Pepperl+Fuchs KCD2-STC-Ex1: Visão geral técnica e aplicações

O Pepperl+Fuchs KCD2-STC-Ex1 é uma barreira isolada de um único canal projetada para interagir com transmissores SMART de 2 fios e fontes de corrente em sistemas de automação industrial.Este módulo de condicionamento de sinal fornece isolamento elétrico entre os dispositivos de campo localizados em zonas de perigo e o equipamento do sistema de controlo em zonas seguras., assegurando uma transmissão de sinal fiável, mantendo os padrões de segurança intrínsecos.O dispositivo oferece opções de integração flexíveis para os desenhos de painéis de controlo .

Especificações técnicas e princípios de funcionamento

O KCD2-STC-Ex1 funciona com uma fonte de alimentação de corrente contínua de 24 V com uma ampla gama de tensão de entrada de 19-30 V CC e apresenta um baixo consumo de energia de ≤ 1,1 W em condições normais.O módulo aceita sinais de entrada analógicos de 4-20mA de dispositivos de campo e fornece saídas isoladas de sinais de corrente de 4-20mA ou de voltagem de 1-5V, com saída configurável através de interruptores DIP internos.O dispositivo incorpora tecnologia avançada de processamento de sinal que converte os sinais recebidos em formato digital para isolamento antes de reconverter para saídas analógicas, alcançando uma elevada precisão com menos de 0,1% de desvio da escala total a 20°C.

Esta barreira de isolamento emprega vários mecanismos de proteção, incluindo diodos Zener para limitação de tensão e resistores para restrição de corrente,Assegurar que a energia transferida para zonas perigosas permanece dentro de limites seguros O isolamento elétrico entre os circuitos de entrada/saída, entrada/potência e saída/potência cumpre as normas IEC/EN61010-1, com uma tensão de isolamento nominal de 300 Veff.O módulo suporta o protocolo de comunicação HART através de terminais dedicados, permitindo a comunicação digital bidireccional com dispositivos de campo inteligentes sem interromper o sinal analógico.

Certificações de segurança e conformidade

O KCD2-STC-Ex1 cumpre os requisitos do nível de integridade de segurança SIL 2 de acordo com a norma IEC/EN 61508, com certificação de capacidade sistemática (SC 3)), a fim de torná-lo adequado para sistemas de segurança instrumentados nas indústrias de processo Esta certificação garante que o dispositivo oferece uma protecção fiável contra potenciais explosões em zonas perigosas onde possam estar presentes gases ou poeiras inflamáveis.A abordagem de segurança intrínseca implementada no projeto permite a manutenção e calibração de equipamentos de campo conectados sem exigir desligamentos de energia em áreas perigosas, reduzindo significativamente o tempo de inatividade e melhorando a eficiência operacional.

Características de instalação e configuração

A instalação do KCD2-STC-Ex1 é simplificada por meio de sua tecnologia de conexão de terminal de mola, que suporta fiação push-in para montagem mais rápida.O módulo é concebido para ser montado em trilhos DIN normalizados de 35 mm, de acordo com a norma EN 60715001, com dimensões compactas de 12,5 × 114 × 122 mm (0,5 × 4,5 × 4,8 polegadas).A flexibilidade de configuração é alcançada através de configurações de interruptor DIP que permitem aos usuários selecionar entre diferentes modos operacionais, incluindo fonte de correnteA configuração padrão de fábrica configura ambas as saídas como modo de fonte de corrente, que é o requisito de aplicação mais comum.

Aplicações industriais e integração de sistemas

Esta barreira de isolamento é particularmente valiosa em indústrias como petróleo e gás, processamento químico, produtos farmacêuticos e geração de energia, onde a segurança intrínseca é primordial.Aplicações típicas incluem interface com transmissores de pressão, sensores de temperatura, medidores de caudal e outros instrumentos de campo de dois fios situados em zonas classificadas de perigo.O módulo permite a integração perfeita entre dispositivos de campo e sistemas de controlo, incluindo DCS (Distributed Control Systems), PLCs (Programmable Logic Controllers) e sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

A capacidade de condicionamento do sinal do KCD2-STC-Ex1 aumenta a precisão da medição protegendo contra circuitos de terra e interferências eletromagnéticas,que é particularmente importante na transmissão de sinais analógicos de baixo nível a longas distâncias do campo para a sala de controlo.O tempo de resposta rápido do dispositivo, com tempo de subida/baixa ≤10 ms e tempo de estabilização ≤50 ms, garante um atraso mínimo do sinal em aplicações críticas de controlo de processos.O módulo mantém a integridade do sinal para variáveis de processo dinâmicas, enquanto filtra o ruído de alta frequência .

Vantagens comparativas em relação às soluções alternativas

Em comparação com as barreiras zener, a barreira de isolamento KCD2-STC-Ex1 oferece desempenho superior através de isolamento galvânico completo entre os circuitos de campo e controle. 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 As capacidades de conversão e condicionamento de sinal proporcionam funcionalidades adicionais para além da limitação de energia básica,A construção de uma barreira de isolamento é uma solução mais abrangente, apesar do seu custo inicial mais elevado..

A Pepperl+Fuchs, com sede em Mannheim, Alemanha, traz décadas de experiência em sensores industriais e tecnologia de interface para o projeto KCD2-STC-Ex1.É importante notar que enquanto o modelo padrão KCD2-STC-Ex1 permanece disponível, a Pepperl+Fuchs indicou que a variante KCD2-STC-Ex1.SP já não é vendida comercialmente, com produtos sucessores disponíveis para projetos em curso.Isto reflete a abordagem da empresa de melhoria contínua do produto, mantendo o apoio às instalações existentes.