TECHNICAL GUIDE
概述
1.1 产品定义与归属
(以下简称"输入检测隔离栅"或"输入栅"),是装在安全区控制室设备(DCS/PLC模拟量输入卡、显示仪、记录仪)
与危险区现场二线制或四线制变送器(压力、差压、液位、温度、流量、分析等)
之间的本质安全型接口设备,承担四项任务
现场侧限能(防爆)、控制侧隔离(抗干扰)、二线制变送器配电(回路供电)、HART 数字信号双向透传(参数组态)。
在工业过程自动化金字塔中,输入栅位于现场仪表层(变送器)与控制层(DCS/PLC)
之间,是回路接口家族的"检测端"成员;与第64篇隔离式安全栅的"通用型"相比,本篇专注电流输入检测细分,省去控制输出、开关量、热电偶/热电阻特殊输入等旁支, 把 4-20 mA +HART + 配电这条路做到极深。
1.2 家族分工定位
1.3 三段发展史
(1)齐纳栅时代(1980s~1990s)
以齐纳二极管并联做限能元件,对老厂改造与改造期困难大,且任何接地故障会破坏限能。
(2)隔离栅普及(1990s~2010s)
变压器隔离+DC/DC浮空+电子限流的三段式方案成熟,二线制配电(16~26 V 可调)与 HART 透传成为标配。
(3)智能化与高密度(2010s~)
单通道/双通道/8通道/16通道密度梯度形成,逐渐成为高端项目标配;WirelessHART 接口适配器开始替代部分有线场景。
1.4 与第 64 篇关系
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;
本篇是其"输入检测"分支的深度展开。 两者本质差异在于:本篇强调"配电 + 隔离 + 限能 +HART"四要素耦合,特别是二线制变送器的回路供电——这要求栅内部有源(不能纯无源)且配电电压必须高于变送器启动电压且有足够余量,否则低量程下变送器无法正常工作。
故在选型时不能照搬通用隔离栅规格,须核对"配电电压/电流 + 限能参数 + HART 通道"三组数据。
| 成员 | 职责 | 对应场景 |
|---|---|---|
| 变送器电流输入检测隔离栅 (本篇) | 变送器电流输入检测 + 配电 + 隔离 + HART | 现场侧限能、控制侧隔离、二线制配电 |
| 控制输出隔离栅(姊妹篇方 向) | 控制信号输出隔离 + 本安限能 | DCS 输出至现场执行器/阀门定位器 |
| 热电偶/热电阻输入隔离栅( 姊妹篇方向) | mV/雷热电势输入 + 隔离 + 冷端补偿 | 温度变送器 mV/雷信号接入 |
| 开关量输入隔离栅(姊妹篇 方向) | NAMUR/触点输入检测 + 隔离 + 本安限能 | 现场开关/接近开关/触点状态检测 |
| 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 |
| 信号隔离器/配电器(非防爆 ) | 无本安限能,仅电气隔离或配电 | 非危险区或已做其他防爆措施 |