GSI127 244-127-000-017-A2-B04 واحد جداسازی گالوانیکی

GSI127 244-127-000-017-A2-B04 یک واحد جداسازی گالوانیکی تخصصی است که توسط Meggitt طراحی شده است تا نیاز اصلی برای جداسازی ایمن و انتقال دقیق سیگنال های ولتاژ در اتمسفرهای بالقوه انفجاری را برآورده کند. این مدل ترکیبی استراتژیک از گواهینامه ضد انفجار منطقه خطرناک A2 و حالت انتقال مستقیم ولتاژ به ولتاژ (V/V) B04 است که با هدف ارائه یک رابط قابل اعتماد برای سیستم‌های نظارت حیاتی با استفاده از سنسورهای خروجی ولتاژ یا تهویه‌کننده سیگنال در صنایعی مانند نفت، گاز، مواد شیمیایی و دارویی است. این رابط باید در عین حصول اطمینان از یکپارچگی سیگنال، بالاترین مقررات ایمنی را رعایت کند.

در بسیاری از سایت‌های صنعتی، سنسورها، فرستنده‌ها یا واحدهای پردازش سیگنال محلی اغلب سیگنال‌های ولتاژ استاندارد (مثلاً 0-10 VDC، ± 10 VDC) را خروجی می‌دهند. هنگامی که این تجهیزات در مناطق خطرناک نصب می شوند، مسیریابی مستقیم سیگنال های آنها به سیستم کنترل در منطقه امن یک چالش دوگانه را به همراه دارد: اول، خطر تداخل حلقه زمین و نوسانات ولتاژ بالا به دلیل تفاوت های بالقوه. دوم، اتصال مستقیم الکتریکی اصل اساسی انزوا و حفاظت در برابر انفجار برای تجهیزات در مناطق خطرناک را نقض می کند. واحد GSI127 A2-B04 دقیقاً کلید حل این تناقض است. با مانع عایق الکتریکی 4 کیلو ولت RMS خود، مسیر مستقیم الکتریکی را بین مناطق خطرناک و ایمن کاملاً قطع می کند. از طریق طراحی مطابق با گواهینامه استاندارد A2 ضد انفجار، تضمین می کند که رابط ایزوله نمی تواند به منبع احتراق تبدیل شود. به طور همزمان، مشخصه انتقال پیرو ولتاژ با دقت بالا 1:1 پیکربندی B04 آن، بازتولید صحیح سیگنال ولتاژ اصلی را بدون افزایش یا تضعیف اضافی تضمین می کند. بنابراین، انتخاب A2-B04 به معنای تجهیز زنجیره مانیتورینگ سیگنال ولتاژ میدانی خود با یک 'سپر ایمنی' و 'بادیگارد سیگنال' است که به شدت خطوط قرمز ایمنی را رعایت کرده و از صحت و اعتبار داده‌های خود دفاع می‌کند.

2. رمزگشایی مدل و جزئیات پیکربندی انحصاری

شماره مدل 244-127-000-017-A2-B04 دقیقاً سناریوی کاربردی و مشخصات فنی آن را تعریف می کند:

• GSI127: کد پایه سری، نشان دهنده پلت فرم واحد جداسازی گالوانیکی با عملکردهای منبع تغذیه، جداسازی و تبدیل سیگنال است.

• A2: شناسه گواهی اجباری ضد انفجار. این گواهینامه قانونی و فنی است که اجازه ورود محصول به مناطق خطرناک خاص را می دهد.

• معنی اصلی: نشان می دهد که این مدل خاص GSI127 تحت فرآیند ارزیابی و صدور گواهینامه کامل برای جوهای بالقوه انفجاری، مطابق با استانداردهای بین المللی مانند دستورالعمل ATEX (2014/34/EU) و طرح IECEx قرار گرفته است.

• الزام حیاتی: 'A2' خود یک شاخص است که به اسناد گواهینامه خاص اشاره می کند. کاربر باید گواهی انطباق ضد انفجار مربوطه را که توسط Meggitt ارائه شده است را دریافت کرده و دنبال کند. این گواهی به وضوح مشخص می کند: نوع حفاظت در برابر انفجار استفاده شده توسط محصول (به عنوان مثال، Ex nA ایمنی افزایش یافته یا ایمنی ذاتی [ia Ga] به عنوان یک دستگاه مرتبط)، دسته تجهیزات و منطقه قابل اجرا (به عنوان مثال، گروه II، منطقه 2)، شرایط محیطی مجاز، و مهمتر از همه، الزامات نصب و سیم کشی.

