JP2015222085A - Explosion-proof barrier for contact signal conversion equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブ動作を指示する接点信号を電磁弁制御信号に変換する接点信号変換装置に係り、特に、ソレノイド型電磁弁を駆動可能な接点信号変換装置における防爆バリアに関する。 The present invention relates to a contact signal conversion device that converts a contact signal that instructs valve operation into an electromagnetic valve control signal, and more particularly to an explosion-proof barrier in a contact signal conversion device that can drive a solenoid type electromagnetic valve.
プラント等においてバルブの開閉を遠隔操作する場合は、操作を行なう端末装置からバルブ駆動装置にバルブの開閉を指示する制御信号が送られる。従来、操作装置とバルブ駆動装置との通信は、端末装置とバルブ駆動装置との間に敷設した制御信号線を介した有線通信で行なわれていたが、近年では無線で通信が行なわれことも多くなっている。 When remotely opening and closing a valve in a plant or the like, a control signal instructing opening and closing of the valve is sent from the terminal device that performs the operation to the valve driving device. Conventionally, communication between the operation device and the valve drive device has been performed by wired communication via a control signal line laid between the terminal device and the valve drive device. However, in recent years, communication has been performed wirelessly. It is increasing.
図６は、無線通信を行なう端末装置とバルブ駆動装置との構成を示す図である。本図に示すように、操作を行なう端末装置５１には、端末側無線通信装置５２が接続され、バルブ開閉動作を行なうバルブ駆動装置６０にはバルブ側無線通信装置５３が接続されている。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a terminal device and a valve driving device that perform wireless communication. As shown in the figure, a terminal-side wireless communication device 52 is connected to the terminal device 51 that performs the operation, and a valve-side wireless communication device 53 is connected to the valve drive device 60 that performs the valve opening / closing operation.
ここでは、バルブ開動作を例に説明する。オペレータが端末装置５１でバルブ駆動装置６０の開動作を指示すると、端末側無線通信装置５２からバルブ側無線通信装置５３にバルブ開接点信号のオンが無線で送られ、バルブ駆動装置６０に伝達される。 Here, the valve opening operation will be described as an example. When the operator instructs the opening operation of the valve driving device 60 with the terminal device 51, the valve opening contact signal ON is wirelessly transmitted from the terminal side wireless communication device 52 to the valve side wireless communication device 53 and transmitted to the valve driving device 60. The
バルブ駆動装置６０は、信号変換装置６１０、電磁弁６２０、空気圧開閉器６３０を備えている。信号変換装置６１０は、バルブ側無線通信装置５３から開接点信号のオンが伝達されると、電磁弁６２０を動作させる開制御信号のオンに変換して、電磁弁６２０に出力する。電磁弁６２０が開制御信号のオンにしたがって電磁弁を切り替えると、空気圧開閉器６３０がバルブ７０を駆動し、バルブ７０を開にする。電磁弁６２０、空気圧開閉器６３０は、バルブ７０の個数に対応して複数個設けることができ、信号変換装置６１０は、バルブ７０毎に開制御信号を出力する。 The valve driving device 60 includes a signal conversion device 610, an electromagnetic valve 620, and a pneumatic switch 630. When the opening of the open contact signal is transmitted from the valve-side wireless communication device 53, the signal conversion device 610 converts the opening control signal to operate the electromagnetic valve 620, and outputs it to the electromagnetic valve 620. When the solenoid valve 620 switches the solenoid valve in accordance with the opening control signal being turned on, the pneumatic switch 630 drives the valve 70 and opens the valve 70. A plurality of electromagnetic valves 620 and pneumatic switches 630 can be provided corresponding to the number of valves 70, and the signal conversion device 610 outputs an open control signal for each valve 70.
