ЭнИ-БИС-3401-Ех-RS является одноканальным активным барьером искрозащиты с гальванической развязкой.
Предназначен для подключения датчиков с выходными цифровыми сигналами на основе интерфейсов RS-485 или RS-422 с возможностью их взаимного преобразования, расположенных во взрывоопасной зоне. Барьер обеспечивает питание датчика напряжением 5В или 24В.
Искробезопасный барьер обеспечивает питание датчика.
Преимущества барьеров с гальванической развязкой:
- без заземления;
- высокая помехоустойчивость;
- преобразование сигналов;
- применение источника питания с выходным напряжением большим, чем Uо;
- сохранение работоспособности предохранителей при коротком замыкании искробезопасных цепей;
- позволяют использовать один источник питания для нескольких цепей.
Условные обозначения барьеров
Наименование | Количество каналов | Напряжение питания, В | Маркировка | Искробезопасная цепь Ех (выходной сигнал) |
Искроопасная цепь (входной сигнал) |
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к | 1 | 24 или 36 | [Ех ib Gb] IIC/IIВ | интерфейсы RS-422, RS-485 |
интерфейсы RS-422, RS-485 |
Характеристики взрывозащиты
Наименование | Um, В | Uо, В | Iо, мА | Pо, Вт | Со, мкФ | Lо, мГн | ||
IIС | IIB | IIC | IIB | |||||
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-05 |
250 | 5,88 | 600 | 0,882 | 1,16 | 2,31 | 0,011 | 0,022 |
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-24 | 28
5,88 |
120
600 |
0,84
0,882 |
0,05
1,16 |
0,10
2,31 |
0,278
0,011 |
0,556
0,022 |
|
Примечания: — RS — передача сигналов интерфейсов; — 05 — выходное напряжение питания 5 В; — 24 — выходное напряжение питания 24 В; — первая строка содержит параметры искробезопасной цепи встроенного источника питания, вторая — цепи интерфейса RS-485 (RS-422); — Um — максимальное напряжение, которое может быть приложено к соединительным устройствам искроопасных цепей связанного электрооборудования без нарушения искробезопасности; — Pо — максимальная выходная мощность; — Uо — максимальное выходное напряжение; — Iо — максимальный выходной ток; — Со — максимальная емкость искробезопасной цепи; — Lо — максимальная индуктивность искробезопасной цепи. |
По вопросам заказа барьеров искробезопасности просим обращаться по телефону 8-800-511-8870 или по
e-mail: 130@pro-solution.ru.
Барьер ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к разработан для возможности функциональной замены импортных аналогов барьеров основных производителей. Необходимо обратить внимание, что характеристики искробезопасных барьеров могут незначительно отличаться от аналогов. В каждом конкретном случае выбора необходимо обращать внимание на технические характеристики.
Сравнительная таблица аналогов
Энергия-Источник серия 3000 | STAHL | GMI |
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS | 9185/11-35-10s
9185/11-45-10s 9185/12-45-10s |
D1061S |
Барьер обеспечивает взрывозащищенность благодаря ограничению электрической мощности, подаваемой во взрывоопасную зону по цепям связи с электрооборудованием.
Барьер служит в качестве разделительного элемента между искробезопасными и искроопасными цепями и состоит из шунтирующих стабилитронов (диодов) и последовательно включенных резисторов и предохранителей. Для повышения надежности барьера цепочки шунтирующих стабилитронов продублированы (знак «х2» на функциональной схеме барьера).
Основные технические характеристики
Параметр | Значение |
Диапазон напряжения питания постоянного тока, В | 18…40 |
Потребляемая мощность, Вт | не более 3 |
Конструктивное исполнение | пластмассовый корпус для монтажа на DIN-рейке NS35/7,5 |
Средняя наработка на отказ с учетом технического обслуживания, часов | 150000 |
Средний срок службы, лет | 15 |
Назначенный срок службы, лет | 15 |
Масса барьера, кг | не более 0,2 |
Технические характеристики встроенного искробезопасного источника питания
Параметр | Значение |
Выходное напряжение, В — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-05 — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-24 |
5 24 |
Отклонение выходного напряжения, % | не более 1 |
Амплитуда пульсации выходного напряжения, В | не более 0,1 |
Максимальный ток нагрузки, мА: — при напряжении 5 В — при напряжении 24 В |
100 40 |
Ток срабатывания защиты, мА — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-05 — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-24 |
115 45 |
Ток короткого замыкания, мА — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-05 — ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к-24 |
125 30 |
Барьер искрозащиты обеспечивает следующие скорости передачи цифрового сигнала: 1,2; 2,4; 4,8; 9,6; 19,2; 38,4; 57,6; 93,75; 115,2; 128; 187,5; 375; 500; 750 Кбит/с или 1,0; 1,5 Мбит/с.
