MTL安全柵技術(shù)交流ppt課件

1、MTL北京辦事處 李德海技術(shù)交流7/12/2022主 要 內(nèi) 容二、 防爆根本知識四、 MTL7700系列齊納式平安柵三、 本質(zhì)平安的來源及原理一、 MTL公司簡介五、 MTL4000系列隔離式平安柵六、 MTL5000系列隔離式平安柵一、MTL公司簡介公司簡介1、公司成立于1971年,總部設(shè)在英國Luton。2、全球雇員超越700人。3、在12個國家設(shè)有辦事處，在53個國家設(shè)有代理機構(gòu)。中國 設(shè)有北京、上海、廣州三個辦事處，有完善的銷售及技術(shù) 效力網(wǎng)絡(luò)。4、專門從事過程接口的設(shè)計、制造和市場開辟，是本安領(lǐng)域 的指點者，本安產(chǎn)品在全球的市場份額多年來不斷名列前 茅，在中國市場份額約占60%。5

2、、主要產(chǎn)品：本質(zhì)平安含F(xiàn)F產(chǎn)品、隔離器、HART維護系 統(tǒng)、防火墻產(chǎn)品、浪涌維護器、MOST控制系統(tǒng)。二、防爆根本知識點燃源(點燃能量) - 電火花、熱外表等；爆炸性物質(zhì) - 可燃性物質(zhì)或粉塵等；助燃劑 - 空氣氧氣具有潛在爆炸危險的環(huán)境產(chǎn)生爆炸必需具備以下三個條件：爆炸三角形原理火花點燃特性爆炸下限 LELUEL 爆炸上限最小點燃能量MIE點燃能量體積濃度 %1.00.10.01 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100氫氣-空氣(1 個大氣壓)丙烷-空氣 (1 個大氣壓)乙烯-空氣(1 個大氣壓)可燃范圍物質(zhì) 爆炸下限LEL 爆炸上限UEL 最小點燃能量 uJ 點燃

3、特性可燃性氣體/空氣混合物的整個可點燃的濃度范圍稱為 “可燃范圍丙烷 2% 9.5% 180uJ 難乙烯 2.7% 34% 60uJ 氫氣 4% 76% 20uJ 易可燃物質(zhì)的爆炸極限在中國和IEC國家, 爆炸性物質(zhì)分為三類: I 類: 礦井甲烷 II 類: 爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧III 類: 爆炸性粉塵和纖維在北美(美國及加拿大),爆炸性物質(zhì)分為三類(稱為Class)Class I: 爆炸性氣體Class II: 爆炸性粉塵Class III: 纖維爆炸性物質(zhì)的分類爆炸性物質(zhì)的分組體系代表性氣體物 質(zhì) 分 組 體 系點燃特性中國/IEC國家美國及加拿大乙 炔氫 氣乙 烯丙 烷甲 烷金

4、屬粉塵煤 塵農(nóng)業(yè)粉塵纖維(毛,棉屑)Group IICGroup IICGroup IIBGroup IIAGroup I (煤礦) (待定)Class I, Group AClass I, Group BClass I, Group CClass I, Group D (無分組)Class II, Group EClass II, Group FClass II, Group GClass III易難爆炸性氣體的溫度組別(中國/IEC)T1T2T3T4T5T6450 C 300 C200 C C100 C 85 C平安性更好的設(shè)備溫度組別最高外表溫度oooooo環(huán)境溫度 = 40oC除非不同

5、的形狀在高于此環(huán)境溫度下運轉(zhuǎn),會降低其溫度組別爆炸性氣體的溫度組別(北美)T1T2T2AT2BT2CT2DT3T3AT3BT3CT4T4AT5T6450300280260230215200180165160120100 85溫度組別設(shè)備應標志有溫度級別 或者最高外表溫度用戶有責任確保電氣設(shè)備的溫度組別值低于引燃溫度值oC環(huán)境溫度 = 40oC氣體/設(shè)備相容性 氨 氣 630 甲 烷 595 氫 氣 560 丙 烷 470 乙 烯 425 丁 烷 365 氣體點燃溫度700600500400300200100T1T2T3 T6 T4 T5 電氣設(shè)備溫度組別 環(huán) 己 烷 259 乙 醚 170 二

