隔离器与安全栅
中控仪表产品介绍
SB3075-Ex
导轨安装
大客户及业绩
� � � � � � � � � 武汉钢铁股份有限公司（亚洲最大焦炉项目） 20000 只以上 湖北三宁化工有限公司（国家 4060项目 ） 2000 只以上 湖北当阳华强化工有限公司 6000 只以上 神木锦界天元化工有限公司 2000 只以上 中海石油宁波大榭石化有限公司 1000 只以上 宁波科元塑胶有限公司（ 7万吨/年溶液丁苯橡胶（ SBS）联合装置） 浙江新安迈图有机硅有限公司 1500 只以上 杭州奥通科技（新疆新澳特种纤维有限公司） 1000 只以上 四川空分设备（集团）有限责任公司 1000 只以上 ……
产品外观
-Ex 系列隔离栅分类 SB3000 SB3000-Ex -Ex系列隔离栅分类
- Ex x 1 3 0 3 AI ： 3041/42-E x AI ： 3045/46-E AO： 3043-Ex AI ：
按信号转换方式区分
信号复
制
运算变换
动作判
温度型：3073-Ex 温度型：3075-Ex
本质安全的概念
� 本安系统的构成是由安全栅和现场本安设备构成，各司 一职，共同作用
� 本安设备
� 安全栅
火花安全
能量限制
式安全 栅内部结构划分 隔离 隔离式安全 式安全栅内部结构划分
危险侧 安全侧 DCS系统
仪表回路
电源端
SB3000 -Ex 系列隔离 式安全 栅型号 SB3000-Ex -Ex系列隔离 系列隔离式 安全栅型号 （去掉 EX 代码可做隔离栅使用） （去掉EX EX代码可做隔离栅使用）
记录仪
R1000 F1000 C1000
R3000/4000 C6000 AR 3000/4000 AR3000/4000
信号隔离模块与安全栅
订货须知
1、参照选型举例，正确规范书写订货型号代码。 举例1 输入：1路、2路 变送器 4mA～20mA 输出：1路 4mA～20mA；2路 4mA～20mA 订货代码为: KL-F044-PPAA 举例2 输入：1路、2路 变送器 4mA～20mA 输出：1路 4mA～20mA；2路 1V～5V 订货代码为：KL-F044-PPA1
输入通道 输入信号 4mA～20mA(带配电)… ……………………… P
输出通道 信号输出 4mA～20mA……… A… 1V～5V… ………… 1 0mA～20mA……… B… 0V～5V… ………… 2 0mA～10mA……… C… 0V～10V…………… 3 指定电流量程…… Z… 指定电压量程……… 9
信号隔离器
KL-F系列隔离器
外形及尺寸
（俯视）
安装方式
（正前视）
（右前视）
导轨 垂直安装示意图
KL-F系列隔离器通用技术规格
KL—F 系列信号隔离器是本公司在成功开发 FBE 系列隔离 式安全栅基础上，开发的适合于非防爆领域应用，连接于工业现场仪 表与控制室之间并给予现场仪表配电、信号隔离、信号转换、信号分 配、信号处理等功能的关联设备。旨在提高工业生产过程自动控制系 统的抗干扰能力，保证系统的稳定性和可靠性。
信号隔离器
现场电源配电信号输入隔离器
描 述
现场电源（配电）信号隔离器，是向现场的变送器提供隔离的电 源电压，并将变送器产生的4m A～20m A信号经本隔离器转换成所需 的直流信号至控制系统或其它智能仪表。 本隔离器需要独立供电，供电电源－输入回路－输出回路之间电 磁隔离。
安全栅的基础知识详解
安全栅的基础知识详解一、安全栅的作用本质安全（IS）是仪表系统采用的防爆技术，安全栅设置在安全区域的控制室设备与危险区域的本安设备之间，传输信号或能量。
安全栅利用电路限流限压，从而约束安全区域传递能量给危险区域设备。
处于危险场所的本安设备在这样的能量下能够正常工作，但这样的能量不足以引燃爆炸环境，即使本安设备自身发生故障，也不会产生任何足以引燃的电火花或发热表面。
因此，无论是安全场所的控制室设备还是危险场所的本安设备发生故障，只要安全栅的限流限压电路正常工作，整个系统都会处于安全状态，不会产生爆炸。
二、安全栅的种类安全栅分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅两类。
齐纳式安全栅是最早出现的安全栅。
它的核心元件是齐纳二极管，限流电阻及快速熔断丝，原理图如下图所示。
齐纳式安全栅原理图齐纳管电流简单，在现场使用时容易出现系统电源波动、干扰，导致设备损坏，并且由于其需要本安接地，因此在实际应用中较少。
隔离式安全栅不仅能够限压限流，还能电流隔离。
隔离室安全栅主要由限能单元、信号及电源隔离单元、信号处理单元组成。
隔离式安全栅原理图与齐纳式安全栅相比，隔离式安全栅在性能上大大优于齐纳式安全栅：①采取三方隔离方式，不需使用隔离式仪表；②降低危险区的仪表要求，现场不需使用隔离式仪表；③运行过程中稳定性和抗干扰能力大大增强，使整个系统的可靠性大幅提高；④有强大的信号处理能力，可以接受并处理多种信号，例如热电偶、热电阻、频率等信号；⑤为同一信号源的两台设备提供两路相互隔离的信号，并且两设备信号无干扰，同时所连接设备互相之间的电气安全绝缘性能也有所提高。
1.齐纳式安全栅齐纳式安全栅的核心元件为齐纳二极管，限流电阻及快速熔断丝。