Настройка скорости передачи переключателями на передней панели
Скорость передачи | Положение переключателей | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1200 | OFF | OFF | OFF | OFF |
2400 | ON | OFF | OFF | OFF |
4800 | OFF | ON | OFF | OFF |
9600 | ON | ON | OFF | OFF |
19200 | OFF | OFF | ON | OFF |
38400 | ON | OFF | ON | OFF |
57600 | OFF | ON | ON | OFF |
93750 | ON | ON | ON | OFF |
115200 | OFF | OFF | OFF | ON |
128000 | ON | OFF | OFF | ON |
187500 | OFF | ON | OFF | ON |
375000 | ON | ON | OFF | ON |
500000 | OFF | OFF | ON | ON |
750000 | ON | OFF | ON | ON |
1000000 | OFF | ON | ON | ON |
1500000 | ON | ON | ON | ON |
Барьер имеет возможность выбора интерфейсов со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон.
Выбор интерфейсов переключателями на передней панели
Интерфейс взрывобезопасной зоны |
Положение переключателя 5 |
Интерфейс взрывоопасной зоны |
Положение переключателя 6 |
RS-485 | OFF | RS-485 | OFF |
RS-422 | ON | RS-422 | ON |
Барьер имеет возможность выбора структуры кадра.
Выбор структуры кадра переключателями на передней панели
Структура кадра | Количество бит | Положение переключателей | |
10 | 9 | ||
7 бит данных, без проверки четности, 1 стоп-бит | 9 | OFF | OFF |
7 бит данных, без проверки четности, 2 стоп-бита
7 бит данных, проверка четности, 1 стоп-бит 7 бит данных, проверка нечетности, 1 стоп-бит 8 бит данных, без проверки четности, 1 стоп-бит |
10 | OFF | ON |
7 бит данных, проверка четности, 2 стоп-бита
7 бит данных, проверка нечетности, 2 стоп-бита 8 бит данных, проверка нечетности, 1 стоп-бит 8 бит данных, проверка четности, 1 стоп-бит 8 бит данных, без проверки четности, 2 стоп-бита |
11 | ON | OFF |
8 бит данных, проверка четности, 2 стоп-бита
8 бит данных, проверка нечетности, 2 стоп-бита |
12 | ON | ON |
Барьер искробезопасности имеет возможность использовать резисторы защитного смещения номиналом 560 Ом со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон, которые включаются переключателями на лицевой панели (7 и 8 переключатели). Резисторы смещения включаются в цепь в положении переключателя «ON», выключается — в положении «OFF».
Барьер имеет согласующие резисторы «терминаторы» номиналом 120 Ом со стороны взрывоопасной и взрывобезопасной зон, которые включаются в цепь перемычками (контакты 5…8 и 17…20).
Настройку барьера искрозащиты необходимо выполнять при отключенном питании барьера. При включении барьера, после перенастройки, происходит инициализация настроек и кратковременно срабатывание светодиодов «TX» и «RX».
Режимы индикации
Состояние барьера | Светодиод | ||
«Питание» | «TX» | «RX» | |
Питание отсутствует, барьер выключен | выключен | выключен | выключен |
Барьер включен, передача цифрового сигнала во взрывоопасную зону | зеленый | желтый, мигает | выключен |
Барьер включен, передача цифрового сигнала во взрывобезопасную зону | зеленый | выключен | желтый, мигает |
Барьер включен, передача цифрового сигнала в обе зоны | зеленый | желтый, мигает | желтый, мигает |
Барьер включен, нет передачи цифрового сигнала | зеленый | выключен | выключен |
RS-485 — стандарт, определяющий электрические характеристики приемников и передатчиков информации для использования в балансных цифровых многоточечных системах. При этом стандарт не оговаривает следующие характеристики: качество сигнала, протоколы обмена, типы соединителей для подключения, линии связи. Электрические характеристики интерфейса RS-485 приведены в таблице.
