что такое сигнал namur

Детектирование обрыва линии «сухих контактов». Вход NAMUR и контакт NAMUR.

При подключении к схемотехнике цепей сигнализирующих о срабатывании замыканием (например, термостаты) появляется необходимость детектирования обрыва и короткого замыкания линии. Чтобы решить задачу детектирования используется вход и контакт NAMUR.

Как реализовать этот механизм в простейшем случае при использовании АЦП микроконтроллера? Эмуляцию схемы привел здесь.

АЦП определяет напряжение на входе в зависимости от срабатывания ключа SW1 и состояния линии.

R1 защищает вход АЦП на случай короткого замыкания на линии, когда на АЦП по какой-то причине появляется напряжение. Например, случайно выставили пин микроконтроллера в pull up.

Предположим, что Vcc — напряжение питания микроконтроллера 3.3V. Когда линия в нормальном состоянии и ключ SW1 разомкнут, образуется делитель напряжения:

При замыкании ключа R3 шунтируется и напряжение на входе АЦП:

Если линия замкнулась, то V_ацп = 0V

Если же произошел обрыв линии, то V_ацп = 3.3 V

Разрешения АЦП современных микроконтроллеров достаточно для надежного детектирования разницы в напряжении. Тестирование АЦП микроконтроллера ESP32 и внешнего АЦП ADS1115 привел здесь.

Если вместо контакта NAMUR используется обычный «сухой контакт», тогда на входе АЦП будет:

Если линия длинная, то возможно добавление сопротивления линии и «наводок» искажающих величину напряжения. В этом случае для повышения точности детектирования можно использовать генератор тока на транзисторе(ах). В этом случае вход АЦП шунтируется эталонным сопротивлением для измерения величины тока протекающего по цепи.

Источник

Стандарт NAMUR.

Для тех кто «шпрехает» – http://www.namur.de.

NAMUR: NormenArbeitsgemeinschaft für Mess- Und Regelungstechnik der chemischen Industrie

(Группа, разрабатывающая стандарты для Контрольно-Измерительных Приборов в Химической Промышленности).

Датчики NAMUR в соответствии с EN 60947-5-6 являются двухпроводными, с соблюдением полярности при подключении, срабатывают за счет изменения внутреннего сопротивления в зависимости от приближения детектируемого объекта (дистанция / токовая характеристика): 2,1 мА / 8,2 В (не активирован), изменяющие внутреннее сопротивление при срабатывании датчика. Эти датчики являются искровзрывобезопасными по конструкции, имеют маркировку взрывозащиты Ex.

Приведенная схема отображает типичное построение искрозащитного усилителя с гальванической развязкой цепей.

На клеммы входной (управляющей) цепи подано напряжение 8,2 В постоянного тока. Ток, который при этом течет через датчик, опрашивается, но внутреннем резисторе R, (как правило – 1 кОм). При срабатывании (активировании) датчика изменяется ток во входной цепи, и переключающий усилитель преобразует аналоговый сигнал в пороговый.

Ниже приведена типовая характеристика «Расстояние переключения датчика Sn / ток» для искровзрывобезопасного датчика с двухпроводным токовым выходом стандарта NAMUR.

Датчики NAMUR предназначены для подключения к внешнему искрозащитному модулю, преобразующему изменения выходного тока в двухуровневый выходной сигнал (транзисторный или релейный) и обеспечивающему всестороннюю гальваническую развязку цепей (вход, выход, питание, а в многоканальных модулях – также развязку между каналами).

Контроль цепи датчика:

Внутреннее сопротивление датчиков стандарта NAMUR не может быть ниже 400 Ом. С другой стороны, максимальное сопротивление должно обеспечивать протекание тока не ниже, чем 0,05мА. Эти два граничных значения могут быть использованы для контроля цепи датчика на короткое замыкание и на обрыв провода.

Использование механического контакта во входной цепи:

Если вместо датчика или переменного резистора во входной цепи используется механический контакт, входной сигнал может оцениваться переключающим усилителем как обрыв провода (разомкнутый контакт) или короткое замыкание (замкнутый контакт). Поэтому необходимо включение дополнительных резисторов в цепь механического выключателя.

-для переключающих усилителей с контролем короткого замыкания во входной цепи

-для переключающих усилителей с контролем обрыва и короткого замыкания во входной цепи

Преимущества датчиков с выходом NAMUR:

— Возможность применения во взрывоопасных зонах в паре с сертифицированным переключающим усилителем.

