隔离式安全栅制造技术

本发明专利技术提供一种隔离式安全栅，采用了双路冗余供电设计，即电源部分接受双路电源输入，结合电源切换装置，共同构成冗余供电电路。当一路电源失效，电源切换装置将自动切换使用另一路正常工作的电源，从而确保该隔离式安全栅能够保持正常工作状态。相对于采用单电源供电方式的隔离式安全栅，本发明专利技术极大地提高了隔离式安全栅的可靠程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隔离式安全栅，尤其涉及一种具有冗余供电的隔离式安全栅。
技术介绍
本质安全是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温度的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。本质安全有Ex(ia)和Ex(ib)两个等级。IEC(国际电工委员会)规定，在危险程度最高的危险场合0区，只能采用Ex(ia)等级本安防爆技术。Ex(ia)级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在两起故障时，电路元件不会发生燃爆。在Ex(ia)型电路中，工作电流被限制在100mA以下，适用于0区、1区和2区。Ex(ib)级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆炸。在Ex(ib)型电路中，工作电流被限制在150mA以下，适用于1区和2区。现有的本质安全防爆系统由三部分组成现场本质安全仪表、本质安全电缆及本质安全关联设备。现场本质安全仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表。以两线制变送器为代表的本质安全电缆带有专用接地线，以耐久性的纯蓝色与其它电缆相区别。本质安全关联设备包括齐纳式安全栅、隔离式安全栅、和其他形式的具有限流、限压功能的保护装置。该些关联设备能将窜入到现场本质安全仪表的能量限制在安全值内，从而确保现场设备、人员和生产的安全。目前，最常见的关联设备为安全栅。从安全栅通过本质安全电缆连接到现场本质安全仪表所构成的电路为本质安全电路；从安全栅到DCS以及到供电电源的电路为非本质安全电路。它安装在安全场所，分齐纳式安全栅(齐纳栅)和隔离式安全栅(隔离栅)两种。隔离式安全栅具有本安侧信号输入输出端、非本安侧信号输入输出端、信号处理电路以及电源电路。请参阅图1，其为现有的隔离式安全栅的部分电路示意图。电源电路的电源输入部分仅接受单路电源输入。即输入的电源正端直接连接至电源电路的电源正端，输入电源公共端直接连接至电源电路的电源公共端。隔离式安全栅提供两个输入端口电源正端输入端口和电源公共端输入端口。由于现有的隔离式安全栅仅具有单电源供电，因此一旦该路电源失效，就将直接导致接受该路电源供电的隔离式安全栅工作异常或停止工作。请参阅图2，其为现有隔离式安全栅的外形结构图。请参阅图3，其为现有隔离式安全栅安装使用状态图。隔离式安全栅的底部12用来安装在导轨13上，而电源端位于其外形结构的侧面11，供电方式采用端子供电，即将电源线直接连接在每一台隔离式安全栅的电源端子上。采用这种侧面安装以及端子单独供电的方式，接线多而且复杂，不利于隔离式安全栅的密集安装，对工程施工的上电、安装等带来诸多不便。MTL公司MTL4000系列隔离式安全栅提供了双电源供电实现方案，在该方案中，MTL4000系列隔离式安全栅必须配合母板(BACKPLANE)使用，与母板之间通过接插件连接，视母板的不同型号，母板上可插接4，8，16或24只MTL4000系列隔离式安全栅。就MTL4000系列隔离式安全栅本身而言，其电源部分同样仅接受单路电源输入；而其母板支持双电源冗余供电。该方案的缺点在于，要通过附加的母板来实现隔离式安全栅的冗余供电，需要增加额外的外部附件，不仅增加了成本，而且这种结构属于非标准型式，实现复杂，不利于隔离式安全栅的密集安装。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隔离式安全栅，以解决现有技术中仅提供单路电源输入，当该电路电源失效时容易造成隔离式安全工作异常或停止工作的技术问题。本专利技术的另一目的在于解决现有隔离式安全栅采用侧面端子单独供电方式时工程施工中的上电以及安装的不便的技术问题。。