Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs

Ausgabe 220716 06/2012
Technologie
Dehnungsmessstreifen
Messungen mittels Dehnungsmessbrücken werden für
Wägezwecke oder Druckmessungen eingesetzt.
Die Remote I/O-Module vom Typ 5*02 und 4*01 können
zusammengeschaltet und für DMS-Messungen benutzt
werden. Der Ausgangstrenner wird zur Bildung eines konstanten
Stroms eingesetzt, während der Messeingang vom
Thermoelement-Messumformer das mV-Signal der resultierenden
Brückenspannung verarbeitet.
Das Messergebnis wird über den Bus an die SPS oder das
PLS weitergeleitet.
Ein konstanter Strom von 20 mA ist als Versorgung einer
350-Ω-Brücke geeignet. Die Brückenspannung beträgt dabei
7 V. Bei einer Empfindlichkeit der Brücke von 2 mV/V beträgt
die Spannung bei Volllast 14 mV. In der Regel gibt es einen
Anfangs- und einen Endwert.
Durch die Versorgung über eine konstante Strombrücke sind
Sensorleiter in Verbindung mit Dehnungsmessbrücken, die
mit einer konstanten Spannungsquelle arbeiten, nicht mehr
notwendig. Spannungsabfälle auf den Leitungen haben
keinerlei Auswirkung auf den konstanten Strom.
Wenn beide Module kombiniert werden, lässt sich die
Gesamtgenauigkeit aus dem Mittelwert der Genauigkeit
beider Feldgeräte errechnen.
-
+
-
+
6-
5+
2+
5-
*B5*02
*B4*01
Abbildung 15 Gerätekombination für DMS-Messbrücken
Spannungsmessumformer
Manchmal werden Spannungsmessumformer für
0 V ... 10 V benötigt, z. B. bei Spannungsquellen oder
Joystick-Applikationen.
V
Zone 2 Zone 1
Ex ia LB5106 FB5206
Abbildung 16 Beispiel Spannungseingang
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten
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COM
Bus
Joystick-Bedienung
Für die Bedienung von Kränen und Bohrtürmen werden
häufig „Joysticks“ eingesetzt. Da sich diese Instrumente
in verschiedene Richtungen verstellen lassen, wird die
Verstellbewegung durch Widerstandsänderungen nachgebildet.
Ein Widerstand entspricht der Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung, während sich der andere bei seitlicher
Bewegung verändert. Die Widerstandswerte wechseln
zwischen dem Nullpunkt und etwa 2700 Ω.
Mit den Pepperl+Fuchs Remote I/O-Modulen können
veränderliche Widerstandswerte gemessen werden, indem
dem Widerstand ein konstanter Strom zugeführt und der
Spannungsabfall gemessen wird, der an den sich verändernden
Widerständen auftritt. Dies lässt sich mit den Modellen
4*01 und 5*06 erreichen. Für die Zusammenschaltung dieser
beiden Ex i-Schleifen kann ein Sicherheitsnachweis erbracht
werden.
Im folgenden Blockschaltbild wird der Anschluss dieser
Module veranschaulicht.
FB4201B
I
R
V
FB5206B
Abbildung 17 Beispiel Joystick-Gerätekombination für Zone 1
Anwendungen
Zwischen dem PLS und der Joystick-Stellung kann ein
Abgleich durchgeführt werden. Dazu wird dem Widerstand
R ein Strom I zugeführt, sobald der Joystick in die maximale
Ausrückstellung in einer Richtung verstellt wird. Als
Spannungswert V sollte das Gerät 5*06 seinen Maximalwert
anzeigen. Danach wird der Joystick in die gegenüberliegende
Richtung verstellt. Die gemessene Spannung sollte nun
gegen Null gehen. In Mittelstellung sollten etwa 50 % des
Maximalwertes abzulesen sein. Die Mittelstellung kann auch
durch Schaltstellungen am Joystick angezeigt werden, die
einem binären Eingangsmodul zugeführt werden können.
Da es pro Joystick zwei variable Widerstände gibt,
werden gemäß obiger Erläuterungen zwei identische
Modulanordnungen benötigt.
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