MTL安全栅技术交流ppt课件

1、MTL北京办事处 李德海技术交流7/12/2022主 要 内 容二、 防爆根本知识四、 MTL7700系列齐纳式平安栅三、 本质平安的来源及原理一、 MTL公司简介五、 MTL4000系列隔离式平安栅六、 MTL5000系列隔离式平安栅一、MTL公司简介公司简介1、公司成立于1971年,总部设在英国Luton。2、全球雇员超越700人。3、在12个国家设有办事处，在53个国家设有代理机构。中国 设有北京、上海、广州三个办事处，有完善的销售及技术 效力网络。4、专门从事过程接口的设计、制造和市场开辟，是本安领域 的指点者，本安产品在全球的市场份额多年来不断名列前 茅，在中国市场份额约占60%。5

2、、主要产品：本质平安含FF产品、隔离器、HART维护系 统、防火墙产品、浪涌维护器、MOST控制系统。二、防爆根本知识点燃源(点燃能量) - 电火花、热外表等；爆炸性物质 - 可燃性物质或粉尘等；助燃剂 - 空气氧气具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸必需具备以下三个条件：爆炸三角形原理火花点燃特性爆炸下限 LELUEL 爆炸上限最小点燃能量MIE点燃能量体积浓度 %1.00.10.01 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100氢气-空气(1 个大气压)丙烷-空气 (1 个大气压)乙烯-空气(1 个大气压)可燃范围物质 爆炸下限LEL 爆炸上限UEL 最小点燃能量 uJ 点燃

3、特性可燃性气体/空气混合物的整个可点燃的浓度范围称为 “可燃范围丙烷 2% 9.5% 180uJ 难乙烯 2.7% 34% 60uJ 氢气 4% 76% 20uJ 易可燃物质的爆炸极限在中国和IEC国家, 爆炸性物质分为三类: I 类: 矿井甲烷 II 类: 爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾III 类: 爆炸性粉尘和纤维在北美(美国及加拿大),爆炸性物质分为三类(称为Class)Class I: 爆炸性气体Class II: 爆炸性粉尘Class III: 纤维爆炸性物质的分类爆炸性物质的分组体系代表性气体物 质 分 组 体 系点燃特性中国/IEC国家美国及加拿大乙 炔氢 气乙 烯丙 烷甲 烷金

4、属粉尘煤 尘农业粉尘纤维(毛,棉屑)Group IICGroup IICGroup IIBGroup IIAGroup I (煤矿) (待定)Class I, Group AClass I, Group BClass I, Group CClass I, Group D (无分组)Class II, Group EClass II, Group FClass II, Group GClass III易难爆炸性气体的温度组别(中国/IEC)T1T2T3T4T5T6450 C 300 C200 C C100 C 85 C平安性更好的设备温度组别最高外表温度oooooo环境温度 = 40oC除非不同

5、的形状在高于此环境温度下运转,会降低其温度组别爆炸性气体的温度组别(北美)T1T2T2AT2BT2CT2DT3T3AT3BT3CT4T4AT5T6450300280260230215200180165160120100 85温度组别设备应标志有温度级别 或者最高外表温度用户有责任确保电气设备的温度组别值低于引燃温度值oC环境温度 = 40oC气体/设备相容性 氨 气 630 甲 烷 595 氢 气 560 丙 烷 470 乙 烯 425 丁 烷 365 气体点燃温度700600500400300200100T1T2T3 T6 T4 T5 电气设备温度组别 环 己 烷 259 乙 醚 170 二

6、硫化碳 95 中国/IEC国家:0区(Zone 0): 在正常情况下,爆炸性气体混合物延续地或长期地存在的场所1区(Zone 1): 在正常情况下,爆炸性气体混合物有能够出现的场所2区(Zone 2): 在正常情况下,爆炸性气体混合物不能够出现,仅仅在不正常情 况下, 短时间存在的场所北美(美国及加拿大):1区(Division 1): 在正常情况下, 能够出现危险环境的场所2区(Division 2): 在正常情况下, 不能够出现危险环境的场所危险场所的定义常用数据事故形状下存在,危险性0.110小时/年延续地存在,危险性大于1000小时/年 0区(气体)20区(粉尘) 1区(气体)21区(