为了达到上述目的，本专利技术公开了一种隔离式安全栅，包括本安侧信号输入输出端、非本安侧信号输入输出端、电源端以及信号处理电路，电源端包括支持至少两路电源输入的电源输入端和后续电源电路，其还包括电源切换装置，其中，所述电源切换装置设置在电源输入端和后续电源电路之间，用于选择其中一路电源输入，以向后续电源电路供电。支持至少两路电源输入的电源输入端具有至少3个输入端口，分别用于两路或两路以上电源的正端输入和公共端输入。电源输入端位于隔离式安全栅底部，其中，隔离式安全栅底部指隔离式安全栅外型结构中靠近安装面的结构部分。所述电源切换装置包括至少两个二极管，所述每个二极管的阳极连接用于接收电源正端输入的一输入端口，所有二极管的阴极连接后作为电源切换装置的输出，连接至后续电源电路的电源正端，用于接收电源公共端输入的输入端口的端口数小于等于电源的个数，该些用于接收电源公共端输入的输入端口直接连接后，再连接至后续电源电路的电源公共端。用于接收电源公共端输入的输入端口的端口数可以等于电源的个数，即每一电源公共端可以插接一输入端口。所有电源公共端或部分电源公共端可以共用一输入端口。所述电源切换装置包括至少两个二极管，所述每个二极管的阳极连接用于接收电源正端输入的一输入端口，所有二极管的阴极连接后作为电源切换装置的输出，连接至后续电源电路的电源正端，用于接收电源公共端输入的输入端口的端口数为1个，并且该输入端口直接连接后续电源电路的电源公共端。所述电源切换装置包括至少两个二极管，所述每个二极管的阴极连接用于接收电源公共端输入的一输入端口，所述所有二极管的阳极连接后作为电源切换装置的输出，连接到后续电源电路的电源公共端，用于接收电源正端输入的输入端口的端口数小于等于电源的个数，该些用于接收电源正端输入的输入端口直接连接后，再连接至后续电源电路的电源正端。用于接收电源正端输入的输入端口的端口数可以等于电源的个数，即每一电源正端可以插接一输入端口。当然，所有电源正端或部分电源正端可以共用一输入端口。所述电源切换装置包括至少两个二极管，所述每个二极管的阴极连接一用于接收电源公共端输入的输入端口，所述所有二极管的阳极连接后作为电源切换装置的输出，连接到后续电源电路的电源公共端，用于接收电源正端输入的输入端口的端口数为1个，该用于接收电源正端输入的输入端口直接连接至后续电源电路的电源正端。所述电源切换装置包括电源正端侧处理子电路和电源公共端侧处理子电路，所述电源正端侧处理子电路包括至少两个二极管，所述每个二极管的阳极连接用于接收电源正端输入的一输入端口，所有二极管的阴极连接后作为电源切换装置的输出，连接至后续电源电路的电源正端，电源公共端侧处理子电路也包括至少两个二极管，所述每个二极管的阴极连接一用于接收电源公共端输入的输入端口，所述所有二极管的阳极连接后作为电源切换装置的输出，连接到后续电源电路的电源公共端。与现有技术相比，本专利技术提供的隔离式安全栅具有冗余供电的功能，相对于传统的单电源供电的隔离式安全栅具有很大的优越性。一旦输入的工作电源失效时，电源切换装置将自动切换使用其它正常工作的电源，从而确保该隔离式安全栅能够保持正常工作状态，因而本专利技术极大地提高了隔离式安全栅的可靠程度，采用底部供电的方式利于工程施工中的上电以及密集安装。并且，与MTL公司MTL4000系列隔离式安全栅的双电源供电实现方案相比，本专利技术在隔离式安全栅的本体中实现了冗余供电，无需另外配合与MTL4000系列隔离式安全栅母板(BACKPLANE)相类似的外部附件来实现冗余供电，在降低成本的同时，安装更加简便，更有利于隔离式安全栅的密集安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离式安全栅，包括本安侧信号输入输出端、非本安侧信号输入输出端、电源端以及信号处理电路，其特征在于，电源端包括支持至少两路电源输入的电源输入端和后续电源电路，其还包括电源切换装置，其中，所述电源切换装置设置在电源输入端和后续电源电路之间，用于选择其中一路电源输入，以向后续电源电路供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁云，杨舟，王凯，孙敏，
申请(专利权)人：中控科技集团有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]