DS3800DERB1B1A | Замена DERB для химических производств

Описание

Введение в продукт

Обычный DERB в зоне 2 (потенциально взрывоопасная) ставить можно, но с внешними барьерами. Модуль DS3800DERB1B1A — это готовое решение: внутри каждого канала стоит ограничитель напряжения и тока (искробезопасность уровня Ex nA — неискрящее оборудование). Плюс пятислойное покрытие от соли и H2S. Он подходит для зон 2 без внешних барьеров.

По опыту скажу, модуль — компромисс. Он дешевле, чем Ex ia (3800 против7200против7200 за DEPB1A1B), но работает только в зоне 2, не в зоне 1. Для химических заводов и газораспределительных станций (ГРС) — самое то. На складе у нас один модуль под проект в Тобольске. Если нужно срочно — берите, если нет — заказывайте. Следующий поставка через 12 недель.

Технические характеристики

Прозрачность качества (SOP Quality Control)

1B1A проверяем на искробезопасность для зоны 2 (более мягкие требования, но не менее важные).

• Входной контроль: визуальный осмотр цепей ограничения (стабилитроны 30 В, резисторы 300 Ом). Целостность лака на компонентах.
• Live-тест на стенде: нагрузка Pt100 100 Ом (0°C) и 138.5 Ом (100°C) через кабель 100 метров (имитация). Отклонение не более ±0.3°C.
• Тест на искру: искровой разрядник FEPS SP1, питание 30 В, ток 100 мА. Искра допускается (Ex nA не запрещает искры, но ограничивает энергию). Энергия менее 150 мкДж.
• Тест изоляции: мегаомметр 2000 В между Ex-цепями и корпусом — утечка менее 10 мкА.
• Климатика: солевой туман 48 часов + нагрев до 60°C. После теста — проверка точности (не более ±0.5°C).
• Упаковка: вакуумный пакет + силикагель + жесткий бокс. Маркировка «Ex nA».

Технические подводные камни

❗ Ex nA — не подходит для зоны 1 (постоянно присутствует газ)
Был случай на ГРС в Ухте. Заказчик поставил 1B1A в зону 1 (приказ Ростехнадзора запрещает). При проверке инспектор выписал штраф 600 000 ₽. Модуль заменили на DEPB1A1B (Ex ia). Не путайте: nA — зона 2, ia — зона 1/0. На корпусе модуля есть маркировка «Ex nA IIC T4 Gc» (буква «c» в конце — Equipment для зоны 2).

❗ Ограничение тока 100 мА недостаточно для искры, но достаточно для короткого замыкания
При КЗ в кабеле (24 В, 100 мА) — мощность 2.4 Вт, что может нагреть датчик. Pt100 при этом сгорит (сопротивление упадет до 0). Было на НПЗ в Киришах — после КЗ датчик показывал −200°C. Заменили датчик. Решение: ставьте внешний предохранитель 50 мА последовательно с датчиком.

❗ Несовместимость с четырехпроводными Pt100
Как и у обычного DERB, четырехпроводные датчики подключать нельзя. Даже через Ex-барьеры. Был случай — клиент заказал датчики с классом точности 0.1°C (четырехпроводные). Модуль работал, но точность упала до 0.5°C из-за неправильной компенсации. Ставьте внешний измерительный преобразователь (Pt100 → 4–20 мА) и входной модуль DCCB.

❗ Помехи от преобразователей частоты (ПЧ)
Кабели Pt100 длиной 50 метров рядом с ПЧ 100 кВт наводят 10 В 2 кГц. DERB с фильтром 5 Гц не справляется. Признак — показания скачут на 2–3°C. Решение: экранированный кабель (оплетка 95%) + ферритовые кольца на кабеле у входа в шкаф (3 витка). Помогает на 80%. Если нет — переносите кабели в отдельный лоток.

❗ Дрейф при нагреве клеммника DB37
Лак и дополнительные компоненты Ex nA греются. При 40°C окружающей среды клеммник модуля нагревается до 55°C. Разница между холодным спаем (внутри модуля) и клеммами Pt100 может достичь 10°C. Ошибка из-за термоЭДС на соединениях — 0.2°C. Допустимо. Но при 55°C окружающей среды — ошибка 0.5°C. Охлаждайте шкаф.