它的原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围，其原因如下：（1）安装位置必须有非常可靠的接地系统，并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用中难以保证。
隔离变压器和控制变压器及信号隔离器与信号隔离安全栅的定义
隔离变压器和控制变压器及信号隔离器与信号隔离安全栅的定义第一部分
隔离变压器和控制变压器
一、两者的定义
控制变压器是根据电器设备需要的电压和电流高低,把它们控制在一个需要的使用范围之内。
控制变压器与普通变压器的区别：普通变压器主要是改变电压，控制变压器是传递信号的。
隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体，变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。
隔离变压器一般（但并非全部）是指1：1的变压器。
由于次级线圈不和大地相连，次级任一根线与大地之间没有电位差（即两根线无零、火之分，任意一根对人体都不会形成闭合回路），使用安全。
常用作维修电源。
二、两者的区别
（一）、用途不同
控制变压器是作为电气控制回路的供电电源使用的，目的是为了满足不同用电电气元件的电压需求。
隔离变压器的作用：
1、将变压器两端不同电压或要求的需要传送的电压信号，经过隔离变压器隔离传送，使该变压器两端不同的电压不会相互干扰或影响，例如某些可控硅或IGBT电路的驱动线圈；
2、需要不同阻抗匹配的，如某些音响功率放大器；
3、为了人身安全，如行灯变压器。
（二）、作用不同。
隔离式安全栅的工作原理
隔离式安全栅的工作原理
隔离式安全栅是一种常用于工业自动化领域的安全设备，用于保护人员和设备免受危险区域的伤害。
它采用光电原理来监测和控制安全区域的进入，一旦检测到人员或物体进入危险区域，会触发相应的安全控制系统，从而停止危险设备的运行，保证人员和设备的安全。
隔离式安全栅的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 发射器和接收器对射：隔离式安全栅由一对发射器和接收器组成，它们通常安装在危险区域的两侧。
发射器会发出一束红外光束，而接收器会接收这束光束。
2. 接收器检测光束：接收器会持续地接收来自发射器发出的光束。
如果有任何障碍物（如人员或物体）进入危险区域，部分或全部光束将被障碍物所遮挡，这个事件将被接收器所检测到。
3. 检测信号传输：一旦接收器检测到光束被遮挡的信号，它会将这个事件转化为一个电信号，并通过电缆将这个信号传输给安全控制系统。
4. 安全控制系统检测信号：安全控制系统通过一个专门的接收模块来接收并解析电信号。
一旦接收到来自隔离式安全栅的信号，它会判定为有人员或物体进入危险区域。
5. 安全控制系统采取措施：一旦安全控制系统确认有人员或物体进入危险区域，它将会触发相应的安全控制措施。
可能的措施包括停止危险设备运行、发出警报或通知相关监控人员。
总结起来，隔离式安全栅的工作原理可以概括为通过光电原理监测并控制危险区域的进入。
通过发射红外光束和接收器接收光束，它可以检测到人员或物体进入危险区域，并通过传输信号给安全控制系统触发相应的安全控制措施，从而保证人员和设备的安全。
安全栅的基础知识详解
安全栅的基础知识详解目录一、安全栅概述 (2)二、安全栅的分类 (2)1. 物理安全栅 (4)2. 逻辑安全栅 (5)三、安全栅的功能特点 (6)1. 防护功能 (7)2. 控制功能 (9)3. 报警功能 (9)四、安全栅基础知识详解 (11)1. 安全栅的构成 (12)2. 安全栅的工作原理 (13)3. 安全栅的安装与配置 (14)五、安全栅的应用场景 (15)1. 网络安全领域的应用 (16)2. 数据安全领域的应用 (18)3. 物联网领域的应用 (19)六、安全栅的发展趋势与挑战 (20)1. 安全栅的发展趋势 (21)2. 安全栅面临的挑战与应对策略 (23)七、安全栅的选型与维护 (24)1. 选型指南 (25)2. 维护保养方法 (26)八、安全栅法律法规及合规性 (28)1. 相关法律法规介绍 (29)2. 合规性建议与注意事项 (30)九、案例分析与实践应用 (31)1. 成功案例介绍与分析 (33)2. 实践应用中的注意事项与经验分享 (34)十、总结与展望 (35)一、安全栅概述安全栅是一种用于工业自动化领域的设备，其主要功能是确保在危险环境中工作的设备的安全性。
它通过隔离、转换和限制电流、电压和频率等参数，将潜在的危险能量降到最低，从而保护操作人员和周围环境免受伤害。
安全栅按照工作原理和应用场景的不同，可以分为多种类型，如气体安全栅、液体安全栅、电磁屏蔽安全栅等。
这些安全栅通常由输入电路、隔离电路、限流限压电路、信号处理电路和保护电路等部分组成。
在工业自动化系统中，安全栅扮演着至关重要的角色。
它能够确保控制系统与危险环境之间的有效隔离，防止因误操作或设备故障导致的事故发生。
安全栅还可以提供必要的信号处理和保护功能，以确保控制系统在各种恶劣环境下都能稳定、可靠地运行。