Электрические характеристики интерфейса RS-485
Параметр | Значение |
Максимальное число:
— приемников; — передатчиков |
32
32 |
Максимальная длина кабеля, м | 1200 |
Максимальная скорость передачи данных, Мбит/с | 10 |
Уровень логической «1» передатчика, В | +1,5…+6 |
Уровень логического «0» передатчика, В | –1,5…–6 |
Диапазон синфазного напряжения передатчика, В | –1…+3 |
Максимальный ток короткого замыкания передатчика, мА | 250 |
Допустимое сопротивление нагрузки передатчика, Ом | 54 |
Порог чувствительности приемника, мВ | ±200 |
Допустимый диапазон напряжений приемника, В | –7…+12 |
Уровень логической «1» приемника, мВ | более +200 |
Уровень логического «0» приемника, мВ | менее –200 |
Входное сопротивление приемника, кОм | 12 |
Конфигурация сети представляет собой топологию «шина», при этом сеть не должна содержать длинных ответвлений при подключении устройств, так как длинные ответвления вызывают рассогласования и отражения сигнала. При конфигурации сети не допускается использование скруток и сращивания кабеля.
При значительных длинах линии связи проявляется такое свойство как отражение сигнала от концов проводников, которое может исказить полезный сигнал. Проблему отражений сигнала решают при помощи согласующих резисторов — «терминаторов», которые устанавливаются непосредственно у выходов двух приемопередатчиков, максимально отдаленных друг от друга. Номинал «терминатора» должен соответствовать волновому сопротивлению кабеля, к примеру, для специализированного кабеля Belden 9841…9844, для прокладки сетей RS-485, волновое сопротивление 120 Ом. В барьере ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к уже смонтированы «терминаторы» с искроопасной и искробезопасной сторон, номиналом 120 Ом, которые подключаются при помощи перемычек.
Порог чувствительности приемника составляет ± 200 мВ, то есть при разнице потенциалов на входе приемника в диапазоне от минус 200 до плюс 200 мВ его выходное состояние будет находиться в состоянии неопределенности. Состояние неопределенности может возникнуть, когда ни один из передатчиков не активен, отключен от сети, находится в «третьем состоянии», либо все устройства сети находятся в режиме приема информации. Состояние неопределенности крайне нежелательно, так как оно вызывает ложные срабатывания приемника из-за несинфазных помех. Исключить возможность возникновения неопределенного состояния в сети позволяет использование защитного смещения. Для этого линию А необходимо подтянуть резистором к питанию, а линию B резистором к земле. В результате, с учетом «терминаторов», получится резистивный делитель напряжения.
Защитное смещение
Для защиты от помех экран витой пары следует заземлять в одной точке, чаще всего экран заземляется на одном из концов кабеля. Для устранения влияния радиосигнала на передающий кабель достаточно установить высокочастотный конденсатор малой емкости, порядка 1…10 нФ, между экраном кабеля и заземлением.
У приборов, объединенных в одну сеть, питающихся от разных источников или находящихся на значительном удалении друг от друга необходимо объединить «земли» дополнительным дренажным проводом, так как разность потенциалов между линией и «землей» по стандарту не должна превышать от минус 7 до плюс 12 В.
Для ограничения «блуждающих» токов в дренажном проводе его следует подключать к сигнальной земле через резистор номиналом 100 Ом мощностью 0,5 Вт, через аналогичный резистор подключить дренажный провод к защитному заземлению.
Управление потенциалом «земель» дренажным проводом
Подключение устройства к сети следует начинать с дренажного провода, отключение производить в обратном порядке.
Защита от дифференциальных перенапряжений, составляющих десятки киловольт, обеспечивается специальными защитными устройствами. В простейшем случае все проводники линии шунтируются ограничителями напряжения на «землю».
Защита сети RS-485 от перенапряжений и импульсных помех
Если заземление линии невозможно, то проводники линии шунтируются ограничителями между собой.
Защита сети RS-485 от перенапряжений и импульсных помех
Защита, организованная на варисторах, супрессорах, газоразрядных трубках, способна выдерживать лишь кратковременные всплески напряжения. Дополнительную защиту от токов короткого замыкания в линиях можно обеспечить при помощи установки в линию плавких предохранителей.