7、粉尘)地域IEC/CENELEC北美(美国及加拿大)中 国断续地存在,危险性10 1000小时/年 2区(气体)22区(粉尘)1区(气体,粉尘)2区(气体,粉尘) 0区(气体)20区(粉尘) 1区(气体)21区(粉尘) 2区(气体)22区(粉尘)危险场所的区域划分区域分类例如隔离墙罐通气孔液体外表对于固定罐顶的区域分类且有比空气重的蒸气Zone 1Zone 0Zone 2热电偶在危险区域例如管道或过程容器的内部Zone 0Zone 1管道的外部 Zone 2Division 2 Division 1ATEX防爆认证(1) ATEX防爆新指令是欧共体国家于2003年7月1日起强迫执行的防爆新规范

8、,ATEX认证对仪表制造厂的消费条件和消费质量评价设置了更严厉的规范。 ATEX分组：I组为矿井用设备，II组为除矿井以外其它爆炸性环境用设备。 II组设备需标明设备运用环境种类：“G指用于气体、蒸汽或薄雾环境；“D指用于粉尘环境。 I组设备分类: M1: 爆炸性环境用设备在极少发生的设备缺点情况下,仍具有一定的平安等级,它必需具有以下平安等级: - 一个缺点发生时,至少应有两个相互独立的维护措施。 - 两个独立的缺点发生时,设备是平安的。ATEX防爆认证(2) M2: 当爆炸性环境出现时,设备能自动断电。 在正常任务条件下和极端的恶劣的环境下能坚持有效的防爆方式。 II组设备分类： 1类：用

9、于Zone 0和Zone20; 在正常任务、一个缺点和二个单独的计数缺点时均不能点燃爆炸性混合物的设备。 2类：用于Zone 1和Zone21; 在正常任务、一个缺点时均不能点燃爆炸性混合物的设备。 3类：用于Zone 2和Zone22; 在正常任务时不能点燃爆炸性混合物的设备。 ATEX规定设备的分组/分类设备分组(Group)I (矿井用)II (工厂用)粉尘(无符号)设 备 分 类 Category M1 M2 1G 2G 3G 1D 2D 3D设备适用的危险区域 (IEC Zone) 0 1 0 1 2 20 21 22ATEX设备标志电气设备的防爆型式(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电气设备的防爆型式(2)Division 1Explosion ProofIntrinsic Safetyia modifiedDivision 2Ex eEx mEx n防爆认证机构 NEPSI: 中国国家级仪器仪表防爆平安监视检验站ATEX: 欧洲防爆新指令,2003年7月1日起实施IEC: 国际电工技术委员会CENELEC: 欧洲电工技术委员会 BASEEFA: 英国防爆检验机构FM: 美国工厂结合会UL

11、: 美国保险商实验室NEC: 美国国家电气规范NEMA: 美国电气制造商协会CSA: 加拿大防爆检验机构PTB: 德国防爆检验机构外壳维护等级(IP) 0 无防护1 固体异物直径大于50mm5 防尘6 尘密0 无防护1 垂直滴水2 倾斜15度滴水3 淋水4 溅水5 喷水6 猛烈喷水7 短时间浸水8 延续浸水2 固体异物直径大于12.5mm3 固体异物直径大于2.5mm4 固体异物直径大于1.0mm 第一位特征数字防止固体异体异物进入 第二位特征数字防止进水呵斥有害影响例如: IP65(Ingress protection)即要求具有尘密及对喷水的外壳防护功能.NEMA外壳与IP代码对比NEMA

12、: 美国全国电气制造厂商协会 NEMA外壳 1 2 3 3R 3S 4 4X 6 12 13IP23 IP30 IP32 IP64 IP65 IP66 IP67 三、本质平安的来源及原理本质平安的来源煤矿电铃系统大约1910年断路火花裸导线电铃电池绞车操作人员定义是指一个由设备和衔接导线组成的系统，其中系统中任何一部分的电火花或热效应都不会导致危险场所的爆炸 本质平安系统 -本质平安系统危险场所 平安场所认证的危险场所设备认证的平安场所设备简单本质平安系统危险场所 平安场所 认证的接口未经认证的危险场所简单设备未经认证的平安场所设备本质平安接口危险场所 平安场所认证的危险场所设备认证的危险场所