6、硫化碳 95 中國/IEC國家:0區(qū)(Zone 0): 在正常情況下,爆炸性氣體混合物延續(xù)地或長期地存在的場所1區(qū)(Zone 1): 在正常情況下,爆炸性氣體混合物有能夠出現(xiàn)的場所2區(qū)(Zone 2): 在正常情況下,爆炸性氣體混合物不能夠出現(xiàn),僅僅在不正常情 況下, 短時間存在的場所北美(美國及加拿大):1區(qū)(Division 1): 在正常情況下, 能夠出現(xiàn)危險環(huán)境的場所2區(qū)(Division 2): 在正常情況下, 不能夠出現(xiàn)危險環(huán)境的場所危險場所的定義常用數(shù)據(jù)事故形狀下存在,危險性0.110小時/年延續(xù)地存在,危險性大于1000小時/年 0區(qū)(氣體)20區(qū)(粉塵) 1區(qū)(氣體)21區(qū)(

7、粉塵)地域IEC/CENELEC北美(美國及加拿大)中 國斷續(xù)地存在,危險性10 1000小時/年 2區(qū)(氣體)22區(qū)(粉塵)1區(qū)(氣體,粉塵)2區(qū)(氣體,粉塵) 0區(qū)(氣體)20區(qū)(粉塵) 1區(qū)(氣體)21區(qū)(粉塵) 2區(qū)(氣體)22區(qū)(粉塵)危險場所的區(qū)域劃分區(qū)域分類例如隔離墻罐通氣孔液體外表對于固定罐頂?shù)膮^(qū)域分類且有比空氣重的蒸氣Zone 1Zone 0Zone 2熱電偶在危險區(qū)域例如管道或過程容器的內(nèi)部Zone 0Zone 1管道的外部 Zone 2Division 2 Division 1ATEX防爆認證(1) ATEX防爆新指令是歐共體國家于2003年7月1日起強迫執(zhí)行的防爆新規(guī)范

8、,ATEX認證對儀表制造廠的消費條件和消費質(zhì)量評價設(shè)置了更嚴厲的規(guī)范。 ATEX分組：I組為礦井用設(shè)備，II組為除礦井以外其它爆炸性環(huán)境用設(shè)備。 II組設(shè)備需標明設(shè)備運用環(huán)境種類：“G指用于氣體、蒸汽或薄霧環(huán)境；“D指用于粉塵環(huán)境。 I組設(shè)備分類: M1: 爆炸性環(huán)境用設(shè)備在極少發(fā)生的設(shè)備缺點情況下,仍具有一定的平安等級,它必需具有以下平安等級: - 一個缺點發(fā)生時,至少應有兩個相互獨立的維護措施。 - 兩個獨立的缺點發(fā)生時,設(shè)備是平安的。ATEX防爆認證(2) M2: 當爆炸性環(huán)境出現(xiàn)時,設(shè)備能自動斷電。 在正常任務條件下和極端的惡劣的環(huán)境下能堅持有效的防爆方式。 II組設(shè)備分類： 1類：用

9、于Zone 0和Zone20; 在正常任務、一個缺點和二個單獨的計數(shù)缺點時均不能點燃爆炸性混合物的設(shè)備。 2類：用于Zone 1和Zone21; 在正常任務、一個缺點時均不能點燃爆炸性混合物的設(shè)備。 3類：用于Zone 2和Zone22; 在正常任務時不能點燃爆炸性混合物的設(shè)備。 ATEX規(guī)定設(shè)備的分組/分類設(shè)備分組(Group)I (礦井用)II (工廠用)粉塵(無符號)設(shè) 備 分 類 Category M1 M2 1G 2G 3G 1D 2D 3D設(shè)備適用的危險區(qū)域 (IEC Zone) 0 1 0 1 2 20 21 22ATEX設(shè)備標志電氣設(shè)備的防爆型式(1)Zone 0Categor

10、y 1 Ex iaZone 1Category 2 Ex ia, ibEx d , Ex pEx e, Ex oEx m, Ex qZone 2Category 3 Ex nLEx nA電氣設(shè)備的防爆型式(2)Division 1Explosion ProofIntrinsic Safetyia modifiedDivision 2Ex eEx mEx n防爆認證機構(gòu) NEPSI: 中國國家級儀器儀表防爆平安監(jiān)視檢驗站ATEX: 歐洲防爆新指令,2003年7月1日起實施IEC: 國際電工技術(shù)委員會CENELEC: 歐洲電工技術(shù)委員會 BASEEFA: 英國防爆檢驗機構(gòu)FM: 美國工廠結(jié)合會UL

