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西门子SIMATIC系统在安全防爆方面的应用
来源:本站整理  作者:佚名  2011-10-10 07:25:29



(3)从总线到总线(Bus to Bus) 解决方案

  即FISCO现场总线解决方案。FiELDbus InstinsICailly Safe Concept Modem现场总线本质安全防爆构想模型简称FISCO。FISCO使得PROFIBUS-PA现场总线以本质安全方式安装使用在Ex-区成为可能,以经济简便的方式解决了现场总线的防爆应用问题。FISCO适用于Ex-iaIIC级别的本安防爆方式。PROFIBUS-PA总线既能实现数字通讯(31.25kbps),又可实现对所挂接现场总线仪表的本安供电。西门子PROFIBUS-PA总线防爆系统一般由DP/PA耦合器/链接器,本安配电链接模块,T型总线接头、PA总线电缆和本安现场总线仪表构成。Bus to Bus方式的应用特点是智能现场总线仪表以总线方式挂接在PROFIBUS-PA上,经过上述产品,仍以现场总线方式接至控制系统的现场总线网卡。整个系统的数据信号链路用一条双绞电缆即可构成。

  其特点是:直接用于危险区域中的现场总线不仅节省了大量的布线成本,而且也节约了许多传统方案中必须的I/O 信号的隔离栅、配电盘和分流器和大量信号电缆,同时节约了大量控制箱柜空间。此外,还可以省去防爆现场元件的机械保护装置如双层绝缘、附加金属保护网等,以及在使用非本质安全导线时所需要的防爆钢管。

  FISCO本质安全现场总线(如PROFIBUS-PA)是最新的本安防爆接口技术。

  

Bus to Bus 接线本安防爆方案

  图3:Bus to Bus 接线本安防爆方案

  (4)从点对点接线到总线(Point to Bus) 解决方案

  即本安防爆远程分布式I/O方案,产品包括总线式隔离安全栅和本安型的分布式I/O模块。其中极具代表性的是西门子ET200iSP系列本质安全分布式I/O。见图2所示:ET200iSP本身可以安装应用在Ex.Zone 1区,通过点对点电缆连接至Ex.Zone 0区的本安仪表。

  与从总线到总线(Bus to Bus) 解决方案相比,其应用特点是:现场仪表仍可以采用传统4~20mA本安仪表,以点对点的接线方式接至分布式I/O,而分布式I/O向上则以经本安链接器485/iS隔离后的PROFIBUS-DP/iS(1.5Mbps)总线方式接至控制系统通信总线或现场总线网卡。ET200iSP不仅具有安全栅功能,为现场回路提供本质安全防爆,而且ET200iSP本身还具有很高的防爆安全等级,其I/O模块、电源模块和网关本身也采用本安防爆(ATEX II 2 G EEx ib IIC T4)。 因而ET200iSP可以直接安装在Ex.Zone 1区,可对其所有电子模块(包括电源模块和总线连接模块)进行带电热插拔维护、操作。显然,这种本安防爆解决方案中,现场仪表仍可使用传统的4—20mA仪表。本安防爆远程分布式I/O方案是能兼顾FISCO现场总线方式和点对点方式两类应用方案优点的一种中间方案,也是本文将详细讨论的方案。

  除ET200iSP外,值得一提的是SIMATIC还有防爆ET200M分布式I/O方案可供用户选择。ET200M如果选用相应的防爆结构和S7-300系列的防爆Ex I/O卡板后,其本身就构成无火花型防爆形式,可以直接安装在危险区。但ET200M本身的防爆级别要比ET200iSP低,只能安装在增安型(Ex e)保护箱中,用于Ex.Zone 2区。ET200M的数据传输采用PROFIBUS-DP,最高速率可达12 Mbps,相比ET200iSP的1.5Mbps通讯速率要高。

  

  图4:本安防爆分布式I/O解决方案

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