オペレータが端末装置５１でバルブ駆動装置６０の動作停止を指示すると、端末側無線通信装置５２からバルブ側無線通信装置５３に開接点信号のオフが無線で送られ、バルブ駆動装置６０に伝達される。バルブ駆動装置６０の接点信号変換装置６１０は、バルブ開接点信号のオフを開制御信号のオフに変換して、電磁弁６２０に出力する。電磁弁６２０が開制御信号のオフにしたがって電磁弁を切り替えると、バルブ７０の開動作が停止する。 When the operator instructs the terminal device 51 to stop the operation of the valve driving device 60, the terminal-side wireless communication device 52 wirelessly sends an open contact signal OFF to the valve-side wireless communication device 53 and transmits it to the valve driving device 60. . The contact signal conversion device 610 of the valve drive device 60 converts the valve open contact signal OFF to the open control signal OFF and outputs it to the electromagnetic valve 620. When the solenoid valve 620 switches the solenoid valve according to the opening control signal being turned off, the opening operation of the valve 70 is stopped.
電磁弁６２０は、小電力で動作が可能なピエゾ型電磁弁が広く用いられている。しかしながら、ピエゾ型電磁弁は、一般的でなく、選択の自由度が低い。また、国内では本質安全防爆仕様の認定を受けているものが無いため、使用場所の制約がある。 As the solenoid valve 620, a piezo-type solenoid valve capable of operating with low power is widely used. However, piezo-type solenoid valves are not common and have a low degree of freedom in selection. In addition, there are no restrictions on the place of use because there is no intrinsically safe certification in Japan.
無線通信によるバルブの遠隔操作は、特に、危険場所において有益であるため、一般的で選択の自由度が高く、また、国内で本質安全防爆仕様の認定を受けている製品もあるソレノイド型電磁弁を使用したいという要望がある。 Solenoid solenoid valves that have general and high degree of freedom for selection, and that have been approved as intrinsically safe explosion-proof specifications in Japan because remote control of valves by wireless communication is particularly useful in hazardous locations. There is a request to use.
ただし、ソレノイド型電磁弁は、ピエゾ型電磁弁と比較して動作させるためにより大きな電力が必要である。具体的には、ピエゾ型電磁弁が６Ｖ、０．５ｍＡの０．００３Ｗ程度で動作させることができるのに対し、ソレノイド型電磁弁は、ＤＣ１２Ｖ、３４ｍＡ、４０８ｍＷ程度の電力が必要となる。したがって、無線通信によるバルブの遠隔操作でソレノイド型電磁弁を用いる場合には、接点信号変換装置において、電力供給と防爆仕様とを両立させなければならない。 However, the solenoid type solenoid valve requires larger electric power to operate as compared with the piezo type solenoid valve. Specifically, the piezo-type solenoid valve can be operated at about 0.003 W of 6 V and 0.5 mA, whereas the solenoid-type solenoid valve requires power of about DC 12 V, 34 mA and 408 mW. Therefore, when a solenoid type solenoid valve is used for remote operation of the valve by wireless communication, the power supply and the explosion-proof specification must be compatible in the contact signal conversion device.
図７は、ソレノイド型電磁弁を用いたとした場合のバルブ駆動装置６０の接点信号変換装置６１０の構成例を示している。本例では、２系統のソレノイド型電磁弁６２０（６２０ａ、６２０ｂ）を動作させるものとする。 FIG. 7 shows a configuration example of the contact signal conversion device 610 of the valve drive device 60 when a solenoid type electromagnetic valve is used. In this example, it is assumed that two solenoid solenoid valves 620 (620a, 620b) are operated.
本図に示すように、接点信号変換装置６１０は、ソレノイド型電磁弁６２０の動作電源となる電池６１１、防爆バリア６１２、スイッチ６１３（６１３ａ、６１３ｂ）、ＯＲゲート６１４を備えている。 As shown in this figure, the contact signal conversion device 610 includes a battery 611 serving as an operation power source for the solenoid type electromagnetic valve 620, an explosion-proof barrier 612, switches 613 (613a and 613b), and an OR gate 614.
電池６１１は、ソレノイド型電磁弁６２０を駆動する電力を供給するため、例えば、公称電圧３．６Ｖ（最大開路電圧３．９Ｖ）の電池を８個直列にして構成する。これにより、公称電圧２８．８Ｖ（最大開路電圧３１．２Ｖ）となる。 The battery 611 is configured by, for example, eight batteries having a nominal voltage of 3.6 V (maximum open circuit voltage of 3.9 V) in series in order to supply electric power for driving the solenoid type electromagnetic valve 620. As a result, the nominal voltage becomes 28.8V (maximum open circuit voltage 31.2V).
