Для обеспечения искробезопасности можно использовать контроллеры или модули ввода-вывода с искробезопасными цепями. Однако эта же задача может быть решена с помощью любых контроллеров общепромышленного исполнения, если использовать блоки искрозащиты (барьеры безопасности) . Этот способ гораздо дороже первого, но удобен тем, что барьеры безопасности являются универсальным средством защиты и поэтому позволяют сделать выбор нужного контроллера из огромного разнообразия контроллеров, не имеющих искробезопасных цепей.
Барьеры безопасности могут быть пассивными и активными. Пассивные барьеры строятся на диодах, стабилитронах, резисторах и предохранителях, помещаются в неразборный корпус и заливаются компаундом для исключения возможности их ремонта. Активные барьеры представляют собой повторители сигнала, состоящие из искробезопасной и искроопасной части, которые разделены оптронами и трансформаторами.
Конструкция барьеров безопасности должна исключать возможность неправильного монтажа, например, с помощью асимметричной формы крепления барьера или цветовой маркировки.
Рис. 7.2. Структурные схемы блоков искрозащиты
Структурные схемы барьеров представлены на рис. 7.2. Стабилитрон ограничивает напряжение между своими выводами, поэтому ток и напряжение, которые могут появится на зажимах искробезопасной цепи, строго ограничены и не зависят от напряжения на искроопасных клеммах. Барьеры рассчитываются в предположении, что на искроопасных клеммах может появиться сетевое напряжение 220В. Для того, чтобы повысить надежность барьера, стабилитроны троируют или дублируют в зависимости от требуемого уровня искробезопасности. Ток через стабилитрон ограничивается резистором . Чтобы ток не превысил допустимые пределы, используют предохранитель .
На переменном токе применяют схему барьеров со встречно включенными стабилитронами (рис. 7.2, б). Для передачи дифференциального сигнала используют цепь, показанную на (рис. 7.2, в). Поскольку блок искрозащиты относится к связанному оборудованию, он устанавливается вне взрывоопасной зоны (рис. 7.3).
Барьеры для термопреобразователей сопротивления отличаются от барьеров для термопар, дискретных сигналов или аналоговых сигналов. Барьеры, входящие в состав измерительного канала, относятся к средствам измерений и характеризуются погрешностью передачи сигнала. В пассивных барьерах источником погрешности являются утечки стабилитрона и ненулевое сопротивление резисторов, которое составляет делитель напряжения с входным сопротивлением нагрузки.
Для работы с термопарами барьеры включают в разрыв компенсационных термопарных проводов (рис. 7.3) или используют выносной датчик температуры холодного спая.
Параметры искробезопасных цепей барьеров безопасности указывают с помощью описанных выше понятий и условных обозначений .
Источник: https://www.reallab.ru/bookasutp/7-avtomatizaciya-opasnih-obektov/7-2-bloki-iskrozashiti/