11、: 美國保險商實驗室NEC: 美國國家電氣規(guī)范NEMA: 美國電氣制造商協(xié)會CSA: 加拿大防爆檢驗機構(gòu)PTB: 德國防爆檢驗機構(gòu)外殼維護等級(IP) 0 無防護1 固體異物直徑大于50mm5 防塵6 塵密0 無防護1 垂直滴水2 傾斜15度滴水3 淋水4 濺水5 噴水6 猛烈噴水7 短時間浸水8 延續(xù)浸水2 固體異物直徑大于12.5mm3 固體異物直徑大于2.5mm4 固體異物直徑大于1.0mm 第一位特征數(shù)字防止固體異體異物進入 第二位特征數(shù)字防止進水呵斥有害影響例如: IP65(Ingress protection)即要求具有塵密及對噴水的外殼防護功能.NEMA外殼與IP代碼對比NEMA

12、: 美國全國電氣制造廠商協(xié)會 NEMA外殼 1 2 3 3R 3S 4 4X 6 12 13IP23 IP30 IP32 IP64 IP65 IP66 IP67 三、本質(zhì)平安的來源及原理本質(zhì)平安的來源煤礦電鈴系統(tǒng)大約1910年斷路火花裸導線電鈴電池絞車操作人員定義是指一個由設(shè)備和銜接導線組成的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)中任何一部分的電火花或熱效應都不會導致危險場所的爆炸 本質(zhì)平安系統(tǒng) -本質(zhì)平安系統(tǒng)危險場所 平安場所認證的危險場所設(shè)備認證的平安場所設(shè)備簡單本質(zhì)平安系統(tǒng)危險場所 平安場所 認證的接口未經(jīng)認證的危險場所簡單設(shè)備未經(jīng)認證的平安場所設(shè)備本質(zhì)平安接口危險場所 平安場所認證的危險場所設(shè)備認證的危險場所

13、設(shè)備認證的平安場所設(shè)備認證的接口未經(jīng)認證的安全場所設(shè)備簡單設(shè)備簡單設(shè)備定義:危險場所設(shè)備可以是認證的貯能設(shè)備 例如，儀表或未經(jīng)認證的“簡單設(shè)備例如:根據(jù)制造商的技術(shù)條件，電氣參數(shù)值均不超越 1.2 V, 0.1A, 20mJ 或 25 mW的電氣設(shè)備,它們無需認證或標志。本質(zhì)平安的等級本質(zhì)平安是獨一思索現(xiàn)場導線缺點的維護概念 是指決議設(shè)備平安性的元器件的缺點Ex iaEx ib二個缺點堅持本質(zhì)平安一個缺點堅持本質(zhì)平安0 區(qū),1區(qū)和2區(qū)1區(qū)和2區(qū)本質(zhì)平安設(shè)計的根本目的1. 限制電壓2. 限制電流3. 限制儲存的電能電壓和電流特性短路電流點燃不發(fā)生Vo/cIs/c簡單的電阻性電源的輸出特性Vo/c

14、Is/cRIgnitionoccurs點燃發(fā)生開路電壓電壓和電流限制網(wǎng)絡(luò)限流電阻箝位齊納二極管最大輸出電流=Vz/R VZ輸出輸入R(危險場所)(平安場所)電流隔離 危險場所電路認證的變壓器認證的元件能量限制平安場所接線端危險場 所接線端電源安全隔離平安場所電路缺點條件下的電流隔離器現(xiàn)場安裝儀表 隔離的內(nèi)部元件設(shè)備接地連線儀表系統(tǒng) LEN四、MTL7700系列齊納平安柵MTL7700產(chǎn)品例如主要特點1、導軌安裝，方便緊湊 ；2、接線端子可挪動,拆裝方便；4、需本安接地；5、可銜接0區(qū)、IIC、T4-T6經(jīng)適宜認證的設(shè)備。3、可選擇電源總線供電；開關(guān)量輸入單通道雙通道開關(guān)量/接近開關(guān)輸入單通道雙