防爆バリア６１２は、ソレノイド型電磁弁６２０に供給する電圧と電流とを、それぞれソレノイド型電磁弁６２０の本安回路最大電圧、本安回路最大電流以下に制限する回路である。 The explosion-proof barrier 612 is a circuit that restricts the voltage and current supplied to the solenoid type electromagnetic valve 620 to be equal to or lower than the main safety circuit maximum voltage and the main safety circuit maximum current of the solenoid type electromagnetic valve 620, respectively.
スイッチ６１３（６１３ａ、６１３ｂ）は、防爆バリア６１２の出力とソレノイド型電磁弁６２０（６２０ａ、６２０ｂ）との間に配置され、バルブ側無線通信装置５３からの開接点信号に応じてオンオフが切り替えられる。オンになったスイッチ６１３に接続されたソレノイド型電磁弁６２０に、電池６１１からの電力が防爆バリア６１２を介して供給される。 The switches 613 (613a, 613b) are arranged between the output of the explosion-proof barrier 612 and the solenoid type electromagnetic valve 620 (620a, 620b), and are switched on / off according to an open contact signal from the valve-side wireless communication device 53. . Electric power from the battery 611 is supplied through the explosion-proof barrier 612 to the solenoid type electromagnetic valve 620 connected to the switch 613 that is turned on.
ＯＲゲート６１４は、２系統の開接点信号のいずれかがオンになるとハイとなる防爆バリア制御信号を防爆バリア６１２に出力する。 The OR gate 614 outputs to the explosion-proof barrier 612 an explosion-proof barrier control signal that becomes high when one of the two systems of open contact signals is turned on.
図８は、防爆バリア６１２の構成例を示している。ここでは、ソレノイド型電磁弁６２０の本安回路最大電圧が２９．４Ｖであり、本安回路最大電流が９３．８ｍＡであるとし、防爆バリア６１２は、電圧を２９．４Ｖに制限し、電流を９３．８ｍＡに制限するものとする。 FIG. 8 shows a configuration example of the explosion-proof barrier 612. Here, the maximum voltage of the safety circuit of the solenoid type solenoid valve 620 is 29.4V, the maximum current of the safety circuit is 93.8mA, the explosion-proof barrier 612 limits the voltage to 29.4V, It shall be limited to 93.8 mA.
本図に示すように防爆バリア６１２は、電池６１１側に電流制限部品である抵抗Ｒ１１とスイッチＳＷ１１を配置し、スイッチ６１３およびソレノイド型電磁弁６２０側に電圧制限部品であるツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２を配置している。これは、電流を制限してから電圧を制限した方が、より大きな電力をソレノイド型電磁弁６２０に供給することができるからである。 As shown in this figure, the explosion-proof barrier 612 has a resistor R11 and a switch SW11 that are current limiting components on the battery 611 side, and Zener diodes ZD11 and ZD12 that are voltage limiting components on the switch 613 and solenoid type solenoid valve 620 side. It is arranged. This is because a larger electric power can be supplied to the solenoid type electromagnetic valve 620 when the voltage is limited after the current is limited.
ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２は、本安回路最大電圧Ｕｏを２９．４Ｖに制限するため、例えば、ツェナー電圧Ｖｚが２６．７〜２８．１Ｖのものを用いる。抵抗Ｒ１１は、本安回路最大電流Ｉｏを９３．８ｍＡに制限するため、電池６１１の最大開路電圧３１．２Ｖ／９３．８ｍＡ≒３３３Ω以上の抵抗を用いる。スイッチＳＷ１１は、防爆バリア制御信号がハイになるとオンに切り替わるスイッチであり、例えば、ＦＥＴを用いる。 The zener diodes ZD11 and ZD12 are, for example, those having a zener voltage Vz of 26.7 to 28.1 V in order to limit the safe circuit maximum voltage Uo to 29.4V. The resistor R11 uses a resistor having a maximum open circuit voltage of 31.2 V / 93.8 mA≈333 Ω or more of the battery 611 in order to limit the current safety circuit maximum current Io to 93.8 mA. The switch SW11 is a switch that turns on when the explosion-proof barrier control signal becomes high. For example, an FET is used.
