Pepperl+Fuchs RSD-GW2-Ex2.DPE 是德国倍加福(Pepperl+Fuchs)公司生产的一款单通道、直流数字输入型隔离式安全栅,属于其经典的K系列(K-System) 产品线。它设计用于连接安装在危险区域(如Zone 1, 21区) 的NAMUR型接近开关或机械触点,并将其信号安全、无源地转换并传输至安全区域(Zone 0, 20区) 的控制系统(如PLC、DCS的DI模块),是实现本质安全防爆理念的关键接口设备。
应用场景:
在一座大型炼油厂的罐区,需要监测多个储罐顶部的呼吸阀位置状态。传感器(如本安型限位开关)安装在潜在的爆炸性气体环境(Zone 1)中。如果直接将开关信号线引入位于安全区的控制室,一旦线路出现故障产生火花,就可能引发灾难。此时,Pepperl+Fuchs RSD-GW2-Ex2.DPE 被安装在防爆接线箱或安全区机柜内,充当“安全卫士”。它将通往危险区的电路能量限制在绝对安全的水平(本质安全),同时将现场开关的“通/断”状态,转换为控制系统可识别的有源晶体管信号进行输出。它解决了危险区现场信号与安全区控制系统之间安全、可靠、无失真传输的根本性隔离与防爆需求。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | RSD-GW2-Ex2.DPE |
制造商 | 倍加福(Pepperl+Fuchs) |
产品类别 | 隔离式安全栅(单通道, 直流数字输入) |
防爆认证 | ATEX, IECEx, UKEX 认证, 适用于 Zone 1/21, Ga/Gb, II 2G/2D Ex ia IIC |
输入特性 | 适用于 NAMUR传感器(符合 DIN 19234) 或机械触点(干接点)。 输入回路为本质安全(Ex i)型。 |
输出信号 | 晶体管(固态开关)输出, 通常为 P沟道(Sourcing), 可驱动PLC/DCS的DI模块。 输出与内部电路及输入隔离。 |
供电电压 | 19 ... 30 V DC, 为安全栅自身及通过隔离栅向危险区侧传感器供电(有限能量)。 |
开关频率 | 高达 1 kHz, 适用于高速计数或状态监测应用。 |
安全参数 | Ui: 30V, Ii: 120mA, Pi: 0.9W, Ci: 15nF, Li: 0mH (具体以官方手册为准, 这些是本安侧允许的最大值)。 |
精度/响应时间 | 信号无失真传输, 响应时间通常<1ms。 |
安装方式 | 标准DIN导轨(35mm)安装, 紧凑型设计, 支持高密度排列。 |
工作温度 | -20°C 至 +60°C, 宽温范围适应严苛工业环境。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:可靠的本质安全能量限制
RSD-GW2-Ex2.DPE 的核心是其精密的能量限制电路。它将来自安全区的电源电压和电流,通过电阻、齐纳二极管和快速熔断器等元件组成的多重保护屏障,严格限制在规定的安全参数(Ui, Ii, Pi)以下。即使安全区侧出现故障导致高能量窜入,或危险区侧线路发生短路/开路产生火花,其能量也不足以点燃特定的爆炸性气体混合物,从而从源头防止爆炸。
创新点2:全信号隔离与高抗干扰能力
该安全栅在输入(危险区)、输出(安全区)和供电电源之间实现了三重电气隔离。这种隔离不仅满足了防爆要求,更有效切断了地环路,抑制了共模干扰和电势差,确保了信号传输的纯净和稳定。其强大的电磁兼容性(EMC)设计,使其能够在强电磁干扰的工业环境中(如变频器附近)稳定工作。
创新点3:智能诊断与高兼容性
RSD-GW2-Ex2.DPE 能够检测危险区侧回路的开路和短路故障。当NAMUR传感器发生故障时,其输出状态会发生变化(例如进入故障安全状态),此状态可通过输出信号或额外的诊断功能(部分型号支持)传递至控制系统,实现预测性维护。其兼容NAMUR传感器和机械触点的设计,为用户提供了极大的灵活性。
应用案例与行业价值:
案例:化工厂反应釜区域阀门位置反馈系统
在某精细化工项目中,数十个反应釜的进出口气动阀上安装了本安型限位开关(NAMUR型),用于远程确认阀门“开”或“关”到位状态。这些开关位于Class I, Division 1(相当于Zone 1)的防爆区域。项目选用了 Pepperl+Fuchs RSD-GW2-Ex2.DPE 作为每个阀位信号的隔离接口。
应用流程: 所有安全栅集中安装在控制室机柜的DIN导轨上。每个反应釜的两个阀位信号(开位、关位)分别接入一个 RSD-GW2-Ex2.DPE。安全栅为本安侧的限位开关提供安全工作电源,并接收其信号。当阀门动作到位,限位开关状态改变,安全栅的输出晶体管相应导通或关断,精确地将状态传递给Siemens S7-400 PLC的DI模块。在一次现场调试中,一名电工误将24V安全区电源直接接到了通往危险区的线路上。由于 RSD-GW2-Ex2.DPE 内部快速熔断器的保护,该误操作仅导致该通道安全栅损坏,但有效阻止了危险能量传入危险区,保护了现场设备和人员安全。
用户评价: 项目仪表工程师表示:“在防爆区域,安全没有妥协余地。倍加福的 K系列 安全栅(如 RSD-GW2-Ex2.DPE)是我们标准的‘安全语言’。它的安装非常便捷,导轨一卡就行。清晰的LED状态指示和可靠的诊断,让我们的日常巡检和维护效率很高。全球统一的认证也简化了我们的项目审核流程。”


相关产品组合方案:
Pepperl+Fuchs RSD-GW2-Ex1.DPE:适用于机械触点(干接点)输入的安全栅,与Ex2.DPE对应NAMUR输入形成互补。
Pepperl+Fuchs KFD2-SH-Ex2.W:双通道NAMUR输入安全栅,适用于需要更高安装密度的场合,功能与 RSD-GW2-Ex2.DPE 类似。
Pepperl+Fuchs KFD2-STC4-Ex1:热电偶/毫伏信号输入隔离栅,用于温度信号采集,与数字量栅配套使用。
Pepperl+Fuchs KFD2-CR-Ex1:模拟量电流输入(4-20mA)隔离栅,用于压力、流量等变送器信号。
Pepperl+Fuchs KFD2-SCD-Ex1:数字量输出(DO)安全栅,用于控制危险区的本安型电磁阀或声光报警器。
Pepperl+Fuchs NBB15-30GM50-E2:典型的NAMUR型电感式接近开关,是 RSD-GW2-Ex2.DPE 的完美现场配套传感器。
Siemens Simatic ET 200SP分布式I/O系统:安全栅的输出可直接接入此类高性能PLC的DI模块,构成完整的分布式控制系统。
MTL(MTL Instruments) 或 R. STAHL 品牌的同类隔离安全栅:作为市场主要竞品,可在特定项目要求或成本考量时作为备选方案。
安装维护与全周期支持:
Pepperl+Fuchs RSD-GW2-Ex2.DPE 采用标准DIN导轨安装,接线端子清晰明确,标识符合作业。安装时必须严格遵守防爆规范,确保安全区与危险区接线完全分开,并使用正确的电缆引入装置(如防爆格兰头)。日常维护主要是检查接线是否松动、观察电源和状态指示灯是否正常、并定期通过控制系统或专用工具(如P+F的DTM)读取诊断信息。