13、设备认证的平安场所设备认证的接口未经认证的安全场所设备简单设备简单设备定义:危险场所设备可以是认证的贮能设备 例如，仪表或未经认证的“简单设备例如:根据制造商的技术条件，电气参数值均不超越 1.2 V, 0.1A, 20mJ 或 25 mW的电气设备,它们无需认证或标志。本质平安的等级本质平安是独一思索现场导线缺点的维护概念 是指决议设备平安性的元器件的缺点Ex iaEx ib二个缺点坚持本质平安一个缺点坚持本质平安0 区,1区和2区1区和2区本质平安设计的根本目的1. 限制电压2. 限制电流3. 限制储存的电能电压和电流特性短路电流点燃不发生Vo/cIs/c简单的电阻性电源的输出特性Vo/c

14、Is/cRIgnitionoccurs点燃发生开路电压电压和电流限制网络限流电阻箝位齐纳二极管最大输出电流=Vz/R VZ输出输入R(危险场所)(平安场所)电流隔离 危险场所电路认证的变压器认证的元件能量限制平安场所接线端危险场 所接线端电源安全隔离平安场所电路缺点条件下的电流隔离器现场安装仪表 隔离的内部元件设备接地连线仪表系统 LEN四、MTL7700系列齐纳平安栅MTL7700产品例如主要特点1、导轨安装，方便紧凑 ；2、接线端子可挪动,拆装方便；4、需本安接地；5、可衔接0区、IIC、T4-T6经适宜认证的设备。3、可选择电源总线供电；开关量输入单通道双通道开关量/接近开关输入单通道双

15、通道(电源总线供电)开关量输出普通情况下可采用MTL7728+,当负载功率较大时,IIC运用时采用MTL7728P+,IIB运用时采用MTL7729P+,在没有稳压电源时采用MTL7707+.模拟量输入1用于2线制变送器(智能或非智能),当供电为26V时, 20mA时采用MTL7787+可提供应现场的电压为12.9V,采用MTL7787P+可提供应现场的电压为14.6V,当无稳压电源时采用MTL7706+.模拟量输入2MTL7788R+内置1个250欧姆的电阻,因此可直接输出1-5V信号.模拟量输出普通采用MTL7728+,压降为6.66V,较大功率输出时,IIC运用时采用MTL7728P+,

16、压降为5.1V, IIB运用时采用MTL7729P+,压降为3.68V.热电偶或mV输入引荐采用MTL7760ac.热电阻输入1热电阻输入2振动信号输入外形尺寸附件图五、MTL4000系列隔 离 栅MTL4000产品例如主要特点1、采用集成电路和外表封装技术，提高了平安栅的精度并降低功耗。2、采用底板安装，集成度高。可采用公用底板与部分DCS厂家配用。3、为便于运用，形状指示灯，组态开关和本安输出口均设在每个组件 的顶部。4、运用环境温度： -20 60 。5、无需完善的接地，其相关回路的任何一点可以浮空或接地。6、产品种类齐全，可满足各种信号要求。7、不同种类的平安栅有不同颜色的标志，可以方

17、便运用。8、电磁兼容性符合EMC EN650 081-2/EN050 682-2规范；主要特点9、采用小巧积木化设计构造并带有插接式衔接端子，平安区信号直接与底板衔接，无需外部接线。采用总线电源供电，提供两个冗余电源接口，确保供电可靠。主要特点10、由于底板安装在平安场所，而危险区电路直接衔接到隔离接口组件上，因此系统底板无需认证。主要特点11、底板可采用平面安装或导轨安装。平面安装导轨安装主要特点12、平安栅和底板密集设计，减轻了分量，提高了安装密度。平安栅厚度仅16mm，底板有4、8、16、24个组件等多种选择。主要特点13、平安栅可以经过HART信号，公用底板上集成HART接口，可用于扩

18、展HART维护系统。主要特点14、平安栅底板经过多芯插头及电缆直接与部分DCS I/O卡件衔接，省去DCS 端子板及传统的由平安栅到端子板的点与点衔接线，从而简化了工程量，减少了人为错误，降低了工程费用。主要特点15、通用底板可与任何型号的DCS经过端子或多芯插头衔接。主要特点16、配Honeywell的一体化底板，详见资料。主要特点17、配Yokogawa的一体化底板，详见资料。主要特点18、配Emerson的通用底板。HART管理系统19、HART管理系统。HART管理系统20、HART信号采集系统图。MTL4014开关量输入1、单通道2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器干接点

19、4、当开关量信号带电阻时可 实现线路缺点检测功能。5、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC6、供电：20-35V DC7、功耗：1.1WMTL4015开关量输入1、一进二出2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器干接点 经过顶部开关设置输出反相4、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC5、供电：20-35V DC6、功耗：1.2WMTL4016开关量输入1、双通道2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器干接点 经过顶部开关设置输出反相4、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC5、供电：20-35V DC6、功耗：1.2WMTL4021开关量输出1、单通道2、

