Читайте в N1 (14) 2006:

ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТЬ
  • Путин В.В. «Группа восьми» на пути к саммиту в Санкт-Петербурге: Вызовы, Возможности, Ответственность.
  • Человечество обретет новые источники энергии в ближайшие 20 лет.
  • Копырин В.С. Электроэнергетическая безопас- ность промышленного предприятия.
  • Интерфейсные устройства Phoenix Contact GmbH & Co. KG для обеспечения взрывобезопасности.
  • Кузнецов Ю.В., Шведов В.П., Кузнецов М.Ю., Токарев И.В. Когенерационная установка по производству сжатого воздуха (пневмоэнергии) и теплоты.
  • Красулин В.В., Золотаревский С.А., Санин А.В. Газовая запорно-регулирующая аппаратура СП «ТЕРМОБРЕСТ». Качество как залог надежной и безопасной работы газовых систем.

    ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
  • Салихов З.Г., Быстров В.П., Щетинин А.П., Скуридин Ф.Л., Пареньков А.Е., Федоров А.Н., Лисиенко В.Г., Иванов Е.Б. Анализ энергоемкости и освоение производства металла в опытно- промышленном комплексе двухванной печи Ванюкова при плавке окисленных никелевых руд.
  • Международная финансовая корпорация поможет предприятиям Урала повысить энергоэффективность.
  • Новожилов Д.В. Энергосберега- ющее оборудование Баранчинского электромеханического завода.
  • Шатун С.А. Необходимость применения трансформаторов тока класса точности 0,2S и 0,5S на предприятиях, производящих и потребляющих электроэнергию.
  • Безаев В.Г., Шигаров В.А., Смагин С.Н. Разумный подход к энергоэффективности.
  • Голубев В.А. Электропотребление карьерных экскаваторов и пути его снижения.
  • Кузнецов Ю.В., Генералов А.А. Регулирование давления сжатого воздуха.
  • Альтенативные технологии будущего. Самое дешевое тепло.

    РЕФОРМА ЖКХ
  • Федорова С.В., Грамотеев А.И. Подготовка специалистов по инженерным сетям здания для ЖКХ.
  • Применение акустической противонакипной установки «УЛЬТРОН» в теплоэнергетике.

    ПОЛЕМИКА
  • Горбунов И.А., Хоружев Г.М. Сравнение разных типов счетчиков газа (Перспективы вихревой расходометрии).
  • Золотаревский С.А. О применимо- сти вихревого метода измерения для коммерческого учета газа
  • Комментарий к статье Горбунова И.А., Хоружева Г.М. «Сравнение раз- ных типов счетчиков газа (Перспек- тивы вихревой расходометрии)».

    ЭКОЛОГИЯ
  • Зубарева Э.Л. Биологический способ улучшения качества воды водохранилищ-охладителей.

    ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
  • Высокие технологии из исследо- вания космоса. Термо-Шилд: Термокерамическая мембранная технология в строительстве.
  •  

    ИНТЕРФЕЙСНЫЕ УСТРОЙСТВА PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ

    Опасность взрыва присутствует во многих отраслях промышленности – в химической, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, в том числе и на энергетических объектах. Для того чтобы предотвратить возможность взрыва, необходимо предпринять особые меры безопасности в электрооборудовании. Настоящая статья описывает требования к искробезопасным интерфейсным устройствам, рассказывает о разнообразных функциях таких электронных модулей, а также возможных вариантах применения в различных приложениях. Уделяется внимание техническим характеристикам, тенденциям на рынке, а также рассматриваются такие особенности устройств, как разъемная конструкция электронного и базового клеммного блока, фиксированная разводка и компактная конструкция на примере типичных случаев применения.

    Несмотря на то, что в химической промышленности прослеживается явная тенденция децентрализации систем автоматизации, в будущем все равно будет ощущаться нехватка искробезопасных (Ex-i) интерфейсных устройств, применяющихся для параллельной передачи данных: с одной стороны, уже имеется целый спектр установок, которые не могут быть оснащены дистанционными модулями ввода/вывода или системами на базе полевой шины; а с другой стороны, существует потребность в проверенных в работе устройствах, обеспечивающих простое обслуживание, а также потребность в безопасных цепях, которым достаточно иметь один или два канала передачи информации, что исключает возможность применения стандартных шинных систем. Кроме того, существует множество областей, в которых применение искробезопасных шинных систем из-за малого количества Ex-сигналов даже не обсуждается.

    ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ИНТЕРФЕЙСНЫХ СИСТЕМ

    Искробезопасные интерфейсные системы являются связующим звеном, находящимся между системой управления процессом или объектом и контрольно-измерительными устройствами непосредственно самого процесса. Эти системы способны выполнять разнообразные функции, но основное их назначение – это взрывозащита. Для измерительных, управляющих и регулирующих устройств обеспечивается соответствие классу искробезопасности (Ex-i) согласно стандарту EN 50020 [1]. Основной принцип такой защиты – надёжное ограничение энергии, пропускаемой во взрывоопасную область для предотвращения возникновения в ней искр или других термических эффектов. По сравнению с другими видами искрозащиты, у данного метода имеются существенные достоинства, а именно: сравнительно простое обслуживание оборудования (возможность технического обслуживания оборудования без его отключения), а также его невысокая стоимость (не требуются дорогостоящие герметичные корпуса или распределительные короба для полевых устройств).
    Искробезопасные интерфейсные модули используются для безопасного ограничения энергии при передаче сигналов по направлению к взрывоопасной зоне, либо от неё, и устанавливаются в искробезопасных зонах. Для устройств Ex-i Interface требуется сертификация ATEX, разрешающая использование в искробезопасных цепях зон 0 и 1, и наличие соответствующей маркировки EX II (1) GD [EEx ia] IIC/IIB.

    ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛОВ

    Наряду с вышеописанной основной функцией, искробезопасные интерфейсные устройства также обеспечивают надёжность и помехоустойчивость при передаче сигналов, выполняя такие задачи, как гальваническая развязка цепей, усиление, фильтрация и согласование искробезопасных сигналов. В модулях объединены такие функции, как (искробезопасное) питание двух- или трехпроводных измерительных преобразователей, возврат и разделение аналоговых сигналов 4–20 мА. Преобразователи I/P и регулирующие клапаны управляются искробезопасным барьером с аналоговым выходом.
    Программируемые измерительные преобразователи температуры осуществляют высокоточное преобразование электрических сигналов, поступающих от термосопротивлений и термопар. Дискретные входные сигналы, например, от бесконтактного датчика (инициатора) NAMUR, должны через соответствующие коммутирующие разделительные усилители передаваться в устройство управления, а дискретные выходные сигналы для магнитного клапана – через искробезопасный модуль с дискретным выходом.
    Технологические системы характеризуются большим количеством разнообразных сигналов, получаемых от датчиков и выдаваемых на исполнительные устройства. На физическом уровне в интерфейсах используются различные способы монтажа. Площадь свободного места в распределительном устройстве, способ монтажа, удобство обслуживания и уровень входящего сигнала являются определяющими при выборе типа интерфейса, причем эта конструкция не зависит от конкретной модели преобразователя сигналов.

    ТИПЫ МОНТАЖА КОМПОНЕНТОВ

    На практике, на уровне согласования сигнала, применяются три типа монтажа компонентов.

    Корпусные искробезопасные барьеры Ex-i, монтируемые на DIN-рейку

    Такие устройства очень распространены, и их можно встретить во многих системах. Как правило, у них имеется один или два канала, и их легко устанавливать и комбинировать, вне зависимости от производителя. Современное исполнение таких устройств отличается малой шириной модуля, а также разъемной конструкцией. Прежде всего такие устройства находят применение там, где количество сигналов сравнительно невелико; большое количество последних существенно увеличивает затраты на прокладку кабелей, кроссировку, а также требует гораздо больше места.

    Устанавливаемые в 19’’-стойку модульные устройства

    Устанавливаемые в 19’’-стойку модульные устройства отличаются высокой плотностью монтажа и при большом количестве обрабатываемых сигналов обеспечивают очень компактное размещение компонентов. Другое преимущество – наглядное расположение вставных плат ввода-вывода. Тем не менее, разводка кабелей с тыльной части стойки требует больших затрат, и такое решение нельзя назвать подходящим при частых модернизациях. Если перекомпоновку системы требуется проводить довольно часто, то следует остановиться на первом варианте – использовании монтажа с помощью DIN-реек.

    Технология, основанная на использовании объединительной панели

    Технология, основанная на использовании объединительной панели, включает в себя все преимущества описанных выше вариантов: обеспечивает модульность конструкции, экономию места и оптимизацию длины кабельных каналов. На одной несущей плате одновременно монтируется (при помощи винтов или путем вставления в разъёмы) 8 или 16 искробезопасных барьеров Ex-i. Электропитание на объединительную панель (часто с использованием резервирования) подаётся централизованно, с разводкой по клеммным колодкам отдельных модулей. Со стороны системы сигналы подключаются с помощью многоконтактного разъемного соединителя, который при помощи кабеля может соединять панель с системой управления по принципу «plug and play». В соответствии со специфическими требованиями соответствующей системы управления можно изменить параметры такой панели, в том числе, используя особые разъёмы с измененным расположением выводов. При подключении к плате дополнительного разъема можно обрабатывать HART-сигналы, а также получать информацию об ошибках соединения и исчезновении сигналов, используя сухие контакты.
    На некоторые системные платы могут устанавливаться монтируемые на DIN-рейку устройства (сама рейка или заменяющая её конструкция при этом располагаются непосредственно на плате); шины Ex-i при этом соединяются с контактными клеммами, которые находятся в корпусе модульного шинного разделителя.
    Современная концепция «объединительной панели» позволяет реализовать «вертикальную разводку»: клеммы для подключения искробезопасного полевого сигнала находятся непосредственно на панели. Искробезопасные барьеры сменные, а электрическое подклю-
    чение осуществляется путем непосредственного их включения в разъемы на плате.