— Контроль обрыва цепи и короткого замыкания осуществляется с помощью переключающего усилителя.

— Датчики с выходом NAMUR пригодны для детектирования быстрых перемещений и высоких скоростей вращения.

— При одинаковых корпусах, скорость срабатывания датчиков NAMUR выше, чем у обычных датчиков.

ATEX (Atmosphere explosive)

Конвенция о создании Европейского экономического сообщества содержит директиву 94/9/EC (также называется ATEX 100a) – унификация правовых норм в странах ЕС для приборов и защитных систем, предназначенных к использованию в средах, подверженных опасности взрыва.

Требования, касающиеся внешнего исполнения и конструкции оборудования, определяют отдельную классификацию, основанную на следующих зонах:

Область применения оборудования:

Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС. Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.

Область применения:

I- подземные выработки (шахтное);

II- наземное применение (химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п);

Категория зоны:

0- Постоянное присутствие взрывоопасной атмосферы;

1- Временное присутствие взрывоопасной атмосферы;

2- Присутствие взрывоопасной атмосферы только при аварийных ситуациях;

Окружающая атмосфера:

D- пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей);

Маркировка взрывобезопасности оборудования:

Е — согласно евронормам (требования CENELEC); Ex — взрывозащищенное оборудование.

Классификация видов защиты:

d- взрывонепроницаемая оболочка;

e- защита вида «е» (повышенная);

o- масляное заполнение;

p- заполнение или продувка оболочки под Ризб;

q- кварцевое заполнение;

m- заполнение компаундом;

i- искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);

ia- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;

ib- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности. После главного вида защиты может указываться дополнительный;

Область применения:

I- подземные работы;

II- наземное применение;

Для видов защиты «d» и «i» в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA (Пропан), IIB (Этилен) и IIC (Водород). По величине БЭМЗ или МТВ

Температура воспламенения:

льная длина кабеля датчиков NAMUR:

При определении максимальной длины кабеля необходимо учитывать два условия:

В стандарте DIN EN60947-5-6 (NAMUR) определено максимальное сопротивление кабеля, которое не должно превышать 50 Ом. Рассчитываем максимальную длину кабеля исходя из максимально допустимого сопротивления.

I = макс. длина в метрах

R = сопротивление в Ом

Q = сечение проводника мм2

Rho = номинальное сопротивление проводника (0,0175 для меди) в Ом/мм2

При установке во взрывоопасной зоне необходимо соблюдать максимально допустимые индуктивность и емкость.

Данные характеристики указаны в документации на датчики и изолирующие усилители.

Дата добавления: 2015-02-19 ; просмотров: 6745 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Системы Безопасности

Блог Эдуарда Валитова

Сегодня-это завтра о котром мы позаботились вчера

Стандарт Namur в пожаротушении

Здравствуйте, дорогие читатели.

Сегодня хочу поговорить с Вами о том, что представляет собой стандарт Namur в пожаротушении.

Как изготавливаются средства автоматики для борьбы с огнем в соответствии с немецкими нормативами,

какие рабочие параметры имеют противопожарные изделия, насколько отличается этот стандарт от российских норм.

Стандарт Namur в пожаротушении

Вообще NAMUR сегодня – это международная организация, объединяющая специалистов в области автоматизации производства.

Членство Namur объединяет более 140-ка компаний.

Ассоциация тесно сотрудничает с другими организациями для обмена опытом.

Результаты деятельности NAMUR предлагаются в качестве стандартов в международных и национальных организациях по стандартизации.

Нормативы Намура на пожарную автоматику гораздо жестче, чем ГОСТовские и другие нормы.

Немного истории

Можно ориентироваться на Википедию и заглянуть в историю основания международной ассоциации.

А ей, между прочим, уже около 70-ти лет.

Год основания – 1949 г.

Учредители организации – специалисты химических концернов из Германии – Bayer, BASF и прочие.

Наименование – это сокращенная форма, первые буквы слов полного названия ассоциации.

Изначально в NAMUR могли участвовать компании фармацевтики, химической и нефтехимической отрасли.

С 2003-го года к участию стали допускаться все предприятия обрабатывающей сферы промышленности, также из машиностроительной отрасли.

Сейчас группа Намур разрабатывает стандарты для КИП в разных отраслях производства.

Однако фирмы-поставщики устройств и оборудования не могут войти в ассоциацию.

Это сделано с целью недопущения конфликта интересов.

