Isolationsbarriärer kontra Zener-barriärer

 

• En Zener-barriär är en passeringsanordning, vilket innebär att den inte isolerar fältenheten från PLC. Med hjälp av en isolationsbarriär elimineras möjliga jordslingor genom att fältenheten isoleras från PLC. Det är bäst att isolera fältsignaler eftersom det är svårt att förutse alla möjliga jordslingor i designen innan systemet driftsätts.
• För att vara egensäkra (I.S.) måste Zener-barriärer vara anslutna till en dedikerad I.S.-jord. Jordkablaget måste ledas separat, d.v.s. i separata kabelrör eller kabelrännor – vilket kostar pengar att skapa och underhålla.
• Eftersom Zener-barriärer kräver en jordanslutning för att tillhandahålla egensäkerhet, utförs periodisk kontroll av jordanslutningen för att säkerställa att resistansen från varje barriär till jord inte överskrider 1Ω. Processerna som kräver egensäkerhet bör stängas av under tiden som kontrollen utförs.
• Driftsmässigt är det mer troligt att en säkring går i en Zener-barriär, vilket stänger av slingan tills problemet är löst och säkringen har bytts ut. Det är mindre troligt att en säkring går i en isolationsbarriär, vilket gör att slingan återställs automatiskt när problemet har lösts.
• Till skillnad från en Zener-barriär minskar isolationsbarriärer slingans belastning istället för att öka den. Ibland väljer man isolationsbarriärer enbart av denna orsak.
• Eftersom Zener-barriärer är passeringsanordningar, kan kontrollsystemet ha problem med att mäta signaler med hög gemensam lägesspänning, t.ex. jordade termoelement som är anslutna till eller närliggande till spänningskällor och -fält. Genom att använda isolationsbarriärer elimineras problemet med gemensam lägesspänning.
• En Zener-barriär utför inte signalomvandling. Därför är lågnivå-termoelement och RTD-temperatursignaler som är anslutna till en Zener-barriär utsatta för dämpning och fel på grund av elektromagnetiska störningar. En isolationsbarriär / signalbehandling isolerar och omvandlar lågnivå-temperatursignaler till 4...20 mA strömsignaler som i sig är mer immuna mot elektromagnetiska störningar och dämpningar. Denna signalomvandling gör det möjligt för PLC att noggrant mäta avlägsna temperaturgivare. Du kan läsa mer om fördelarna med att omvandla RTD- och termoelementsignaler till 4...20 mA ström här.
• En Zener-barriär kan inte omvandla en passiv strömsignal till en aktiv strömsignal eller vice versa. De flesta isolationsbarriärer kan utföra denna omvandling, vilket möjliggör ”slingmatchning” av fältenheten till PLC-ingångskortet.

 

Beroende på vad som behövs har Zener-barriärer även följande fördelar:

 

• De kan vara mindre än isolationsbarriärer.
• De kräver ingen extern ström.
• De kan vara billigare.

 

Sammanfattningsvis kan man konstatera att en Zener-barriär är den mest kostnadseffektiva lösningen i de flesta fall, men en isolationsbarriär erbjuder den överlägsna, långsiktiga prestandan. I och med den galvaniska isoleringen och den extra elektroniken som används inom isolationsbarriären, kan den erbjuda:

 

• möjlighet till signalomvandling för att lösa specifika applikationer.
• ingen dedikerad I.S.-jord krävs, vilket minskar extra underhållskrav.
• no se necesita una tierra I.S. específica, lo que reduce además los requisitos de mantenimiento.
• signalförstärkning.
• eliminerar i synnerhet impedansproblem.