Параметр | Значение |
Температура окружающего воздуха, °С | −40…+70 |
По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации соответствует группе исполнения, по ГОСТ Р 52931–2008 | С3 |
По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации соответствует группе, по ГОСТ Р 52931–2008 | L3 |
Степень защиты от пыли и влаги, по ГОСТ 14254–96 | IP20 |
Гарантийные обязательства
Параметр | Значение |
Гарантийный срок эксплуатации, месяцы | 60 со дня ввода в эксплуатацию, но не более 66 со дня изготовления |
Комплект поставки
Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
Барьер искрозащиты ЭнИ-БИС-3401-Ех-RS-1к | ЭИ.247.00.000 | 1 | соответственно заказу |
Паспорт | ЭИ.85.00.000ПС | 1 | |
Руководство по эксплуатации | ЭИ.173.00.000-04РЭ | по 1 экземпляру на 30 барьеров, поставляемых в один адрес | |
Колодка (4 контакта, серая) | MSTBT 2,5 HC/ 4-STPKMGY или аналог | 3 | для барьеров без индекса «ПК» |
Колодка (4 контакта, синяя) | MSTBT 2,5 HC/ 4-STP BU или аналог | 3 | для барьеров без индекса «ПК» |
Колодка (4 контакта, Push-in, серая) | FKCT 2,5/ 4-STKMGY или аналог | 3 | для барьеров с индексом «ПК» |
Колодка (4 контакта, Push-in, синяя) | FKCT 2,5/ 4-ST BU или аналог | 3 | для барьеров с индексом «ПК» |
Блок питания БПИ-24-TBUS | ЭИ.234.00.000 | по заказу | |
Модуль питания и контроля шины TBUS ЭнИ-610 | ЭИ.233.00.000 | по заказу | |
Шинный соединитель на DIN-рейку | ME 22,5 TBUS 1,5/5-ST-3,81 или аналог | по заказу | |
Шинный соединитель на DIN-рейку | ME 22,5 TBUS ADAPTER или аналог | по заказу | |
Разъем «вилка» с винтовыми клеммниками | MC 1,5/5 ST 3,81 или аналог | по заказу | |
Разъем «розетка» с винтовыми клеммниками | IMC 1,5/5 ST 3,81 или аналог | по заказу | |
DIN-рейка | NS35/7,5 | по заказу |
Дополнительное оборудование
Наименование | Внешний вид | Примечание |
Блок питания БПИ-24-TBUS | ![]() |
преобразование сетевого напряжения ~220 В в напряжение постоянного тока 24 В для питания устройств, подключенных на шину TBUS |
Модуль питания и контроля шины TBUS ЭнИ-610 | ![]() |
|
Шинный соединитель на DIN-рейку ME 22,5 TBUS 1,5/5-ST-3,81 или аналог | ![]() |
подключение к промышленной шине TBUS устройства, с шириной корпуса 22,5 мм, устанавливаемого на DIN-рейку NS35/7,5 или NS35/15.
Исключение разрыва шины TBUS при демонтаже любого устройства |
Шинный соединитель на DIN-рейку ME 22,5 TBUS ADAPTER или аналог | ![]() |
позволяет подключение (совместно с шинным соединителем ME 22,5 TBUS 1,5/5-ST-3,81) к промышленной шине TBUS устройства, с шириной корпуса 45 мм, устанавливаемого на DIN-рейку NS35/7,5 или NS35/15.
возможность сделать промежутки между подключаемыми устройствами |
Разъем «вилка» с винтовыми клеммниками MC 1,5/5 ST 3,81 или аналог | ![]() |
монтаж проводов к промышленной шине TBUS |
Разъем «розетка» с винтовыми клеммниками IMC 1,5/5 ST 3,81 или аналог | ![]() |
монтаж проводов к промышленной шине TBUS |
DIN-рейка NS35/7,5 | ![]() |
Обозначение при заказе
ЭнИ-БИС-3401-Ex-RS-1к | 05 | ПК | 360 |
1 | 2 | 3 | 4 |
- Наименование.
- Выходное напряжение встроенного источника питания:
символ отсутствует — встроенный источник питания отсутствует;
05 — выходное напряжение питания 5 В;
24 — выходное напряжение питания 24 В. - Тип разъемов:
символ отсутствует — разъем с винтовыми клеммниками;
ПК — разъем с пружинными клеммниками и тестовыми гнездами. - Дополнительная технологическая наработка до 360 часов (по заказу).