Сигналы в интерфейсе Namur

Компания разработала собственный интерфейс постоянного тока для коммутационного барьера и бесконтактного извещателя.

У них одно важное преимущество: их можно применять на взрывоопасных объектах.

Затем стандарт был утвержден за маркировкой IEC 60947-5-6-1999 как «Устройства управления и низковольтные распредустройства».

Если, к примеру, в устройстве системы ПС применяются обычные контакты,

то мы не сможем логически распознать вид неисправности в цепи – обрыв или КЗ.

А если мы используем входное устройство (приемник сигналов) и контакты NAMUR, то проблема будет решена.

Вы, конечно, дорогой читатель, уже поняли.

Неисправность

При неисправности на линии обычный контакт не умеет отличать короткое замыкание и обрыв, а контакт NAMUR может.

Поэтому и вид сигнала по IEC 60947-5-6 означает «сухой искробезопасный контакт с контролем на КЗ и обрыв».

Приемник сигналов предполагает 2-проводную схему включения.

К нему можно подключать сухие контакты, а также коммутационное устройство NAMUR:

это либо переключающий усилитель как электронный контакт, либо сухой контакт и два резистора.

На картинке выше показан вход и электроконтакт NAMUR – это две эквивалентные схемы.

По нормативу, активный вход полностью обеспечивает питание с напряжением +8,2 В.

Он подключен через 1-килоомный резистор и замеряет силу тока в цепи с определением состояний, согласно нижеприводимой схеме. Когда электроконтакт NAMUR это переключающий барьер, он играет ту же роль, что и контакт с двумя резисторами на рисунке сверху.

А при подключении к входу NAMUR сухого контакта, как на нижней схеме, у нас распознаются только две ситуации:

Если Вы хотите контролировать линию, то всегда выбирайте первый (верхний) вариант подключения, чтобы сделать безопасной Вашу цепь.

По стандарту NAMUR NE43, диапазон значений выходного тока 4-20 мА может использоваться для сообщения об ошибках и отказах на линии. При выходе сигнала за установленные границы, а также нахождении его там больше 4-х секунд,

сигнал считается как недостоверный.

На ПКП сразу посылается сообщение о неполадке: обрыв линии, отказ пожарного извещателя или короткое замыкание.

То есть, для сигнала о неисправности должно выполняться два условия.

А как происходит оповещение?

Все просто. При аварии двухцветный индикатор сразу изменяет цвет на желтый (в рабочем состоянии он всегда зеленый).

Выходы блокируются на величинах 0 В и 0 мА (даже при заданном нижнем пороге 4 мА).

Еще при обрыве на линии потухает индикатор импульсов входа.

На заметку. Диапазон токового выхода может быть расширен, например, до значений 3,8-20,5 мА (масштабирование аналогового сигнала). Для этого используются средства программирования. Так, можно использовать программную среду Tristation 1131 с вызовом функции TON – таймера активации аварии, согласно требованиям IEC 61131.

Извещатели по стандарту

Теперь, друзья, поговорим о пожарных извещателях с выходом Namur.

Да, все мы привыкли к маркировкам NPN, двухпроводной, PNP и т.п.

Чем от них отличается «Намур», опишем по порядку.

Такой детектор также имеет 2-проводную схему и изменяет сопротивление при сработке. В принципе, это тот же пороговый датчик с выходным током.

На него наносят обозначение «Ex», что означает конструктивную защищенность, искровзрывобезопасность.

При сработке ток, проходящий через детектор, не может быть больше значения 1,2 мА с учетом напряжения 8,2 В.

В неактивном состоянии значение тока обязательно выше 2,1 мА. А напряжение 8,2 В и маленький ток обусловлены тем, что

«Намур» создавался с учетом применения на взрывоопасных территориях. Извещатели Namur подключаются к барьерам, которые при срабатывании преобразуют аналоговый (токовый) импульс в дискретный (пороговый).

Это обеспечивают дополнительные транзисторы или реле, включенные в цепь.

Но зачем в цепи нужны резисторы?

А вот зачем.

При использовании в электрической цепи механического контакта вместо резистора, переключатель может принять сигнал на входе за обрыв провода или КЗ.

Поэтому обязательно включаем в общую линию резисторы.

Назовем основные достоинства пожарных извещателей с интерфейсом «Намур».

Модуль ввода импульсов

Это сам переключающий искробезопасный усилитель «НАМУР» МВСН-Ех.

Регистрирует состояния контактов разных извещателей.

Результаты регистрации он сообщает другим устройствам при передаче с помощью RS-485.

