西门子plc控制系统在防爆行业的应用

        人机界面触摸屏在现代智能自动化中的作用越来越广泛。社会的不断发展变革，极大地促进了西门子plc控制系统和控制系统水平的提高。同时，其控制方式和操作水平的要求也越来越高，对交互操作界面、报警记录和打印的要求也成为整个控制系统的重要组成部分。　　

       化工生产过程中相当一部分是具有爆炸性气体的危险场所。在这种情况下，自动控制系统的应用必须符合防爆安全技术规范。在爆炸危险区域，本安防爆(Ex-i)方法是自控设计人员经常采用的方法。在过程plc控制系统工程设计、施工、工程造价、可操作性和维护等方面，本质安全爆炸与其它防爆有关。表(ex-d、ex-e、ex-m等)具有明显的优势。

　　西门子的全集成plc控制系统为安全型防爆在危险区域的应用提供了很大的灵活性。用户可以设计大量的安全防爆产品，以满足安全防爆系统的不同要求，大大方便了用户的选择和应用。根据实际情况和资金情况，用户可以建立最适合的爆炸plc控制系统，还有...

　　本文讨论并总结了西门子防爆系统的几种应用方法，以帮助防爆用户的设计和应用。

　　爆炸性危险场所的划分

　　　　在危险地点的爆炸环境中安全使用电气设备的前提条件是在系统的日常生产和运行中合理选择、适当安装和考虑必要的维护。

　　由于存在易燃或易爆气体，蒸气，液体，易燃粉尘或易燃纤维，危险场所可能引起火灾或爆炸。典型的危险场所，例如石化行业中爆炸性材料的生产，加工和储存过程中产生的危险场所。在爆炸性环境中，根据区域内有害物质的长度，爆炸性环境的危险区域分为三个区域，即Ex.Zone0区域，Ex.Zone1区域和Ex。 Zone2区域。

　　防爆0区：爆炸性气体混合物的持续存在或延长。

　　例如：在正常运行期间可能发生爆炸性气体混合物的环境。

　　防爆2区：在正常运行期间或仅存在爆炸性气体混合物的环境中不太可能发生爆炸性气体混合物的环境。

　　在工程实践中，如0区，一般只存在于密闭容器、储罐等内部的气体空间中。例1区区域在实际设计过程中很少出现，大部分属于2区区域。

　　为实现电气设备的防爆，本项目采用多种防爆技术，采用防爆认证，形成防爆电气设备，防止爆炸危险环境的形成。它在爆炸。防爆电气设备主要有防爆、安全、正压、充油、充沙、无火花等形式。对于自动plc控制系统，最常见的防爆和安全型防爆技术方法。本质安全防爆技术具有本质安全、结构简单、能充电维修等诸多优点。它是工艺仪表自动plc控制系统的首选。

　　本质安全的电气设备始于限制电路中的能量。通过可靠的控制电路参数设计，潜在的火花能量降低到低于指定气体混合物的能量，并且电线和部件的加热温度以及壳体表面也被限制在低于指定气体混合物的点火温度。在本质安全和防爆设备内，所有电路都是本质安全的，在任何标准条件下都不会点燃指定的爆炸性环境，包括正常运行和指定的故障条件。

　　它分为“IA”和“IB”两个级别。ia“级电气设备是一种本质安全型电气设备，在正常故障条件下，故障与任何故障条件的组合下不会引起点火;ib”级电气设备是本质安全型电气设备，在正常工作条件下不会引起点火;f故障条件(见GB38364标准)。本安防爆形式对能量有严格限制，只能用于弱电设备。防爆区装置适用于防爆区1的防爆区0、1、2或防爆区装置。2区。本质安全型防爆设备可以在现场条件下进行检测和校准，特别适用于过程自动化系统的应用。

　　固有的安全防爆技术的优点和特点使其在过程自动化控制领域得到越来越广泛的应用。这里有一些适合每个人的应用程序解决方案

　　 西门子SIMATIC系统在安全防爆场所的几种应用解决方案

　　近年来，由于西门子子系统中TIA概念的推广和应用，西门子SIMATIC系统，特别是PCS7系统，增加了大量的安全防爆系统解决方案供用户选择和提高其安全防爆性能。该领域的应用能力。此外，由于本安型现场总线PROFIBUS-PA的推广应用，未来将更加成熟，为传统的安全防爆系统的设计提供更加灵活可靠的解决方案。

　　本文主要介绍以西门子plc s7-200系统为核心的几种典型解决方案。

　　(1)从点对点接线到点对点解决方案

　　传统的DCS / PLC +屏障方案如图1所示。这种本质安全的防爆接口由隔离的齐纳屏障表示。该应用具有本质安全的防爆现场仪表，通过点对点连接的电缆连接到安全区控制柜中的安全栅。屏障通过点对点布线连接到控制系统(DCS / PLC)的通用I / O卡。

　　(2)本质安全防爆I/O卡解决方案

　　本质上安全的防爆i/o卡板解决方案是在dc/plc一般的i/o卡板上加入必要的安全电路，使其成为本质上安全的防爆卡板，可以直接连接到上层。现场两线基本安全装置。如图2所示，安全屏障被拆除，形成了一个基本安全的爆炸plc控制系统。其性质与dc/plc+屏障方案相同，但减少了屏障，保留了线路连接点，从而降低了系统的故障点。

　　此外，本质安全模块，例如SIMATIC S7-300系列本质安全型Ex I / O卡SM322，SM321，SM331，SM332等，还具有可连接到Ex.Zone1区域的防爆Ex-ibIIC。一个工具。凭借集成的屏障技术，本安型防爆卡减少了隔离，并使用齐纳屏障实现了紧凑的设计，节省了空间和成本。

　　(3)总线到总线解决方案

　　这就是菲斯科现场总线的解决方案。现场总线本能安全管理模型是现场总线的本质安全防爆概念模型，简称fisco。fisco能够以安全的方式在区域外安装和使用profibus-pa现场总线，以经济、简单的方式解决现场总线防爆应用问题。fisco适用于前iiic级的基本安全防爆模式。该总线可实现数字通信(31.25kbps)和与现场总线仪器连接的局部电源。

　　西门子通讯PROFIBUS-PA综合总线系统一般由耦合器和链接器组成，本安型分配链路模块，T型总线连接器，PA总线电缆和本安型现场总线仪表组成。总线到总线模式应用是一种智能现场总线仪表，通过总线连接到PROFIBUS-PA。在上述产品之后，它仍然通过现场总线连接到西门子plc控制系统的现场总线网卡。

　　其特点是现场总线直接用于危险区域，不仅节省了大量的布线成本，而且还节省了必要的I/O信号隔离门、开关板和分压器。在许多传统的解决方案和大量的信号电缆中，同时节省了大量的控制柜空间。此外，可省略防爆现场部件的机械保护装置，如双层绝缘、附加金属保护网和使用非本安导体的防爆钢管。

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