    ПРИМЕР С ОБЪЕДИНИТЕЛЬНОЙ ПАНЕЛЬЮ PI-ТИПА

    Преимущества такого решения отображает пример с объединительной панелью PI-типа фирмы Phoenix Contact:
    В спецификациях на новую коммуникационную систему для уже эксплуатируемой установки по производству глицерина (зона взрывоопасности 1), наряду с допуском по ATEX-нормам, требуется гальваническая развязка аналоговых полевых сигналов для каждого канала. Интерфейсная часть устройства вместе с объединительной панелью типа PI-Ex-MB-16 компактно монтируется на откидное шасси с обратной стороны по отношению к контроллерам и платам ввода-вывода. Несущая плата PI-Ex-MB защищена от механического воздействия прочным, устанавливаемым на DIN-рейку профильным корпусом. Объединительная панель без компонентов легко устанавливается в шкаф управления, а затем к ее клеммам производится непосредственное подключение проводников. Затем (сразу же или позднее) на панель устанавливаются модули: производится настройка механических ключей и фиксация при помощи устойчивых к вибрациям стопоров. Изменение функциональности модулей (непосредственно перекоммутацией) легко может быть реализовано непосредственно на работающей системе во время пуско-наладочных работ. При замене модулей ослабление проводников не происходит, при необходимости могут быть предварительно подведены резервные линии. В данном проекте под будущее расширение зарезервировано до 15% клемм и разъемов. Стоимость разделительных модулей уменьшается при расширении системы.
    Объединительные панели PI-Ex-MB характеризуются повышенным удобством работы и обеспечивают высокую плотность монтажа: толщина одного искробезопасного барьера составляет всего 12,4 мм. Сравнение с одноканальной модульной системной платой явно не в пользу последней – для ее размещения требуется больше пространства (примерно на 30%), и по этой причине она не подходит для установки в небольших диспетчерских.

    НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКОНОМИИ МЕСТА

    Ещё одна возможность экономии места – применение в некоторых проектах новой модульной концепции «интеллектуальных клеммных блоков», которая заключается в установке искробезопасных электронных компонентов в базовые клеммные блоки. Одноканальные базовые клеммные модули серии Process-Interface, ширина которых составляет всего 12,4 мм, имеют гнезда для подключения тестеров, ножевые размыкатели и систему мостиков для разводки цепей питания. Модули могут устанавливаться во входные колодки распределительных панелей. Полевые устройства подключаются непосредственно к базовым клеммным модулям PI. Выбор функций и Ex-i-разделение осуществляются путём установки PI-модулей. На данном участке уже можно работать с невзрывоопасными сигналами, что существенно упрощает дальнейший монтаж, так как не требуется выполнять предписания по взрывозащите и можно использовать более дешевые стандартные устройства. Такие стандартные устройства можно условно разделить на передающие и мульти-плексорные модули.
    Для различных систем кабельной разводки и управления поставляется широкий ассортимент адаптеров, системных разъёмов и кабелей.
    По сравнению с использованием адаптеров непосредственно на объединительной панели такое решение обладает существенно большей гибкостью. Дополнительное сокращение монтажного пространства достигается путем объединения интерфейсного уровня с уровнем кабельной разводки. Кроме того, здесь максимально проявляются преимущества «вертикальной разводки».
    В зависимости от требований для взрывоопасных зон могут быть реализованы различные интерфейсные решения. Выбор оптимальной концепции в итоге определяется условиями конкретного приложения. Не требовательные к размеру занимаемого пространства инновационные модульные компоненты интерфейсных систем позволяют значительно увеличить степень готовности оборудования, снижая одновременно затраты на проектирование, установку и обслуживание.

    Более подробную информацию по данной теме Вы можете найти на сайте www.phoenixcontact.ru

    По материалам Phoenix Contact

    КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    ООО «Феникс Контакт РУС»:
    115477, Москва, ул. Кантемировская, д. 58;
    тел.: +7(495) 933-85-48; факс: +7(495) 931-97-22;
    www.phoenixcontact.ru, info@phoenixcontact.ru

    Филиал в Екатеринбурге:
    620075, Екатеринбург, ул. Гоголя, 15Е, офис 208;
    тел.: + 7 (343) 379-37-54/55; факс: + 7 (343) 379-37-53.

    Филиал в Новосибирске:
    630005, Новосибирск, Красный проспект д.86, офис 314;
    тел.: + 7 (383) 227-76-74; факс: + 7 (383) 358-54-30.

    Филиал в Самаре:
    443096, Самара, ул. Осипенко, д. 11, офис 401;
    тел.: +7 (846) 270-18-47; факс: +7 (846) 270-18-48.

    Филиал в Уфе:
    450005, Уфа, ул. 50 лет Октября, д. 24, офис 306;
    тел.: +7 (3472) 92-30-24; факс: +7 (3472) 92-30-25.

    Филиал в Нижнем Новгороде:
    603006, Нижний Новгород, ул. Ошарская, д. 18/1, офис 41;
    тел.: +7 (8312) 61-94-70; факс: +7 (8312) 61-94-72.