図９は、防爆バリア６１２の電圧−電流特性を示す図である。防爆バリア６１２は、電流を制限してから電圧を制限しているため、出力電流が小さい領域で、出力電圧がツェナー電圧Ｖｚで一定に制限され、本図に示すように、電圧−電流特性は非線形となる。 FIG. 9 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of the explosion-proof barrier 612. Since the explosion-proof barrier 612 limits the voltage after limiting the current, the output voltage is limited to a constant zener voltage Vz in a region where the output current is small. As shown in this figure, the voltage-current characteristic is Non-linear.
一般に、防爆バリアを介して供給される電力の電圧−電流特性が線形であれば、既存の計算式を用いて、認証機関の防爆構造規格を満たす防爆設計を容易に行なうことができる。 In general, if the voltage-current characteristic of the power supplied through the explosion-proof barrier is linear, an explosion-proof design that satisfies the explosion-proof structure standard of the certification body can be easily performed using an existing calculation formula.
しかしながら、電圧−電流特性が非線形の場合には、計算法が確立されておらず、より厳しい条件で実験的に本質安全性の評価を行なわざるを得ない。このため、防爆設計が複雑で困難な作業となる。 However, when the voltage-current characteristics are non-linear, no calculation method has been established, and the intrinsic safety must be evaluated experimentally under more severe conditions. For this reason, explosion-proof design is a complicated and difficult task.
そこで、本発明は、ソレノイド型電磁弁を駆動可能な接点信号変換装置において防爆設計を容易化することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to facilitate explosion-proof design in a contact signal conversion device capable of driving a solenoid type electromagnetic valve.
上記課題を解決するため、本発明の防爆バリアは、オンオフの接点信号を、ソレノイド型電磁弁を動作させる制御信号に変換する接点信号変換装置において前記ソレノイド型電磁弁の動作電源の電圧と電流とを制限する防爆バリアであって、電圧を制限する電圧制限部品の後段に、電流を制限する電流制限部品を配置したことを特徴とする。
ここで、前記電圧制限部品の前段に、前記接点信号に基づいてオンオフが切り替えられるスイッチを配置してもよい。
例えば、前記電圧制限部品は、ツェナーダイオードとし、前記電流制限部品は、抵抗とすることができる。
In order to solve the above problems, an explosion-proof barrier according to the present invention is a contact signal conversion device that converts an on / off contact signal into a control signal for operating a solenoid type solenoid valve. An explosion-proof barrier for limiting current, and a current limiting component for limiting current is disposed after a voltage limiting component for limiting voltage.
Here, a switch that can be turned on and off based on the contact signal may be disposed in front of the voltage limiting component.
For example, the voltage limiting component can be a Zener diode, and the current limiting component can be a resistor.
本発明によれば、ソレノイド型電磁弁を駆動可能な接点信号変換装置において防爆設計を容易化することができる。 According to the present invention, an explosion-proof design can be facilitated in a contact signal conversion device capable of driving a solenoid type electromagnetic valve.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るバルブ駆動装置１０の接点信号変換装置１１０の構成例を示している。本実施例では、２系統のソレノイド型電磁弁１２０（１２０ａ、１２０ｂ）を動作させるものとする。なお、バルブ駆動装置１０は、図６に示した構成と同様に、無線通信でバルブの開閉を遠隔操作する構成において、バルブ側無線通信装置とバルブとの間に配置される。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of the contact signal conversion device 110 of the valve drive device 10 according to the present embodiment. In this embodiment, it is assumed that two solenoid solenoid valves 120 (120a, 120b) are operated. Similar to the configuration shown in FIG. 6, the valve driving device 10 is disposed between the valve-side wireless communication device and the valve in a configuration in which the opening and closing of the valve is remotely controlled by wireless communication.
本図に示すように、接点信号変換装置１１０は、ソレノイド型電磁弁１２０の動作電源となる電池１１１、防爆バリア１１２、スイッチ１１３（１１３ａ、１１３ｂ）、ＯＲゲート１１４を備えている。図６に示したように、それぞれのソレノイド型電磁弁１２０（１２０ａ、１２０ｂ）は、バルブを動作させる空気圧開閉器を駆動する。 As shown in the figure, the contact signal conversion device 110 includes a battery 111 serving as an operation power source for the solenoid type electromagnetic valve 120, an explosion-proof barrier 112, switches 113 (113a and 113b), and an OR gate 114. As shown in FIG. 6, each solenoid type solenoid valve 120 (120a, 120b) drives a pneumatic switch for operating the valve.