• ویژگی ظاهری: طبق مستندات کلی، محصولات با گزینه سفارش A2 دارای بدنه کاملا خاکستری هستند. این به تمایز آنها در محل از نسخه A1 کمک می کند که دارای ترمینال های سمت سنسور آبی است.

• B04: کد پیکربندی رابط سیگنال ولتاژ. این کد یک حالت عملکرد کاملا متفاوت از حالت های فعلی B01/B02/B03 را تعریف می کند.

• ماهیت رابط: سمت سنسور یک رابط ورودی ولتاژ خالص است. تفاوت کلیدی: واحد B04 برق سنسور یا تهویه‌کننده متصل را تامین نمی‌کند. دستگاه های جلویی باید به طور مستقل تغذیه شوند.

• عملکرد هسته: انتقال ولتاژ ایزوله 1 V/V ± 1٪. به این معنی که ولتاژ ورودی را با دقت و خطی بالا نمونه برداری، جداسازی و بافر می کند و سیگنال ولتاژی با دامنه برابر اما کاملاً ایزوله الکتریکی در خروجی ایجاد می کند.

• مرجع سیگنال: خروجی دارای افست استاتیک (نقطه صفر) 10.00 VDC ± 200 میلی ولت است. این بدان معناست که وقتی یک ولتاژ 10 ولت DC در ورودی اعمال می شود، خروجی نیز 10 ولت DC را ارائه می دهد. این طرح یک نقطه مرجع متقارن را فراهم می کند و پردازش سیگنال های ولتاژ دو طرفه یا یک طرفه را تسهیل می کند.

3. سناریوهای کاربردی معمولی و طرح یکپارچه سازی سیستم

GSI127 A2-B04 در درجه اول به سیستم های نظارتی در مناطق خطرناک که سنسور یا فرستنده محلی سیگنال ولتاژ را خروجی می دهد، خدمت می کند. معماری برنامه معمولی آن به شرح زیر است:

سناریوی کاربردی 1: نظارت بر لرزش هوشمند محلی در مناطق خطرناک

1. لایه فیلد (منطقه 1/2):

• دستگاه: شتاب سنج پیزوالکتریک + تقویت کننده شارژ IPC707 که برای حالت خروجی ولتاژ پیکربندی شده است.

• حالت کار: IPC707 توسط منبع تغذیه محلی امن تغذیه می شود و سیگنال ارتعاش را به سیگنال ولتاژ آنالوگ 0-10 VDC یا ± 10 VDC تبدیل می کند.

2. لایه جداسازی و رابط (کابینت کنترل منطقه امن یا منطقه 2):

• Safety Isolation: سیگنال ولتاژ IPC707 را در منطقه خطرناک دریافت می کند. از طریق ایزولاسیون 4 کیلوولت و طراحی دارای گواهینامه A2، تضمین می کند که در صورت بروز خطا، انرژی به طور خطرناکی به منطقه خطرناک برگشت داده نمی شود، همچنین از تجهیزات اتاق کنترل محافظت می کند.

• وفاداری سیگنال: با بهره 1 V/V، سیگنال ولتاژ ارتعاش ورودی (به عنوان مثال، 7 VDC در حالت استراحت، 10 VDC در مقیاس کامل) را به طور صادقانه به منطقه امن بدون اعوجاج دامنه ارسال می کند.

• مرجع مشترک را ارائه می دهد: نقطه صفر داخلی 10 VDC آن یک مرجع ولتاژ پایدار برای کل زنجیره سیگنال فراهم می کند.

• دستگاه: GSI127 244-127-000-017-A2-B04.

• نقش اصلی:

3. لایه کنترل (منطقه امن):

• دستگاه: ماژول ورودی آنالوگ DCS/PLC.

• عملکرد: سیگنال ولتاژ با وفاداری بالا را از GSI127 برای نظارت، ثبت و تولید هشدار دریافت می کند.

سناریوی کاربردی 2: سیستم کاوشگر مجاورت (سنسور جریان گردابی)

• پروب های مجاورت و فرستنده های آنها (به عنوان مثال، سری های خاص IQSxxx) اغلب یک ولتاژ DC منفی متناسب با شکاف (به عنوان مثال، -2V تا -18VDC) خروجی می دهند. در حالی که مدل B05 به طور خاص برای وارونگی طراحی شده است، اگر طراحی سیستم اجازه دهد یا کارت بعدی بتواند ولتاژ منفی را بپذیرد، B04 همچنین می تواند برای انتقال ایزوله چنین سیگنال هایی استفاده شود، مشروط بر اینکه سیگنال در محدوده حالت مشترک ورودی B04 قرار گیرد.