15、通道(電源總線供電)開關(guān)量輸出普通情況下可采用MTL7728+,當負載功率較大時,IIC運用時采用MTL7728P+,IIB運用時采用MTL7729P+,在沒有穩(wěn)壓電源時采用MTL7707+.模擬量輸入1用于2線制變送器(智能或非智能),當供電為26V時, 20mA時采用MTL7787+可提供應現(xiàn)場的電壓為12.9V,采用MTL7787P+可提供應現(xiàn)場的電壓為14.6V,當無穩(wěn)壓電源時采用MTL7706+.模擬量輸入2MTL7788R+內(nèi)置1個250歐姆的電阻,因此可直接輸出1-5V信號.模擬量輸出普通采用MTL7728+,壓降為6.66V,較大功率輸出時,IIC運用時采用MTL7728P+,

16、壓降為5.1V, IIB運用時采用MTL7729P+,壓降為3.68V.熱電偶或mV輸入引薦采用MTL7760ac.熱電阻輸入1熱電阻輸入2振動信號輸入外形尺寸附件圖五、MTL4000系列隔 離 柵MTL4000產(chǎn)品例如主要特點1、采用集成電路和外表封裝技術(shù)，提高了平安柵的精度并降低功耗。2、采用底板安裝，集成度高?？刹捎霉玫装迮c部分DCS廠家配用。3、為便于運用，形狀指示燈，組態(tài)開關(guān)和本安輸出口均設(shè)在每個組件 的頂部。4、運用環(huán)境溫度： -20 60 。5、無需完善的接地，其相關(guān)回路的任何一點可以浮空或接地。6、產(chǎn)品種類齊全，可滿足各種信號要求。7、不同種類的平安柵有不同顏色的標志，可以方

17、便運用。8、電磁兼容性符合EMC EN650 081-2/EN050 682-2規(guī)范；主要特點9、采用小巧積木化設(shè)計構(gòu)造并帶有插接式銜接端子，平安區(qū)信號直接與底板銜接，無需外部接線。采用總線電源供電，提供兩個冗余電源接口，確保供電可靠。主要特點10、由于底板安裝在平安場所，而危險區(qū)電路直接銜接到隔離接口組件上，因此系統(tǒng)底板無需認證。主要特點11、底板可采用平面安裝或?qū)к壈惭b。平面安裝導軌安裝主要特點12、平安柵和底板密集設(shè)計，減輕了分量，提高了安裝密度。平安柵厚度僅16mm，底板有4、8、16、24個組件等多種選擇。主要特點13、平安柵可以經(jīng)過HART信號，公用底板上集成HART接口，可用于擴

18、展HART維護系統(tǒng)。主要特點14、平安柵底板經(jīng)過多芯插頭及電纜直接與部分DCS I/O卡件銜接，省去DCS 端子板及傳統(tǒng)的由平安柵到端子板的點與點銜接線，從而簡化了工程量，減少了人為錯誤，降低了工程費用。主要特點15、通用底板可與任何型號的DCS經(jīng)過端子或多芯插頭銜接。主要特點16、配Honeywell的一體化底板，詳見資料。主要特點17、配Yokogawa的一體化底板，詳見資料。主要特點18、配Emerson的通用底板。HART管理系統(tǒng)19、HART管理系統(tǒng)。HART管理系統(tǒng)20、HART信號采集系統(tǒng)圖。MTL4014開關(guān)量輸入1、單通道2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器干接點

19、4、當開關(guān)量信號帶電阻時可 實現(xiàn)線路缺點檢測功能。5、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC6、供電：20-35V DC7、功耗：1.1WMTL4015開關(guān)量輸入1、一進二出2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器干接點 經(jīng)過頂部開關(guān)設(shè)置輸出反相4、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC5、供電：20-35V DC6、功耗：1.2WMTL4016開關(guān)量輸入1、雙通道2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器干接點 經(jīng)過頂部開關(guān)設(shè)置輸出反相4、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC5、供電：20-35V DC6、功耗：1.2WMTL4021開關(guān)量輸出1、單通道2、

20、適用一切氣體組別,可驅(qū)動電 磁閥、報警器等低功率設(shè)備。3、輸出信號：最小輸出電10V DC，最大輸出電流50mA。4、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC5、供電：20-35V DC6、功耗：1.3WMTL4032脈沖量輸入1、單通道,完全浮空2、輸入信號：0-50kHz, 開關(guān) 或接近開關(guān),2或3線制電壓 或脈沖變送器3、輸出信號：脈沖信號4、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC5、供電：20-35V DC6、功耗：1.35WMTL4041B模擬量輸入1、單通道，支持HART通訊2、輸入信號： 4-20mA, 2或3線制智能變送器3、輸出信號：4-20mA帶重疊數(shù)字信號,20