安全栅作为一种重要的工业安全设备，为工业自动化系统的安全、高效运行提供了有力保障。
了解和掌握安全栅的基础知识对于从事工业自动化领域工作的人员来说具有重要意义。
安全栅的工作原理
安全栅的工作原理安全栅是一种常见的工业安全设备，它可以有效地保护人员和设备免受意外伤害。
那么，安全栅是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍安全栅的工作原理。
首先，安全栅通过使用光电传感器或者微波雷达等技术，可以实时监测周围的环境。
当有人员或物体进入安全栅的监测范围时，安全栅会立即做出反应，停止相关机器或设备的运行，以避免发生意外事故。
这种实时监测的方式，可以大大提高工作场所的安全性。
其次，安全栅还可以根据需要进行定制化设置。
通过调整安全栅的监测范围和灵敏度，可以满足不同工作场所的安全需求。
比如，在一些需要频繁进出的场所，可以设置安全栅的灵敏度较低，以免频繁的触发报警；而在一些对安全要求非常高的场所，可以设置安全栅的监测范围较大，以确保全方位的安全保护。
另外，安全栅还可以与其他设备进行联动。
比如，当安全栅监测到有人员或物体进入危险区域时，可以自动触发报警装置，以及时提醒相关人员注意安全。
同时，安全栅还可以与设备的控制系统进行联动，实现设备的自动停机，以确保安全生产。
总的来说，安全栅的工作原理主要包括实时监测、定制化设置和联动控制。
通过这些工作原理的应用，安全栅可以有效地保护工作场所的安全，避免意外事故的发生。
在实际的工业生产中，安全栅已经成为了一种必不可少的安全设备。
它不仅可以保护人员和设备的安全，还可以提高生产效率，降低生产成本。
因此，我们应该充分认识安全栅的工作原理，合理使用安全栅，确保工作场所的安全生产。
通过对安全栅的工作原理的深入了解，我们可以更好地使用和维护安全栅，确保其长期稳定可靠地工作。
同时，我们也可以根据工作场所的实际情况，合理选择和配置安全栅，以达到最佳的安全保护效果。
总之，安全栅作为一种重要的工业安全设备，其工作原理的了解和应用对于保障工作场所的安全生产具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者们能够对安全栅有更深入的了解，从而更好地保护自己和他人的安全。
拥有SIL认证的隔离器及安全栅
拥有SIL认证的菲尼克斯电气第四代MACX系列隔离器及安全栅—现代信号隔离器确保安全作者-Heinrich Käuper, 编译-孟昭晋近年来，自动化行业发展迅猛，市场规模不断递增。
伴随着应用市场对自动化产品各方面要求的不断提升，自动化行业在安全、标准化等方面要求也越来越高。
其中，可以确保自动化产品的高可靠性，高安全性的功能安全认证，已经成为国内企业必须面对的一项非常重要的工作。
目前全球相关行业和安全领域内，如石油化工、铁路信号、汽车电子、核电等领域，相关安全控制设备或者系统必须具备功能安全认证，已经成为了安全监管机构甚至业主在采购设备时的强制要求。
以过程行业为例，如果过程行业工厂和系统存在对人和环境的潜在危险，那么它们的仪表、控制技术和控制设备必须满足特殊的要求。
下文将以MACX Analog Ex系列安全栅为例对防爆（Ex）和功能安全（SIL）的共同特点和区别进行讨论。
（图1）图1、MACX Analog Ex系列安全栅在过程工厂和系统中，与防爆和功能安全相关的测量经常同时发生，并且相互补充。
但是，它们又具有共同点，那就是保护生命、健康和环境以及物资。
使用本安保护类型的设备可以安全避免潜在爆炸区域的点火源控制仪表和自动化技术的防爆是基于安全可靠的避免潜在爆炸区域（次级防爆）的点火源。
众所周知并且已经被证明的最佳方式是本质安全保护。
这是因为本质安全回路的低能量水平可以允许工作状态下的测量和改造。
本质安全要求对于仪表的功能和控制回路的运行不是决定性的，但是仍可在故障条件下实现安全可靠地实现防爆测量。
本安保护的原则是安全限制馈入潜在爆炸危险区域的能量，这样不会有电火花或不允许的温升出现。
用户要实现“本质安全”必须搭建完整的本质安全回路，这包括安装在危险区域的本质安全设备，本质安全关联设备和本质安全连接线缆。
此外，本安信号隔离器可以在故障条件下保持本质安全所定义的参数。
这些参数包括无负载电压、短路电流和最大功率等。
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1.信号隔离器就只是隔离输入、输出、电源三部分，比如高电压1500VAC从电源侧进入，却不会损坏现场信号输入设备，或者现场有干扰经过隔离器之后呢被隔开就能进入DCS 从而保护控制系统；
安全栅除了具备隔离器功能之外，还有更高的技术指标，比如其耐压能达到2500VAC，同时还可以吸收限制现场信号的过高能量，确保信号短路等情况时，不会引起危险场合发生爆炸，但隔离器就不行。
2. 信号隔离器和安全栅的区别在于使用的目的不同，前者是为了防爆后者是为了保护后续回路、防止波动、隔离干扰等等。
3. 一、定义上：
1. 信号隔离器（Isolator）：一般指弱电系统中的信号隔离器，保护下级信号系统不受上级系统影响和干扰。