Его также можно конфигурировать через Windows-программу.

Он осуществляет контроль цепи с детекторами на КЗ и обрыв,

выдает управляющие сигналы реле, формирует светодиодную индикацию и принимает сигналы:

Имеет взрывозащищенное исполнение по ГОСТам 31610.0-2014,

ГОСТ 31610.11-2014 и сертификат № ТС RUС-RU.ME92.В.01018.

Вход и выход прибора конфигурируются в нескольких режимах – независимая обработка обоих сигналов,

работа с режимами «ОБЫЧНЫЙ КОНТАКТ» и «НАМУР». При настройке входов модуля на приемку импульсов вида «ОБЫЧНЫЙ КОНТАКТ»

входным импульсом будет состояние устройства с комплексным сопротивлением:

При настройке входов усилителя на приемку импульсов интерфейса «НАМУР»

входными импульсами будут сигналы индуктивного детектора:

А что, если давление среды избыточное? Как можно его контролировать?

Для этого в электрической цепи предусматриваются электроконтактные манометры,

управляющие электрической нагрузкой путем измерения давления.

По сути, это обычный манометр с двумя дополнительными стрелками и электроконтактами,

размыкаемыми и замыкаемыми основной стрелкой.

Дополнительные стрелки показывают значение давления отключения и давления включения.

Такие приборы применяются для поддержания постоянного давления, в том числе в пожаротушении. Электроконтакты питаются от усилителя.

Нагрузка, подключаемая к электроконтактным стрелкам, обязательно соответствует стандарту «NAMUR» (EN 60947-5-6).

При достижении установленной величины давления внешний контур замыкается или размыкается.

Принцип работы устройства подробно описан в стандартах DIN 16 085 и EN 837-1.

Что запомнить

Уважаемые читатели, по традиции, усвоим для себя ключевые тезисы проведенного нами исследования.

Из нашего с вами обзора видно, что, в соответствии с отечественными нормативами,

в автоматике пожаротушения стандарт Namur не применяется.

В отличие от зарубежных нормативов, где его применение часто является обязательным.

Увы, но требования этого стандарта на сегодняшний день не согласуются с отечественными нормами и практикой.

Однако с планомерным ужесточением российских нормативов видится возможным постепенное введение Namur для стандартизации пожаротушения.

Советуем всегда ответственно подходить к эксплуатации пожарной автоматики.

Источник

Форум АСУТП

Клуб специалистов в области промышленной автоматизации

датчики Namur

датчики Namur

Сообщение petr2off » 23 янв 2021, 06:45

датчики Namur

Сообщение Parliament74 » 23 янв 2021, 07:58

У многих PLC есть специальные модули, поддерживающие работу с сигналами Namur.
Например у Siemens: 6ES7131-4RD02-0AB0

Или можно использовать Блоки сопряжения Namur, они есть у Phoenix Contact (модель 2902005) и многих других производителей (Turck, Pepperl+Fuchs и т.д.)

Из отечественных блоков приходилось работать с Блоком сопряжения Namur от ТЕКО: https://teko-com.ru/katalog/bloki-soprjazhenija-namur
Проблем не было, но мы им пользовались на обкатке механизмов в цехе (индуктивный датчик (считал обороты вала) имел выход Namur, подключался к блоку сопряжения и далее в Тахометр от известной отечественной компании), поэтому покупали самые бюджетные приборы, по памяти стоили наши блоки сопряжения раза в 3-4 дешевле импортных, но как они по надёжности будут, подсказать не могу, не более недели длились наши испытания.

датчики Namur

Сообщение Jackson » 24 янв 2021, 23:54

Есть специализированные входы для этого, есть внешние преобразователи. Смотря датчик ЧЕГО у Вас.

датчики Namur

Сообщение petr2off » 25 янв 2021, 13:26

Источник

Go TwinCAT

When you get into The Windows Control and Automation Technology

May 21, 2017

Холодный и взрывопожароэлектробезопасный

Бекхофф расширил цветовую гамму дифференциации терминалов — теперь у нас есть модули холодных синих оттенков (blue terminals). Желтые модули серии ELx9xx обеспечивают безопасность, но синяя серия ELX — уже, сама по себе, безопасна.

Стандарты безопасности

В России, Беларуси, Казахстане, Армении и Кыргызстане взрывозащищенное оборудование должно соответствовать требованиям технических регламентов Таможенного союза (ТР ТС). Российские стандарты взрывобезопасности были приведены в соответствие со стандартами IEC, а также с европейскими директивами ATEX 95 и ATEX 137 и соответствующими европейскими стандартами (EN).