21、mA時,輸出電壓最小15V4、轉(zhuǎn)換精度:優(yōu)于20uA5、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離電壓為250V AC6、供電：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4044D模擬量輸入1、一進二出，支持HART通訊2、輸入信號： 4-20mA, 2線制智能變送器3、輸出信號：4-20mA帶重疊數(shù)字信號,20mA時,輸出電壓最小15V4、轉(zhuǎn)換精度:優(yōu)于20uA5、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離電壓為250V AC6、供電：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4046C模擬量輸出1、單通道，支持HART通訊2、輸入信號： 4-20mA 3、輸出信號： 4-20mA,最大 負載電阻800歐姆4、轉(zhuǎn)換精度:優(yōu)于20u

22、A5、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離 電壓為250V AC6、供電：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4073熱電偶/熱電阻輸入1、單通道2、輸入信號：THC/RTD，詳細由軟件設(shè)定3、輸出信號： 4-20mA，最大負載電阻600歐姆4、轉(zhuǎn)換精度:優(yōu)于輸入值的 0.005%5、平安區(qū)和危險區(qū)之間隔離電壓為250V AC6、供電：20-35V DC7、功耗：1.2W外形尺寸六、MTL5000系列隔 離 柵MTL5000產(chǎn)品例如主要特點1、導軌安裝，方便緊湊 ；2、輸入/輸出/電源回路三者完全隔離 ；4、平安區(qū)和危險區(qū)接線采用插入式接線塊,接線方便 ；5、厚度只需16mm,可以密集安裝,節(jié)省更多的

23、空間;6、無本安接地要求,允許危險區(qū)電路浮空或任一點接地；7、可銜接0區(qū)、IIC、T4-T6經(jīng)適宜認證的設(shè)備。3、采用集成電路和外表封裝技術(shù),提高了平安柵的精度, 其功耗比同類型其它產(chǎn)品低。主要特點8、一切平安柵均帶有電源指示燈。9、能順應較寬的溫度范圍：-20 60 度，濕度范圍： 0 - 95%。10、電磁兼容性符合EMC EN650 081-2/EN050 682-2規(guī)范；MTL5011B開關(guān)量輸入2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器干觸點4、功耗：24V時，0.75W觸點容量:250V,2A(交流)觸點容量:40V,2A,(直流)5、可選缺點檢測功能1、單通道MTL5018

24、開關(guān)量輸入2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器輸出4、功耗：24V時，1.4W觸點容量:250V(交流)觸點容量:40V,2A(直流)1、雙通路MTL5014開關(guān)量輸入2、輸入信號：開關(guān)/接近開關(guān)3、輸出信號：繼電器輸出4、功耗：24V時，1.1W觸點容量:250V,2A (交流)觸點容量:40V,2A (直流)5、可選缺點檢測功能1、一入二出MTL5021開關(guān)量輸出3、最小輸出電壓: 12.85V,最大 輸出電流 45mA4、可驅(qū)動低功率電磁閥或報警器等5、功耗：24V時，1.4W2、回路供電,適用于一切氣體1、輸入電壓:20-35V DC MTL5021開關(guān)量輸出特性MTL50

25、22開關(guān)量輸出3、最小輸出電壓: 11.9V,最大輸 出電流 60mA4、可驅(qū)動高功率電磁閥或報警器等5、功耗：24V時，1.5W2、回路供電,適用于IIB氣體1、輸入電壓:20-35V DC MTL5022開關(guān)量輸出特性MTL5031振動位移信號輸入2、輸出信號: 電壓信號 3、平安區(qū)輸出阻抗:20歐姆5、功耗：24V時，1.0W1、輸入信號: 3線制振動傳感器4、轉(zhuǎn)換精度:+/-100毫伏MTL5032脈沖量輸入2、輸出信號: 脈沖信號 頻率范圍：0-50KHz3、功耗：24V時，1.35W1、輸入信號: 脈沖信號MTL5041模擬量輸入2、輸出信號: 4-20mA 3、平安區(qū)負載:0-1000歐姆6、功耗：24V時，2.0W1、輸入信號: 4-20mA