2. 信号隔离安全栅（Safety Barrier）：接在本质安全电路和非本质安全电路之间。
将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。
安全栅是一种统称，分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅，隔离式安全栅简称隔离栅。
二、工作原理上
1. 信号隔离器工作原理：
首先将变送器或仪表的信号，通过半导体件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。
保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。
2. 齐纳式安全栅的工作原理：
安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能力进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。
齐纳管Z用于限制电压。
当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限值以下。
电阻R用于限制电流。
当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。
保险丝F的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失效。
当超过安全限压值的电压加在回路上时，齐纳管导通，如果没有保险丝，流经齐纳管的电流将无限上升，最终烧断齐纳管，使贿赂失去限压。
为确保贿赂限压安全，保险丝的熔断速度要比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。
3. 隔离式信号隔离安全栅的工作原理：
与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用外，还带有电流隔离的功能。
隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成。
回路限能单元为安全栅的核心部分。
此外，辅助有用于驱动现场仪表的贿赂供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。
信号处理单元根据安全栅的功能要求进行信号处理。
三、功能与优点
1. 信号隔离器功能
保护下级控制回路。
消弱环境噪声对测试电路的影响。
抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能。
是变送器、仪表、变频器、电磁阀、PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。
2. 隔离式安全栅
采用了将输入、输出及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。
与齐纳式安全栅相比，虽然价格较贵，但它性能上的突出优点却为用户应用带来了更大的受益：
由于采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路，给设计及现场施工带来极大方便。
对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采用隔离式仪表。
由于信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强，从而提高了整个系统的可靠性。
隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号，这个齐纳式安全栅所无法做到的。
隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号，以提供给使用同一信号源的两台设备使用，并保证两台设备信号不相互干扰，同时提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。
4. 隔离器：
工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰.提高电气安全性能.需要将输入的电压.电流或频率.电阻等信号进行采集.放大.运算.和进行抗干扰处理后.再输出隔离的电流和电压信号.安全的送给二次仪表或plc\dcs使用.
安全栅:
一些特殊的工业现场(如燃气公司和化工厂)不但需要两线制传输.既提供配电电源又有信号隔离功能.同时还需要具有安全火花防爆的性能.可靠地遏制电源功率.防止电源.信号及地之间的点火.限流.降压双重限制信号及电源回路.把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内.
5. 隔离器主要有隔离现场的干扰及信号转换功能，安全栅不但有上述两者功能，还有限能作用。
隔离器主要用于有隔爆要求的场合，安全栅需要配合本安电缆及本安仪表组成安全回路使用。