Если оборудование сертифицировано по стандартам ATEX, IECEx, UL, FM или CSA, проверка с целью получения сертификата соответствия на взрывозащищенное оборудование согласно ТР ТС может быть сведена к анализу документов без проведения дополнительных лабораторных испытаний.

Классификация опасных зон

Чтобы лучше понимать что-где-и-зачем, разберемся, что эти зоны опасности обозначают. Подробнее можно найти в интернете, а для примера возьмем Классификация взрывоопасных зон ATEX, взрывоопасная среда, Директива 2014/34/ЕС. В [квадратных скобках] стандарт для Северной Америки (США и Канада).

Серия ELX

Если раньше между датчиком в Zone 0 и модулем ввода/вывода ПЛК находящемся в Zone 2/22 необходимо было ставить промежуточное безопасное и сертифицированное оборудование, то теперь цепочку можно сократить. Для этого и служат синие модули серии ELX. Устанавливать модули непосредственно в Zone 0/1 конечно же нельзя, но к ним можно напрямую подключать датчики, расположенные в Zone 0/20.

Кроме модулей ввода/вывода существуют сертифицированные графические панели и панельные ПК серии CPX. Они также предназначены для установки в зонах 2/22.

NAMUR и HART

Сигнал типа NAMUR автоматически подразумевает: «искробезопасный сухой контакт с контролем на короткое замыкание и обрыв».

HART-протокол (англ. Highway Addressable Remote Transducer Protocol) — цифровой промышленный протокол передачи данных, попытка внедрить информационные технологии на уровень полевых устройств. Модулированный цифровой сигнал, позволяющий получить информацию о состоянии датчика или осуществить его настройку, накладывается на токовую несущую аналоговой токовой петли уровня 4—20 мА. Таким образом, питание датчика, снятие его первичных показаний и вторичной информации осуществляется по двум проводам. HART-протокол — это практически стандарт для современных промышленных датчиков. Приём сигнала о параметре и настройка датчика осуществляется с помощью HART-модема или HART-коммуникатора. К одной паре проводов может быть подключено несколько датчиков. По этим же проводам может передаваться сигнал 4—20 мА.

Спецификации FDT/DTM

Чтобы все было еще проще, в TwinCAT XAE встроена FDT-надстройка для настройки HART-протокола с помощью компьютерной мышки. Производители оборудования стараются упростить иcпользования их оборудования в проектах других вендоров. С этой целью многие крупные производители объединились в альянс FDT — Field Device Tool technology, который выработал общую для всех архитектуру. Задача данной архитектуры упростить настройку и управление разнородного оборудования.

Сложность оборудования постоянно растет. Инженеры вынуждены постоянно изучать новые разновидности конфигурационных и программных средств. Даже если эти средства являются «дружественными» пользователю, число различных программ и руководств к ним, которые должен изучить инженер, разрастается неимоверно, и обучение отъедает значительную часть рабочего времени. Потому было решено свести все основные параметры по настройке и управлению оборудованием в понятные конечному пользователю экраны и таблицы с расшифровкой назначения того или иного параметра.

Следуя спецификации DTM, производители измерительного оборудования создали программное обеспечение, которое они также назвали DTM. В случае когда производитель измерительного средства говорит о своем DTM, он фактически ссылается на программу ActiveX, которая соответствует спецификации DTM и описывает его измерительный прибор или другое средство нижнего уровня. DTM является инструментальным средством управления и конфигурирования и содержит в себе все параметры устройства, все графические пользовательские диалоги, выполняет конфигурирование и диагностику устройства, а также обеспечивает его полное документирование.

DTM по желанию производителя аппаратуры может быть как простой, так и сложной, может быть небольшой программой, состоящей из нескольких сотен килобайтов, или гораздо большей. DTM создаётся производителем аппаратуры (или, как это часто случается, сторонним производителем программного обеспечения для данной аппаратуры) как средство, предоставляющее конфигурационные данные для конечного пользователя.

FDT является спецификацией, которая определяет, каким образом DTM будет взаимодействовать с управляющим компьютером. Конечный пользователь «видит» DTM, но FDT является скрытой внутри вычислительной или управляющей системы.

Подробный рассказ про FDT/DTM в статье Виктора Жданкина — Спецификации FDT/DTM и консорциум PACTware.

Источник