چرا باید ترکیب A2-B04 در چنین سناریوهایی انتخاب شود؟

• انطباق ایمنی (A2): استفاده از تجهیزات الکتریکی در مناطق خطرناک از نظر قانونی دارای گواهینامه ضد انفجار مربوطه است. کد A2 تضمین می کند که این واحد GSI127 این الزام اجباری را برآورده می کند. استفاده از یک نسخه ضد انفجار یا نسخه ای با گواهینامه غیرمنطبق غیرقانونی و بسیار خطرناک است.

• سازگاری الکتریکی (B04): خروجی دستگاه جلویی (مثلاً IPC707 خروجی ولتاژ) یک سیگنال ولتاژ است و از قبل خود تغذیه می شود. انتخاب اشتباه یک حالت جریان (B01/B02/B03) GSI127، که می‌خواهد برق 20VDC را تولید کند، باعث تضاد برق با دستگاه جلویی می‌شود و به طور بالقوه به آن آسیب می‌رساند. مشخصه ورودی ولتاژ امپدانس بالا B04 تنها انتخاب صحیح است.

• تطابق عملکردی: انتقال ولتاژ 1:1 B04 کاملاً با برنامه هایی مطابقت دارد که فقط به جداسازی نیاز دارند، نه مقیاس بندی دامنه.

4. نصب، راه اندازی و رعایت نکات کلیدی ایمنی

1. بررسی سند گواهی: پس از جعبه گشایی، وظیفه اصلی تأیید این است که مدل محصول و گواهی ضد انفجار کاملاً سازگار هستند. گواهی را به دقت بخوانید و روی علامت‌گذاری ضد انفجار، منطقه قابل اجرا، دسته نصب، محدودیت‌های دمای محیط، و هرگونه 'شرایط خاص برای استفاده ایمن' تمرکز کنید.

2. تأیید تطبیق پارامترهای سیستم:

• بررسی کنید که حداکثر ولتاژ خروجی (Uo) و ظرفیت/القایی داخلی دستگاه خروجی ولتاژ جلویی (مثلا IPC707) در محدوده پارامترهای ورودی مجاز (Ui، Ci، Li) مشخص شده در گواهی GSI127 A2-B04 قرار دارند. این اصل 'تطبیق پارامتر موجودیت' است که یکپارچگی سیستم ضد انفجار را تضمین می کند.

• اطمینان حاصل کنید که دستگاه جلویی به طور مستقل توسط منبعی مطابق با الزامات مناطق خطرناک تغذیه می شود.

3. نصب و سیم کشی ایمنی:

• محل نصب: اطمینان حاصل کنید که واحد GSI127 در منطقه ای که گواهینامه مجاز است (به عنوان مثال، منطقه امن یا داخل کابینت سابق منطقه 2) نصب شده است.

• کابل‌ها و دستگاه‌های ورودی: کابل‌های سیگنالی که به منطقه خطرناک متصل می‌شوند و گلندهای آب‌بندی آن‌ها (دستگاه‌های ورودی کابل) در داخل کابینت باید با نوع ضد انفجار و استانداردهای مندرج در گواهی مطابقت داشته باشند.

• اتصال به زمین: الزامات گواهی را برای اتصال به زمین و اتصال به زمین محافظ به شدت رعایت کنید. به طور معمول، محافظ کابل سیگنال در سمت مانع ایمنی باید در یک نقطه به یک شینه اتصال زمین اختصاص داده شود.

• منبع تغذیه: واحد GSI127 را با یک منبع تغذیه پایدار 18-30 VDC فراهم کنید.

4. راه اندازی روشن:

• فقط پس از تأیید انجام تمام اقدامات ایمنی، به روشن شدن ادامه دهید.

• تست نقطه صفر و استاتیک: با ورودی صفر به سنسور جلویی، ولتاژ خروجی دستگاه جلویی را اندازه گیری کنید، سپس ولتاژ خروجی GSI127 را اندازه گیری کنید. آنها باید این رابطه را برآورده کنند: V_out = V_in + (10V - V_ref) ، که در آن V_ref ولتاژ مربوط به 'کمیت فیزیکی صفر' طراحی شده توسط سیستم است (مثلاً 7V برای IPC707). این آزمایش تأیید می کند که پیوند به طور عادی کار می کند.

• تست پویا: تغییر کمیت فیزیکی شناخته شده را اعمال کنید و بررسی کنید که آیا خواندن سیستم نظارت با انتظارات مطابقت دارد یا خیر، خطی بودن کل زنجیره را تأیید کنید.