安全柵和電涌保護(hù)器SPD在功能和用途上的區(qū)別
