TECHNICAL GUIDE
概述
1.1 产品定义与归属
开关量输入、继电器输出隔离栅 SA6120(以下简称"开关输入栅 SA6120"或"DI 隔离栅"),是装在安全区控制室设备(DCS/PLC数字量输入卡、继电器输入板、计数器输入板)
与危险区现场开关设备(NAMUR接近开关、限位开关、流量开关、液位开关、按钮)之间的本质安全型接口设备,承担四项任务:现场侧配电与信号检测(NAMUR8V/8mA)、控制侧隔离(抗干扰)、继电器接点输出(SPDT/DPDT)、故障诊断(断线/短路/失电)。
在工业过程自动化金字塔中,本栅位于现场设备层(NAMUR接近开关/限位开关)
与控制层(DCS/PLC)之间,是回路接口家族"开关量输入端"的核心成员。 其"NAMUR 标准配电 +继电器接点输出"是产品的标志性特征—— 配电 8V/8mA 严格遵循 IEC 60947-5-6(NAMUR)标准,继电器接点可直驱 DCS 24V 数字量输入或外接中间继电器, 且失电安全模式确保 SIL等级联锁回路在电源故障时的安全响应。
1.2 家族分工定位
1.3 三段发展史
(1)继电器直接期(1980s)
现场开关信号通过长电缆直连DCS输入卡,无隔离无本安限能,仅适用于非危险区或电缆长度 < 100 m 的简单应用。
(2)齐纳栅期(1990s~2000s)
采用齐纳二极管限能 + 等电位接地实现本安, 要求地网电阻 ≤ 1Ω,且不能用于有接地故障电流的场合,应用受限。
(3)变压器隔离期(2010s~)
DC/DC浮空+隔离变压器+智能限流,无等电位接地要求,可靠性大幅提升; NAMUR NE 044(IEC 60947-5-6)标准统一 8V/8mA配电、1.2 mA 有效门槛, 主流厂家如 P+F KFD2-SR2-Ex1.W、MTL 3300/4500、PR electronics
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深圳万讯 SA6120、 南京优倍 SC9100、上海辰竹 GS8572 等推出代表性产品。
1.4 与第 64/71/73/74 篇的关系
第 64 篇"隔离式安全栅"是通用型总览,覆盖检测端、控制端、温度端、开关量端全部品类; 第 71篇"输入检测隔离栅"是其"4-20mA 输入检测"分支的深度展开; 第 73 篇"可编程 RTD/TC隔离栅"是其"温度端可编程"分支的深度展开; 第 74 篇"开关量输出隔离栅"是其"开关量输出端 NAMUR12V/45mA驱动"分支的深度展开;
本篇是其"开关量输入端"分支的继电器输出深度展开。
五者构成"通用 → 检测 → 温度 → 输出 → 输入"五轨: 64 用于"什么都做"的通用项目;71用于"配电+测量"变送器回路; 73 用于"万能输入+远程组态"温度回路;74 用于"12V/45mA本安驱动"开关输出回路; 本篇用于"NAMUR/干接点 → 继电器接点"开关输入回路。
| 成员 | 职责 | 对应场景 |
|---|---|---|
| 开关量输入隔离栅 SA6120(本篇) | NAMUR/干接点 → 隔离 → 继电器接点输出 | NAMUR 接近开关 / 限位 / 流量 / 液位开关 |
| 第 64 篇隔离式安全栅(通用型) | 覆盖检测/控制/温度/开关量全品类 | 通用项目本安型选择 |
| 第 71 篇输入检测隔离栅(4-20mA 型) | 专做二线/四线变送器 4-20mA 输入检测 | 二线制变送器配电 + 检测 |
| 第 73 篇可编程 RTD/TC 隔离栅 | RTD/TC 万能输入 + 远程组态 | 多传感器混用 + 改造项目 |
| 第 74 篇开关量输出隔离栅( 12V/45mA) | DCS 开关信号 → 12V/45mA 本安驱动 | NAMUR 现场设备驱动 / 报警器 / 电磁阀 |
| 齐纳安全栅(替代型) | 齐纳二极管限能 + 等电位接地 | 传统方案,需可靠接地系统 |