結合爆炸危險區域的防爆設計要點,設計了一種防爆電伴熱智能控制器,提出了在特殊領域智防爆電器產品一體化設計的理念。關鍵詞: 防爆;本安南京防爆設計電伴熱智能控制器;設計隨著電子技術和互聯網技術突飛猛進的發展及物聯網概念的提出,各種控制設備向智能化發展是大勢所趨,應用于爆炸危險區域的智能型控制設備僅采用過去傳統的方式,例如將普通的電氣產品裝入隔爆外殼中制成隔爆型,也即對普通設備簡單防爆處理而實現防爆的方法是不適宜的,或是不可實現的。防爆電器特別是智能控制產品,結合產品功能需求綜合利用各種防爆措施進行一體化設計是防爆電器設計的發展方向電氣設備防爆設計公司的功能與防爆要求往往是互相制約的,如何在滿足功能的前提下實現防爆要求是一體化設計的關鍵,本文通過對化工行業防爆設計公司電伴熱系統現場防爆智能控制器的設計來闡述一體化設計的理念。
防爆智能現場電伴熱南京防爆設計控制器的應用本控制器取得了IECEX和ATEX國際防爆認證、NEPSI國內防爆認證。國內應用于珠海路博潤、寧夏寧煤、新疆西管等一批大中型項目,國外應用于哈薩克斯坦項目,一次性用量達到3000臺。本產品立足于現場回路控制,使用方便靈活,結合了集中控制與本地控制的優勢,填補了國內電伴熱現場回路智能控制產品的空白,已成為電伴熱控制方案中的優選產品,被廣泛推廣使用3結語本產品開發設計過程中綜合利用了多種防爆措施,本安論述中提出了能量網格化設計概念,在滿足防爆要求同時最大限度地防爆設計公司實現了功能需求,達到了一體化設計的目的,在智能型防爆設計公司防爆電氣設計領域做出了一些有益的探索本產品防爆結構采用增安和澆封方法,圖2中羅馬字母為增安型殼體,其電源、負載、PT100傳感器電纜通過增安型格蘭引出;為增安型殼體中的澆封劑,除顯示電路、按鍵電路、接線端子裸露在澆封劑外,其他硬件電路均在澆封劑中。設計思路和特點如下
9氣孔和隔板的設置:目的是保證有效換氣。9.1重于空氣的保護氣體,南京防爆設計進氣口在頂部,排氣口在底部。9.2輕于空氣的保護氣體,進氣口在底部,排氣口在頂部。9.3在外殼的相對側設置進氣口和排氣口。9.4必要時加設導風管。10內部電池:只允許pz型,可參見無火花標準。11溫度組別:11.1 Px、Py型外殼高表面溫度或內部零件的高表面溫度。 如下列情況,內部元件可以超過標志的溫度組別:1)符合GB3836.1中有關小元件的要求。2)時間間隔能滿足元件冷卻到溫度組別。如正壓中斷,應采取措施在內部發熱元件表面溫度冷卻到低于允許的高值之前防止可能出現的任何爆炸性氣體環境與熱元件表面接觸。如:輔助通風系統進入工作狀態或將熱表面放在氣密或澆封的殼體內。(py外殼內,在正常運行條件下有點燃能力的熱元件是不允許的)11.2 pz型以外殼的高外表面溫度為依據。12、安全裝置:(靜態正壓除外)12.1 對于Px型要有要有防止換氣前就通電的安全裝置——定時器、壓力傳感器和排氣口處流量傳感器。(檢測換氣流量和正壓值,當達到低流量且正壓值在規定范圍內可啟動換氣計時器,換氣時間達到后才可通電,任何步驟故障都回到起始狀態)。Py、pz型只要求有壓力傳感器。12.2如果制造商不提供安全裝置,加“X”。12.3對于Px型,制造商應提供功能程序圖。12.4 換氣要求:考核制造商規定的兩個指標—低換氣流量和換氣時間,可根據5倍外殼容積的保護氣體量進行計算并由試驗考核。對于Px型要在排氣口出檢測換氣流量,Py、pz雖不要求實時監控,但要加標志牌12.5保護氣體:潔凈的空氣或惰性氣體(氮氣、二氧化碳或其它氣體)。由壓縮機、鼓風機或壓縮氣體容器,包括壓力調節器、閥等。保護氣體溫度不超過40℃,如超過此范圍應標注在外殼上 惰性氣體加警示牌防爆設計公司。12.6正壓值: 低正壓值:Px、Py型為50Pa,pz型為25Pa。制造商應規定低、高正壓值和大泄漏速度。 正壓的安全裝置可以是斷電(Px)防爆設計公司、聲光報警(Py、Pz)。安全裝置和正壓外殼之間不應有閥門。12.7可能帶電的防爆型式:當正壓不起作用時仍可能帶電的部件要有相應的防爆型式的保護。
1 爆炸危險區域電伴熱現場智能控制器的設計智能控制器用于電伴熱系統中,做現場管道電伴熱回路的智能控制,以實現如下功能:1)實時溫度監控;2)溫度、報警等信息現場顯示;3)與中央控制室通訊實時傳輸信息。控制器基本設計參數南京防爆設計為:輸入電壓AC220V;負載電流32A;防護等級不低于IP65;安裝方式:管道上安裝。基于以上需求給出產品需求功能框圖(見圖1)圖1 需求功能框圖從需求功能框圖可見,實現上述功能按常規思路采用成品傳感器、變送器、溫度控制器(或PLC)和功率控制器件的控制盤方案是可行的,但不可取,原因是:成品組裝外加考慮防爆措施勢必造成產品體積和成本上的大幅提高且回路擴展能力差。因此本控制器合理的設計思路只能是:從電子硬件和軟件入手、采用緊湊的防爆結構設計,達到防爆設計公司功能和結構上的優化。圖2即為本控制防爆設計公司器實現后的功能和結構框圖,其防爆措施綜合采用了本安、增安、澆封三種方法,下面重點從硬件設計中的本安設計、軟件流程和防爆結構三個維度進行論述。
軟件設計本控制器在設計過程中充分考慮了軟硬件的結合,軟件功能簡述如下 PT100溫度檢測采用查表法,實際測量精度達到±1℃南京防爆設計溫度控制除采用ON/OFF控制外,還可選擇比例算法和PID算法;3)通過測量電流和漏電流,實現了伴熱帶斷路、漏電的檢測功能;4)通過軟件實現伴熱帶標準中的失效保護功能:即PT100故障或伴熱帶回路異常時停止伴熱回路輸出;5)采用標準modubs通訊協議,與上位機進行數據傳輸軟件流程圖見圖電子限壓、限流方案只適用于ib以下等級的產品,對于ia等級只能使用類似圖3的線性電路2)危險測出現危險電壓后,本電路自動關斷輸出電路,當故障消失后可自行恢復供電。根據功能需要也可以設計成鎖定方式3)電子限壓、限流電路因存在瞬態效應,相對于線性電路,相同電壓下其允許電流大致按5倍的安全系數核算,但最終以火花試驗為準4)本安電源考核時防爆設計公司需要施加最不利的計數故障即輸出端完全短路的情況,因此電子限壓、限流電路中的開關管在故障情況防爆設計公司下消耗的功率遠大于正常工作時的功率,需要設計者選型時注意。