Руководство по замене

Подготовка

• Обесточьте крэйт. Отключите цепи Pt100 (они могут быть под 24 В, хотя датчик и пассивный).
• Отсоедините DB37 J1 и J2. На них желтые вставки Ex nA.
• Сфотографируйте расположение датчиков.

Демонтаж

• Открутите два винта Torx T20.
• Извлеките модуль.
• Упакуйте в вакуумный пакет (лак гигроскопичен).

Установка

• Установите модуль. Направляющие с желтой меткой.
• Подключите DB37. Усилие нормальное (нет резиновых уплотнителей, как у Ex ia).
• Затяните винты-фиксаторы.
• Заземлите экраны кабелей на сторону модуля (пин 19 DB37) — только для зоны 2. Для зоны 1 заземляйте на стороне датчика.

Тестовый запуск

• Включите питание. LED: после старта все гаснут (красные только при обрыве).
• Подключитесь через ToolboxST. Тип модуля — «DERB_EX_16RTD».
• Выберите канал 1, тип Pt100. Подключите эталонный датчик комнатной температуры (20°C). Показания — 20 ±0.3°C.
• Имитируйте обрыв одного провода — LED загорается красным. Обрыв двух проводов — тоже красный.
• Имитируйте КЗ (перемычкой замкните два провода датчика). LED не загорается (КЗ не является обрывом). Показания — значение, соответствующее сопротивлению короткого замыкания (например, 0°C для Pt100 при КЗ на клеммах).

FAQ

Чем отличается 1B1A от обычного DERB?
Пятислойный лак, ограничители напряжения/тока на каждом входе (Ex nA), гальваническая развязка 2000 В (против 1500 В) и расширенный диапазон температур (−20°C против 0°C). Внешне желтые вставки DB37 и голограмма «Ex nA TÜV». Цена 3800 против2500против2500.

Можно ли использовать 1B1A в зоне 1, если поставить внешние барьеры Ex ia?
Нет, сертификат модуля этого не позволяет. Даже если вы поставите барьеры, сам модуль не имеет искробезопасности Ex ia (внутренние цепи не рассчитаны на двойную изоляцию). Нарушение правил ПБ. Только замена на DEPB1A1B (Ex ia). Не экономьте на безопасности.

Как часто проверять Ex-параметры 1B1A?
Раз в 3 года (для зоны 2 реже, чем для зоны 1). Измеряют напряжение ограничения (30 ±1 В) и ток (100 ±10 мА). Стоимость 500 $ у нас. Без поверки эксплуатация не запрещена, но при аварии ваша вина будет доказана. Рекомендуем поверять.

Почему модуль показывает ошибку после грозы, хотя не было попадания молнии?
Импульсное перенапряжение (наведенные токи) могло пробить стабилитроны. Замерьте сопротивление между входом и землей (должно быть более 1 МОм). Если 0 Ом — стабилитрон пробит. Меняйте модуль. На входе нужен внешний варистор (S14K275). Ставьте — и защитите модуль.

Можно ли подключать датчики с длиной кабеля более 500 метров?
Можно, но ухудшится точность. Компенсация линии работает до 20 Ом на провод. 500 метров кабеля 0.75 мм² — 12 Ом. Нормально. Но из-за увеличенной емкости кабеля (более 0.1 мкФ) могут возникнуть помехи. Ставьте экранированный кабель и ферритовые кольца.

Гарантия на 1B1A при работе с датчиками, не сертифицированными для Ex nA?
Нет. Датчики Pt100 для зоны 2 должны иметь маркировку Ex nA (герметичное исполнение, без искрящих элементов). Обычные датчики в открытом корпусе могут искрить при ударе. Ставьте сертифицированные (цена в 2 раза выше). Без них — гарантия аннулируется.

Сколько стоит ремонт 1B1A с пробитым каналом?
300 зазаменустабилитроновирезисторов(одинканал).Еслипробитоболее5каналов—1200зазаменустабилитроновирезисторов(одинканал).Еслипробитоболее5каналов—1200 (дешевле нового?). Новый 3800 $. Ремонт целесообразен, если пробито 1–3 канала. Срок 3 недели. Делаем только в России (в Европе дороже). Отправляйте нам.

PR6423/011-010
MMS6220 PLC
MMS6312 PLC
MMS6120 PLC I/O