西門子SIMATIC系統(tǒng)在安全防爆場所的應(yīng)用

　　HART 協(xié)議模板可實(shí)現(xiàn)與HART儀表的無縫集成。

　　采用彈簧壓緊或螺釘快速連接現(xiàn)場本安設(shè)備。

　?。?） ET200M

　　在SIMATIC ET 200 產(chǎn)品系列中， ET 200M 是主要的分布式I/O系統(tǒng)，與SIMATIC PCS7一起用于過程應(yīng)用，支持在線修改（ 使用有源總線模塊設(shè)計(jì)），它可使用豐富的S7-300 I/O 模塊包括S7-300標(biāo)準(zhǔn)信號模塊，冗余信號模塊，防爆輸入/ 輸出模塊以及符合HART協(xié)議的防爆模擬量輸入和輸出模塊。每個(gè)ET200M接口模塊最多可以連接8 個(gè)I/O 模塊。ET 200M 是在PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線上的從站，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為12 Mbit/s。

　　ET200M模塊本身采用無火花型防爆，即ATEX II 3 G EEx n II A T4，配合增安型防護(hù)箱，可安裝在Ex.Zone 2區(qū)，這已可滿足大部分現(xiàn)場機(jī)柜安裝地點(diǎn)的防爆要求，其連接的本安傳感器/執(zhí)行器可以用于Ex.Zone 1區(qū)。

　　ET 200M可選用有源總線模板進(jìn)行配置。在非防爆環(huán)境中，允許帶電熱插拔操作，但在危險(xiǎn)區(qū)使用時(shí)不能進(jìn)行熱插拔維護(hù)。

　?。?） 本安防爆I/O卡板

　　（4） RS485/IS耦合器

　　由于ET200iSP直接安裝在Ex.Zone 1區(qū)，進(jìn)行本安操作需要本安PROFIBUS-DP總線。RS485-IS耦合器是一個(gè)“現(xiàn)場總線隔離器”，非本安的PROFIBUS-DP總線通過RS485-IS耦合器后成為本安的PROFIBUS-DP/iS總線。RS485/IS耦合器對總線進(jìn)行隔離并限制其能量，使之處于安全范圍之內(nèi)，起到了總線中繼和防爆隔離的作用。在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，本安的PROFIBUS-DP/iS可以帶電進(jìn)行插接操作。

　　需要注意RS485-IS耦合器本身必須安裝在安全區(qū)內(nèi)。

　?。?） DP/PA耦合器/鏈接器

　　DP/PA耦合器/鏈接器實(shí)現(xiàn)PROFIBUS-DP到本安現(xiàn)場總線PROFIBUS-PA的轉(zhuǎn)換和連接。PA本安現(xiàn)場總線還可以實(shí)現(xiàn)對本安現(xiàn)場總線儀表的饋電。

　　DP/PA耦合器（Coupler）的主要作用：

　　實(shí)現(xiàn)物理層的轉(zhuǎn)換，并通過總線向現(xiàn)場儀表供電

　　實(shí)現(xiàn)安全柵隔離功能，使危險(xiǎn)區(qū)與安全區(qū)電氣隔離。

　　DP/PA鏈接器（Link）的主要作用：

　　完成過程儀表與主控制器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，它肩負(fù)著主設(shè)備和從設(shè)備的雙重身份。作為主設(shè)備，它控制著內(nèi)部總線的正常工作；作為從設(shè)備，它又擔(dān)負(fù)著與上一層總線的通訊任務(wù)。

　　DP/PA 鏈接器是一種非常簡單的網(wǎng)關(guān)，它可互連PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA，但去耦傳輸速率。這就意味著PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA可以組合使用，而不會(huì)影響PROFIBUS -DP的性能。

　　（6） 本安操作員面板

　　如果防爆現(xiàn)場需要更多的信息顯示和操作，在控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)選擇防爆操作界面是非常必要的。安全防爆操作屏由于功率較大，大多采用隔爆形式實(shí)現(xiàn)防爆。

5. 西門子本安防爆系統(tǒng)的綜合應(yīng)用

　　前文所述4種本安防爆控制系統(tǒng)解決方案有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場合，在實(shí)踐中均有很多應(yīng)用實(shí)例。而且SIMATIC系統(tǒng)還提供了很大的靈活性，用戶可以很方便的利用一種解決方案組成自己的本安防爆控制系統(tǒng)。因?yàn)槲鏖T子的集成一體化思想在SIMATIC產(chǎn)品上的充分體現(xiàn)，我們可以通過一條PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線將幾種防爆解決方案統(tǒng)一在一個(gè)防爆控制系統(tǒng)中，如圖5所示，甚至將防爆應(yīng)用和非防爆應(yīng)用統(tǒng)一在一個(gè)控制系統(tǒng)中。這常見于西門子PCS7系統(tǒng)中多區(qū)域、多場所、多站點(diǎn)的應(yīng)用。

　　因此用戶可以根據(jù)自己生產(chǎn)的特點(diǎn)，充分的利用不同防爆解決方案的特點(diǎn)，靈活組合幾種防爆解決方案組成自己的本安防爆控制系統(tǒng)。圖5是西門子SIMATIC本安防爆系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。

　　圖5西門子防爆系統(tǒng)的綜合應(yīng)用