電池１１１は、ソレノイド型電磁弁１２０を駆動する電力を供給するため、例えば、公称電圧３．６Ｖ（最大開路電圧３．９Ｖ）の電池を８個直列にして構成する。これにより、公称電圧２８．８Ｖ（最大開路電圧３１．２Ｖ）となる。ただし、ソレノイド型電磁弁１２０を動作させる電力を供給可能な外部供給電源を用いるようにしてもよい。 The battery 111 is configured by, for example, eight batteries having a nominal voltage of 3.6 V (maximum open circuit voltage of 3.9 V) in series in order to supply power for driving the solenoid type electromagnetic valve 120. As a result, the nominal voltage becomes 28.8V (maximum open circuit voltage 31.2V). However, an external power supply capable of supplying electric power for operating the solenoid type solenoid valve 120 may be used.
防爆バリア１１２は、ソレノイド型電磁弁１２０に供給する電圧と電流とを、それぞれソレノイド型電磁弁１２０の本安回路最大電圧、本安回路最大電流以下に制限する回路である。 The explosion-proof barrier 112 is a circuit that limits the voltage and current supplied to the solenoid type electromagnetic valve 120 to the maximum voltage of the solenoid circuit 120 and the maximum current of the solenoid circuit 120, respectively.
スイッチ１１３（１１３ａ、１１３ｂ）は、防爆バリア１１２の出力とソレノイド型電磁弁１２０（１２０ａ、１２０ｂ）との間に配置され、バルブ側無線通信装置からの開接点信号に応じてオンオフが切り替えられる。オンになったスイッチ１１３に接続されたソレノイド型電磁弁１２０に、電池１１１からの電力が防爆バリア１１２を介して供給される。 The switch 113 (113a, 113b) is disposed between the output of the explosion-proof barrier 112 and the solenoid type electromagnetic valve 120 (120a, 120b), and is switched on / off according to an open contact signal from the valve-side wireless communication device. Electric power from the battery 111 is supplied through the explosion-proof barrier 112 to the solenoid type solenoid valve 120 connected to the switch 113 that is turned on.
ＯＲゲート１１４は、２系統の開接点信号のいずれかがオンになるとハイとなる防爆バリア制御信号を防爆バリア１１２に出力する。開接点信号の系統数に対応した入力数を有するものとし、開接点信号が１系統の場合は不要である。 The OR gate 114 outputs an explosion-proof barrier control signal to the explosion-proof barrier 112 that becomes high when one of the two systems of open contact signals is turned on. The number of inputs corresponding to the number of systems of open contact signals is assumed, and this is not necessary when the number of open contact signals is one system.
図２は、本実施形態の防爆バリア１１２の構成例を示している。ここでは、ソレノイド型電磁弁１２０の本安回路最大電圧が２９．４Ｖであり、本安回路最大電流が９３．８ｍＡであるとし、防爆バリア１１２は、電圧を２９．４Ｖに制限し、電流を９３．８ｍＡに制限するものとする。 FIG. 2 shows a configuration example of the explosion-proof barrier 112 of the present embodiment. Here, it is assumed that the maximum voltage of the safety circuit of the solenoid type solenoid valve 120 is 29.4 V, the maximum current of the safety circuit is 93.8 mA, the explosion-proof barrier 112 limits the voltage to 29.4 V, It shall be limited to 93.8 mA.