20、适用一切气体组别,可驱动电 磁阀、报警器等低功率设备。3、输出信号：最小输出电10V DC，最大输出电流50mA。4、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC5、供电：20-35V DC6、功耗：1.3WMTL4032脉冲量输入1、单通道,完全浮空2、输入信号：0-50kHz, 开关 或接近开关,2或3线制电压 或脉冲变送器3、输出信号：脉冲信号4、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC5、供电：20-35V DC6、功耗：1.35WMTL4041B模拟量输入1、单通道，支持HART通讯2、输入信号： 4-20mA, 2或3线制智能变送器3、输出信号：4-20mA带重叠数字信号,20

21、mA时,输出电压最小15V4、转换精度:优于20uA5、平安区和危险区之间隔离电压为250V AC6、供电：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4044D模拟量输入1、一进二出，支持HART通讯2、输入信号： 4-20mA, 2线制智能变送器3、输出信号：4-20mA带重叠数字信号,20mA时,输出电压最小15V4、转换精度:优于20uA5、平安区和危险区之间隔离电压为250V AC6、供电：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4046C模拟量输出1、单通道，支持HART通讯2、输入信号： 4-20mA 3、输出信号： 4-20mA,最大 负载电阻800欧姆4、转换精度:优于20u

22、A5、平安区和危险区之间隔离 电压为250V AC6、供电：20-35V DC7、功耗：1.2WMTL4073热电偶/热电阻输入1、单通道2、输入信号：THC/RTD，详细由软件设定3、输出信号： 4-20mA，最大负载电阻600欧姆4、转换精度:优于输入值的 0.005%5、平安区和危险区之间隔离电压为250V AC6、供电：20-35V DC7、功耗：1.2W外形尺寸六、MTL5000系列隔 离 栅MTL5000产品例如主要特点1、导轨安装，方便紧凑 ；2、输入/输出/电源回路三者完全隔离 ；4、平安区和危险区接线采用插入式接线块,接线方便 ；5、厚度只需16mm,可以密集安装,节省更多的

23、空间;6、无本安接地要求,允许危险区电路浮空或任一点接地；7、可衔接0区、IIC、T4-T6经适宜认证的设备。3、采用集成电路和外表封装技术,提高了平安栅的精度, 其功耗比同类型其它产品低。主要特点8、一切平安栅均带有电源指示灯。9、能顺应较宽的温度范围：-20 60 度，湿度范围： 0 - 95%。10、电磁兼容性符合EMC EN650 081-2/EN050 682-2规范；MTL5011B开关量输入2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器干触点4、功耗：24V时，0.75W触点容量:250V,2A(交流)触点容量:40V,2A,(直流)5、可选缺点检测功能1、单通道MTL5018

24、开关量输入2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器输出4、功耗：24V时，1.4W触点容量:250V(交流)触点容量:40V,2A(直流)1、双通路MTL5014开关量输入2、输入信号：开关/接近开关3、输出信号：继电器输出4、功耗：24V时，1.1W触点容量:250V,2A (交流)触点容量:40V,2A (直流)5、可选缺点检测功能1、一入二出MTL5021开关量输出3、最小输出电压: 12.85V,最大 输出电流 45mA4、可驱动低功率电磁阀或报警器等5、功耗：24V时，1.4W2、回路供电,适用于一切气体1、输入电压:20-35V DC MTL5021开关量输出特性MTL50

25、22开关量输出3、最小输出电压: 11.9V,最大输 出电流 60mA4、可驱动高功率电磁阀或报警器等5、功耗：24V时，1.5W2、回路供电,适用于IIB气体1、输入电压:20-35V DC MTL5022开关量输出特性MTL5031振动位移信号输入2、输出信号: 电压信号 3、平安区输出阻抗:20欧姆5、功耗：24V时，1.0W1、输入信号: 3线制振动传感器4、转换精度:+/-100毫伏MTL5032脉冲量输入2、输出信号: 脉冲信号 频率范围：0-50KHz3、功耗：24V时，1.35W1、输入信号: 脉冲信号MTL5041模拟量输入2、输出信号: 4-20mA 3、平安区负载:0-1000欧姆6、功耗：24V时，2.0W1、输入信号: 4-20mA