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1、辽宁科技大学电信学院 过程控制及仪表 缺点是： 1、齐纳式安全栅必须本安接地，且接地电阻必须小于1； 2、危险侧本安仪表必须是隔离型的；齐纳安全栅对供电电 源电压响应非常大，电源电压的波动可能会引起齐纳二极 管的电流泄漏，从而引起信号的误差或者发出错误电平， 严重时会使快速熔断器烧断。 齐纳式安全栅的优缺点 第四节 控制系统防爆措施 图中24V DC的电源一方面通过安全栅向二线制变送器供电， 同时将二线制变送器产生的4-20mADC的信号传送过来，由250精 确电阻转换为1-5VDC的电压信号送显示仪表或控制器，当然变送 器传送来的信号也可通过信号分配器,其输出的多路信号可分别送 显示仪表和调
2、节仪表。 二线制变送器和齐纳安全栅的连用 第四节 控制系统防爆措施 二、变压器隔离式安全栅 变压器隔离式安全栅利用变压器或电流互感器将供电电源、 信号输入端和信号输出端进行电气隔离，同时通过电子电路(限 能器)限制进入危险场所的能量。 变压器隔离式安全栅分为检测端安全栅（输入式安全栅）和 操作端安全栅（输出式安全栅）两种。 第四节 控制系统防爆措施 1.检测端（输入式）安全栅的作用 （1）把来自现场变送器的420mADC电流经隔离变压器 1:1地转换成15V DC信号或420mA DC信号输出至控制 室仪表（计算机）。 （2）为现场两线制变送器提供24V DC直流电源。 （3）利用限流、限压电
3、路使得任何情况下送往危险场所的 电压不超过30V DC、电流不超过30mADC ，从而保证了危险 场所的安全。 Ii Vo 24V DC 1 2 5 6 7 8 输入端输出端 Io 420 mA 15 V 420 mA 第四节 控制系统防爆措施 有六部分组成： 1.直流-交流变换器 2.整流滤波电路 3.整流滤波电路 4.电流电压限制电路 5.隔离变压器 6.共基极放大电路 现场 变送器 调 节 器 T1 24V DC 电流电压 限制电路 共基极 放大电路 DC/AC交直 流变换器 计 算 机 整流滤 波电路 隔离 变压器 整流滤 波电路 e 0 e 1 e 2 Ii V O A B U-I1
4、5 V 420 mA + - - + - + VC 5 VC 3 调制器解调器 隔离 电源 变压器 T2 输入端 输出端 结构组成 1.操作端安全栅的 作用 (二 )操作端安全栅 （1）把来自控制室仪表的420mA DC电流经隔离变压器1:1 地转换成15V DC直流电压信号或420mA DC直流电流信号 输出至现场执行器。 （2） 利用限流、限压电路使得任何情况下送往危险场所的 电压不超过30V DC、电流不超过30mADC ，从而保证了危险 场所的安全。 Io Ii 24V DC A1 A2 B1 B2 7 8 输出端输入端 (3)结构组成及工作原理 e2 有六部分组成： 1.直流-交流变
5、换器 2.整流滤波电路 3.调制电路 4.电流电压限制电路 5.隔离变压器 6.共基极放大电路 输入端输出端 现场 执行器 调 节 器 T1 24V DC 电流电压 限制电路 共基极 放大电路 DC/AC交直 流变换器 计 算 机 整流滤 波电路 隔离 变压器 e0 e1 Io A B U-I 420 mA + - - + - + VC6 调制器 解调器 隔离 电源 变压器 T2 输出端 输入端 Ii 420 mA 调制 电路 安全栅 的作用 （1）信号的传输 （2）能量的传输 （3）限流、限压 变 送 器 执 行 器 检测端 安全栅 操作端 安全栅 调节器 计算机 危险场所:现场非危险场所:
6、控制室 420 mA 15 V 420 mA V出I入 24V DC 420 mA 稳 压 源 I入 I出 24V DC 24V DC 信号 能源 信号 能源 能源 能源 V30V DC I30mA DC 进液 出料量 非安全火花型自动控制系统 气动 执行器 差压式 液位变送器 V 420 mA 15 V 控 制 器 Q出 Q进 L P气 420 mA V I I I 显示 仪表 危险场所: 现场 非危险场所: 控制室 P 液位 配电器 I 24V DC 24V DC 进液 出料量 气动 执行器 差压式 液位变送器 V 420 mA 15 V Q 出 Q进 L P气 420 mA 420 mA V I I 操作端 安全栅 I 显示 仪表 危险场所: 现场 非危险场所: 控制室 P 液位 检测端 安全栅 24V DC 24V DC 24V DC 安全火花型防爆系统 控 制 器 V30V DC I30mA DC I