本図に示すように防爆バリア１１２は、電池１１１側にスイッチＳＷ１と電圧制限部品であるツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２を配置し、スイッチ１１３およびソレノイド型電磁弁１２０側に電流制限部品である抵抗Ｒ１を配置している。すなわち、電圧制限部品の後段に電流制限部品である抵抗Ｒ１を配置しているため、
スイッチＳＷ１は、防爆バリア制御信号がハイになるとオンに切り替わるスイッチであり、例えば、ＦＥＴを用いる。トランジスタ、フォトカプラ等を用いてもよい。スイッチＳＷ１により、いずれかの接点信号がオンになって防爆バリア制御信号がハイとなった場合にのみ、電池１１１から電流が流れるため、電池１１１の寿命を伸ばすことができる。
As shown in this figure, the explosion-proof barrier 112 includes a switch SW1 and Zener diodes ZD1 and ZD2 that are voltage limiting components on the battery 111 side, and a resistor R1 that is a current limiting component on the switch 113 and solenoid type solenoid valve 120 side. It is arranged. That is, since the resistor R1 which is a current limiting component is arranged at the subsequent stage of the voltage limiting component,
The switch SW1 is a switch that turns on when the explosion-proof barrier control signal becomes high, and uses, for example, an FET. A transistor, a photocoupler, or the like may be used. Since the current flows from the battery 111 only when one of the contact signals is turned on by the switch SW1 and the explosion-proof barrier control signal becomes high, the life of the battery 111 can be extended.
ツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２は、本安回路最大電圧Ｕｏを２９．４Ｖに制限するため、例えば、ツェナー電圧Ｖｚが２６．７〜２８．１Ｖのものを用いる。もちろん、複数個のツェナーダイオードを直列に接続して本安回路最大電圧Ｕｏを２９．４Ｖに制限するようにしてもよい。 The Zener diodes ZD1 and ZD2 are, for example, those having a Zener voltage Vz of 26.7 to 28.1 V in order to limit the safe circuit maximum voltage Uo to 29.4 V. Of course, a plurality of Zener diodes may be connected in series to limit the maximum voltage Uo of the safety circuit to 29.4V.
抵抗Ｒ１は、本安回路最大電流Ｉｏを９３．８ｍＡに制限するため、電圧制限部品の最大電圧２８．１Ｖ／９３．８ｍＡ≒３００Ω以上の抵抗を用いる。本実施形態では、電圧制限部品の後段に電流制限部品である抵抗Ｒ１を配置しているため、電池１１１の最大開路電圧３１．２Ｖではなく、電圧制限部品の最大電圧２８．１Ｖに基づいて抵抗Ｒ１の下限値が定められる。もちろん、複数個の抵抗を用いて３００Ω以上の電流制限部品を構成してもよい。 The resistor R1 uses a resistor having a maximum voltage of 28.1 V / 93.8 mA≈300Ω or more of the voltage limiting component in order to limit the maximum current Io of the safety circuit to 93.8 mA. In the present embodiment, since the resistor R1, which is a current limiting component, is arranged after the voltage limiting component, the resistance is not based on the maximum open circuit voltage 31.2V of the battery 111 but the maximum voltage 28.1V of the voltage limiting component. A lower limit value of R1 is determined. Of course, a current limiting component of 300Ω or more may be configured using a plurality of resistors.
なお、スイッチＳＷ１のオン抵抗や電池１１１の内部抵抗が極めて小さい場合には、電圧制限部品と電池１１１との間に小さな抵抗を挿入することが望ましい。 When the on-resistance of the switch SW1 and the internal resistance of the battery 111 are extremely small, it is desirable to insert a small resistance between the voltage limiting component and the battery 111.
図３は、防爆バリアの電圧−電流特性を示す図である。本図における実線が本実施形態の防爆バリア１１２の電圧−電流特性であり、破線が電流を制限してから電圧を制限する防爆バリア６１２の電圧−電流特性である。 FIG. 3 is a diagram showing voltage-current characteristics of the explosion-proof barrier. The solid line in this figure is the voltage-current characteristic of the explosion-proof barrier 112 of this embodiment, and the broken line is the voltage-current characteristic of the explosion-proof barrier 612 that limits the current after limiting the current.
本実施形態の防爆バリア１１２は、電圧を制限してから電流を制限しているため、本図に示すように、電圧−電流特性は線形となる。このため、既存の計算式を用いて、認証機関の防爆構造規格を満たす防爆設計を容易に行なうことができる。 Since the explosion-proof barrier 112 of the present embodiment limits the current after limiting the voltage, the voltage-current characteristic is linear as shown in the figure. For this reason, an explosion-proof design that satisfies the explosion-proof structure standard of the certification body can be easily performed using the existing calculation formula.
