Pepperl+Fuchs KCD2-STC-Ex1: Technischer Überblick und Anwendungen

Der Pepperl+Fuchs KCD2-STC-Ex1 ist eine einkanalige isolierte Barriere, die für die Schnittstelle mit 2-drahtigen SMART-Sendern und Stromquellen in industriellen Automatisierungssystemen entwickelt wurde.Dieses Signalkonditionierungsmodul stellt eine elektrische Isolierung zwischen Feldgeräten in Gefahrenzonen und Steuerungssystemgeräten in sicheren Bereichen bereit., die eine zuverlässige Signalübertragung gewährleistet und gleichzeitig die inneren Sicherheitsstandards beibehält.Das Gerät bietet flexible Integrationsmöglichkeiten für Steuerplattenkonstruktionen .

Technische Spezifikationen und Betriebsgrundsätze

Der KCD2-STC-Ex1 arbeitet mit einer 24 V Gleichspannungsversorgung mit einem breiten Eingangsspannungsbereich von 19-30 V Gleichspannung und verfügt unter normalen Bedingungen über einen geringen Stromverbrauch von ≤ 1,1 W.Das Modul akzeptiert analoge Eingangssignale von 4-20mA von Feldgeräten und liefert isolierte Ausgänge von Stromsignalen von 4-20mA oder Spannungssignalen von 1-5V, wobei der Ausgang über interne DIP-Schalter konfigurierbar ist.Das Gerät beinhaltet eine fortschrittliche Signalverarbeitungstechnologie, die eingehende Signale in digitales Format umwandelt, bevor sie in analoge Ausgänge umgewandelt werden., die eine hohe Genauigkeit mit weniger als 0,1% der Abweichung der Vollskala bei 20 °C erreicht.

Diese Isolationsbarriere verwendet mehrere Schutzmechanismen, einschließlich Zenerdioden zur Spannungsbegrenzung und Widerstände zur Strombeschränkung.Sicherstellung, dass die Energie, die in gefährliche Gebiete übertragen wird, innerhalb sicherer Grenzen bleibt Die elektrische Isolierung zwischen Eingang/Ausgang, Eingang/Leistung und Ausgang/Leistungsschaltkreisen entspricht den Normen der IEC/EN61010-1, mit einer Nennisolierungsspannung von 300 Veff.Das Modul unterstützt das HART-Kommunikationsprotokoll über dedizierte Endgeräte, die eine bidirektionale digitale Kommunikation mit intelligenten Feldgeräten ermöglicht, ohne das analoge Signal zu unterbrechen.

Sicherheitszertifizierungen und Konformität

Der KCD2-STC-Ex1 erfüllt die Anforderungen der Sicherheitsintegritätsstufe SIL 2 gemäß der Norm IEC/EN 61508 und ist mit Systematischer Fähigkeit (SC 3) zertifiziert.Sie ist für sicherheitsinstrumentalisierte Systeme in der Prozessindustrie geeignet.Diese Zertifizierung stellt sicher, dass die Vorrichtung einen zuverlässigen Schutz vor möglichen Explosionen in gefährlichen Bereichen bietet, in denen möglicherweise brennbare Gase oder Staub vorhanden sind.Der im Entwurf implementierte Ansatz der intrinsischen Sicherheit ermöglicht die Wartung und Kalibrierung der angeschlossenen Feldgeräte, ohne dass Stromausfälle in Gefahrenbereichen erforderlich sind., die Ausfallzeiten erheblich reduzieren und die Betriebseffizienz verbessern.

Installations- und Konfigurationsmerkmale

Die Installation des KCD2-STC-Ex1 wird durch seine Feder-Terminal-Verbindungstechnologie vereinfacht, die für eine schnellere Montage Push-In-Verkabelung unterstützt.Das Modul ist für die Montage auf Standard 35mm DIN Schienen nach EN 60715 ausgelegt.001 mit kompakten Abmessungen von 12,5 × 114 × 122 mm (0,5 × 4,5 × 4,8 Zoll).Die Konfigurationsflexibilität wird durch DIP-Schalter-Einstellungen erreicht, die es Benutzern ermöglichen, zwischen verschiedenen Betriebsarten einschließlich Stromquelle zu wählenDie Standardeinstellung der Fabrik konfiguriert beide Ausgänge als Stromquelle, was die häufigste Anwendungsvoraussetzung ist.

Industrieanwendungen und Systemintegration

Diese Isolationsbarriere ist in Branchen wie Öl und Gas, chemischer Verarbeitung, Pharmazeutika und Stromerzeugung, in denen die innere Sicherheit von größter Bedeutung ist, besonders wertvoll.Typische Anwendungen sind die Schnittstelle mit Drucktransmittern, Temperatursensoren, Durchflussmessgeräte und andere 2-drahtige Feldgeräte, die sich in gefährlichen Gebieten befinden.Das Modul ermöglicht eine nahtlose Integration zwischen Feldgeräten und Steuerungssystemen einschließlich DCS (Distributed Control Systems), PLCs (Programmierbare Logikcontroller) und SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) Systeme.

Die Signalkonditionierungsfähigkeit des KCD2-STC-Ex1 erhöht die Messgenauigkeit durch Schutz vor Erdschleifen und elektromagnetischen Störungen.Dies ist besonders wichtig bei der Übertragung von analogen Signalen auf niedrigem Niveau über große Entfernungen vom Feld zum Kontrollraum.Die schnelle Reaktionszeit des Geräts mit einer Aufstiegs-/Abstiegszeit ≤10 ms und einer Absetzzeit ≤50 ms sorgt für eine minimale Signalverzögerung in kritischen Prozesssteuerungsanwendungen.Das Modul bewahrt die Signalintegrität für dynamische Prozessvariablen und filtert gleichzeitig Hochfrequenzgeräusche aus..

Vergleichsvorteile gegenüber alternativen Lösungen

Im Vergleich zu Zener-Barrieren bietet die KCD2-STC-Ex1-Isolationsbarriere durch vollständige galvanische Isolation zwischen Feld- und Steuerkreisen eine überlegene Leistung. This isolation eliminates the need for special grounding systems required by zener barriers and allows connection of grounded field instruments without creating ground loops that can compromise signal accuracy Die Signalumwandlungs- und Konditionierungsfunktionen bieten zusätzliche Funktionalitäten über die Grundenergiebeschränkung hinaus.Die Isolationsbarriere wird trotz höherer Anfangskosten zu einer umfassenderen Lösung..

Pepperl+Fuchs mit Sitz in Mannheim, Deutschland, bringt jahrzehntelange Expertise in der industriellen Sensorik und Schnittstellentechnologie in das KCD2-STC-Ex1-Design ein.Es ist wichtig zu beachten, dass das Standardmodell KCD2-STC-Ex1 weiterhin verfügbar ist, Pepperl+Fuchs hat angekündigt, dass die KCD2-STC-Ex1.SP-Variante nicht mehr kommerziell verkauft wird und Nachfolgerprodukte für aktuelle Projekte verfügbar sind.Dies spiegelt den kontinuierlichen Produktverbesserungsansatz des Unternehmens bei gleichzeitiger Unterstützung der bestehenden Anlagen wider.