また、本実施形態の防爆バリア１１２において、電流制限部品である抵抗Ｒ１の値は、３００Ω以上の範囲で選択することができる。これは、電流を制限してから電圧を制限する防爆バリア６１２の電流制限部品の下限値３３３Ωよりも小さい値である。このため抵抗値の選択範囲が広くなり、回路設計の自由度が増すことになる。 Further, in the explosion-proof barrier 112 of the present embodiment, the value of the resistor R1, which is a current limiting component, can be selected within a range of 300Ω or more. This is a value smaller than the lower limit value 333Ω of the current limiting component of the explosion-proof barrier 612 that limits the voltage after limiting the current. For this reason, the selection range of the resistance value is widened, and the degree of freedom in circuit design is increased.
ただし、本図に示すように、本実施形態の防爆バリア１１２は、同一の出力電流での出力電圧は、電流を制限してから電圧を制限する防爆バリア６１２に比べて低くいため、出力できる電力は小さくなる。 However, as shown in the figure, the explosion-proof barrier 112 of the present embodiment has an output voltage at the same output current, which is lower than the explosion-proof barrier 612 that limits the voltage after limiting the current. Becomes smaller.
しかしながら、図４に示す、電力が４０８ｍＷとなる負荷線と本実施形態の防爆バリア１１２の電圧−電流特性との関係から分かるように、本実施形態の防爆バリア１１２でも、ソレノイド型電磁弁１２０の動作に必要な４０８ｍＷ以上の電力を出力することができる。このため、無線によるバルブの遠隔操作システムにおけるソレノイド型電磁弁を駆動可能な接点信号変換装置の防爆バリアとして用いることが可能である。 However, as can be seen from the relationship between the load line where the electric power is 408 mW and the voltage-current characteristics of the explosion-proof barrier 112 of this embodiment shown in FIG. 4, the solenoid valve 120 of the solenoid-type solenoid valve 120 also has the explosion-proof barrier 112 of this embodiment. The power of 408 mW or more necessary for operation can be output. For this reason, it can be used as an explosion-proof barrier for a contact signal conversion device capable of driving a solenoid type electromagnetic valve in a wireless valve remote control system.
なお、上記の実施形態では、電圧制限部品により本安回路最大電圧Ｕｏを２９．４Ｖに制限するようにしていたが、本安回路最大電圧Ｕｏを２４Ｖ以下に制限することにより、点火限界曲線による本質安全性の評価を行なうことができるようになるため、一層防爆設計が容易となる。 In the above embodiment, the safety circuit maximum voltage Uo is limited to 29.4V by the voltage limiting component. However, by limiting the safety circuit maximum voltage Uo to 24V or less, the ignition limit curve is used. Since the intrinsic safety can be evaluated, the explosion-proof design is further facilitated.
この場合、図２におけるツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２として、例えば、ツェナー電圧Ｖｚが２０．９〜２３．１Ｖのものを用いればよい。このとき、抵抗Ｒ１は、本安回路最大電流Ｉｏを９３．８ｍＡに制限するため、電圧制限部品の最大電圧２３．１Ｖ／９３．８ｍＡ≒２５６Ω以上の抵抗を用いるようにする。 In this case, as the Zener diodes ZD1 and ZD2 in FIG. 2, for example, those having a Zener voltage Vz of 20.9 to 23.1 V may be used. At this time, the resistor R1 uses a resistor having a maximum voltage of 23.1 V / 93.8 mA≈256Ω or more of the voltage limiting component in order to limit the safe circuit maximum current Io to 93.8 mA.
これにより、本安回路最大電圧Ｕｏが２４Ｖ以下に制限されるため、点火限界曲線による本質安全性の評価を行なうことができるようになる。すなわち、点火限界曲線で本質安全性の評価を行なうことで、接点信号変換装置１１０内部キャパシタンスおよび内部インダクタンスによっては、試験装置を用いた評価を省略することができる。 As a result, the maximum voltage Uo of the safety circuit is limited to 24V or less, and the intrinsic safety can be evaluated by the ignition limit curve. That is, by evaluating the intrinsic safety with the ignition limit curve, the evaluation using the test device can be omitted depending on the internal capacitance and the internal inductance of the contact signal conversion device 110.
なお、本安回路最大電圧Ｕｏを２４Ｖ以下に制限した場合であっても、図５に示すように、ソレノイド型電磁弁１２０の動作に必要な４０８ｍＷ以上の電力を出力可能な動作点が存在する。このため、無線によるバルブの遠隔操作システムにおけるソレノイド型電磁弁を駆動可能な接点信号変換装置の防爆バリアとして用いることが可能である。 Even when the maximum voltage Uo of the safety circuit is limited to 24 V or less, there is an operating point that can output 408 mW or more of electric power necessary for the operation of the solenoid type solenoid valve 120 as shown in FIG. . For this reason, it can be used as an explosion-proof barrier for a contact signal conversion device capable of driving a solenoid type electromagnetic valve in a wireless valve remote control system.
１０…バルブ駆動装置
１１０…接点信号変換装置
１１１…電池
１１２…防爆バリア
１１３…スイッチ
１１４…ＯＲゲート
１２０…ソレノイド型電磁弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Valve drive device 110 ... Contact signal converter 111 ... Battery 112 ... Explosion-proof barrier 113 ... Switch 114 ... OR gate 120 ... Solenoid type solenoid valve
Claims (3)
電圧を制限する電圧制限部品の後段に、電流を制限する電流制限部品を配置したことを特徴とする防爆バリア。 An explosion-proof barrier that limits the voltage and current of the operating power supply of the solenoid type solenoid valve in a contact signal conversion device that converts an on / off contact signal into a control signal for operating the solenoid type solenoid valve,
An explosion-proof barrier, characterized in that a current limiting component that limits current is disposed after a voltage limiting component that limits voltage.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10718558B2 (en) | 2017-12-11 | 2020-07-21 | Global Cooling, Inc. | Independent auxiliary thermosiphon for inexpensively extending active cooling to additional freezer interior walls |
| JP2022151234A (en) * | 2021-03-26 | 2022-10-07 | 横河電機株式会社 | State detection device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5117552A (en) * | 1974-08-06 | 1976-02-12 | Fuji Electric Co Ltd | |
| JPS5950408U (en) * | 1982-09-25 | 1984-04-03 | エナジーサポート株式会社 | Display control circuit in overcurrent indicator |
| JPS59165397U (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | トキコ株式会社 | Ground-mounted refueling device |
| JPS602070U (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 太陽鉄工株式会社 | valve device |
| JPS63164677U (en) * | 1987-03-07 | 1988-10-26 | ||
| JPH0965441A (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | Low impedance intrinsic safety explosion proof barrier |
| JP5545511B2 (en) * | 2012-05-23 | 2014-07-09 | 横河電機株式会社 | Valve remote control device |
| JP6007922B2 (en) * | 2014-01-07 | 2016-10-19 | 横河電機株式会社 | Contact signal converter |
-
2014
- 2014-05-22 JP JP2014105928A patent/JP6413344B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5117552A (en) * | 1974-08-06 | 1976-02-12 | Fuji Electric Co Ltd | |
| JPS5950408U (en) * | 1982-09-25 | 1984-04-03 | エナジーサポート株式会社 | Display control circuit in overcurrent indicator |
| JPS59165397U (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | トキコ株式会社 | Ground-mounted refueling device |
| JPS602070U (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 太陽鉄工株式会社 | valve device |
| JPS63164677U (en) * | 1987-03-07 | 1988-10-26 | ||
| JPH0965441A (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | Low impedance intrinsic safety explosion proof barrier |
| JP5545511B2 (en) * | 2012-05-23 | 2014-07-09 | 横河電機株式会社 | Valve remote control device |
| JP6007922B2 (en) * | 2014-01-07 | 2016-10-19 | 横河電機株式会社 | Contact signal converter |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10718558B2 (en) | 2017-12-11 | 2020-07-21 | Global Cooling, Inc. | Independent auxiliary thermosiphon for inexpensively extending active cooling to additional freezer interior walls |
| JP2022151234A (en) * | 2021-03-26 | 2022-10-07 | 横河電機株式会社 | State detection device |
| JP7287413B2 (en) | 2021-03-26 | 2023-06-06 | 横河電機株式会社 | State detection device |
| US11977101B2 (en) | 2021-03-26 | 2024-05-07 | Yokogawa Electric Corporation | State detection apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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