《模擬量輸入隔離式安全柵（征求意見稿）》編制說明

《模擬量輸入隔離式安全柵（征求意見稿）》

編制說明

一、目的意義

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,自動(dòng)控制的應(yīng)用越來越高,在控制系統(tǒng)中,

模擬量輸入非常普遍。對(duì)于一些自然界中連續(xù)變化的物理變量,例如溫度、壓力、

液位、流量等，用模擬量可以很好的表達(dá)它的量級(jí)。如果在煤炭、石油、天然氣

等工業(yè)區(qū),傳輸?shù)哪M量信號(hào)必須是本質(zhì)安全的?，F(xiàn)場(chǎng)直接在沒有防爆處理的線

路上進(jìn)行傳輸模擬量信號(hào)有可能會(huì)引起線路打火引燃爆炸性可燃物的情況，這在

爆炸性環(huán)境中是不允許的，因此，需要限制模擬量設(shè)備的能量。

模擬量輸入隔離式安全柵以提供一種模擬量輸入型隔離電路,同時(shí)進(jìn)行防爆

處理,限制模擬量信號(hào)從危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)上傳時(shí)數(shù)據(jù)線路上的能量,使之不足以引燃爆

炸性混合物,同時(shí)對(duì)兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行電氣隔離,增強(qiáng)了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性、安

全性和可靠性，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。

2012年發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28471.1《工業(yè)過程測(cè)量和控制系統(tǒng)用隔離

式安全柵第1部分：通用技術(shù)條件》對(duì)隔離式安全柵的通用技術(shù)條件做了規(guī)定。

但隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前隔離式安全柵的快速響應(yīng)時(shí)間、電功率、環(huán)境適應(yīng)性等

性能指標(biāo)以及智能化水平均可以優(yōu)于目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要，規(guī)范行業(yè)的整體質(zhì)量水平，營(yíng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境，

推動(dòng)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，特提出《模擬量輸入隔離式安全柵》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)相關(guān)行業(yè)要求，標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“前瞻性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、規(guī)范

性”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則

第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求進(jìn)行編寫。

三、標(biāo)準(zhǔn)編制過程

2023年02月至2023年03月，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)行業(yè)、

標(biāo)準(zhǔn)、科研成果、專著等開展廣泛、深入的調(diào)研，在此基礎(chǔ)上完成《模擬量輸入

隔離式安全柵》的草案并提交立項(xiàng)申請(qǐng)書。2023年04月26日正式完成《模擬

量輸入隔離式安全柵》的立項(xiàng)。

隨后團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組與相關(guān)專家經(jīng)多次研究、討論對(duì)草案進(jìn)行數(shù)次修改，

于2023年06月提交《模擬量輸入隔離式安全柵》標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及征求意見稿

編制說明，擬定公開征求意見稿，廣泛征求各方意見和建議。

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組將根據(jù)各方意見和建議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改后形成送審稿，

擬定2023年07月召開專家審查會(huì)并根據(jù)審查專家的意見與建議對(duì)送審稿進(jìn)

行補(bǔ)充、完善，最終形成《模擬量輸入隔離式安全柵》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。

四、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬量輸入隔離式安全柵的術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、分類、主要

參數(shù)、型號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、使用說明書、包裝和貯存。

主要參數(shù)

基本參數(shù)見下表：

項(xiàng)目參數(shù)

尺寸W18mm×D100mm×H119mm

重量150g

材質(zhì)ABS

貯存溫度-40℃～＋80℃

供電電壓18V～32VDC

滿載功耗1.1W（單通道）、1.6W（雙通道）

適用設(shè)備二線制變送器、三線制變送器、電流源

通道形式1進(jìn)1出、1進(jìn)2出、2進(jìn)2出

安裝方式DIN35mm導(dǎo)軌安裝

性能參數(shù)見下表：

項(xiàng)目參數(shù)

隔離精度0.1%F·S

溫度漂移＜30ppm/℃

階躍相應(yīng)時(shí)間智能型＜0.5s；快速響應(yīng)型＜2ms

隔離方式輸入-輸出-電源三端隔離

本質(zhì)安全等級(jí)[Exia]a

設(shè)備類別ⅡCb

防護(hù)等級(jí)IP20

阻燃等級(jí)V-0

輸入端子號(hào)1/2/3，4/5/6

輸入（ExiaIIC危險(xiǎn)區(qū)）輸入電流信號(hào)(0)4-20mA、0-10mA、HART數(shù)字信號(hào)..

輸入電壓信號(hào)(0)1-5V、1-10V..（或定制電壓/電流量程）

項(xiàng)目參數(shù)

配電能力負(fù)載20mA時(shí)電壓≥16V

開路電壓≤26V

輸入阻抗電流時(shí)≤35Ω；電壓時(shí)0V～5V：＞1MΩ

輸出端子號(hào)7/8，10/11

(0)4mA～20mA、0mA～10mA（或指定量

輸出電流

程）

輸出（安全區(qū)）

電流負(fù)載能力4mA～20mA，≤550Ω

輸出電壓(0)1V～5V、1V～10V（或指定量程）

電壓負(fù)載能力0V～5V：≥1MΩ，0V～10V：≥2MΩ

a在正常工作、一個(gè)計(jì)數(shù)故障和兩個(gè)計(jì)數(shù)故障情況下均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。該等級(jí)的安全

柵本質(zhì)安全端可連接到0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的本質(zhì)安全設(shè)備。

b對(duì)應(yīng)的代表性氣體為乙炔或氫氣與空氣的混合物。

2、技術(shù)要求

2.1外觀與結(jié)構(gòu)要求如下：

安全柵應(yīng)符合本文件的要求，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的工藝及技術(shù)文件制造。

安全柵外殼和零件表面覆蓋層、面板及銘牌等均應(yīng)光潔完好，不得有剝落及

傷痕等缺陷。

表面應(yīng)色澤均勻，不得有明顯擦傷、露底、裂紋和起泡，緊固件不得有松動(dòng)。

表面應(yīng)干凈整潔，無明顯油污、色漬。

2.2尺寸偏差要求如下：

模擬量輸入隔離式安全柵的實(shí)際尺寸與標(biāo)示尺寸相符，允許偏差為±1%。

性能要求如下：

安全柵的基本性能見下表：

項(xiàng)目指標(biāo)

不精確度/%±0.1

快速響應(yīng)型＜2ms

階躍響應(yīng)時(shí)間

智能型＜0.5s

單通道1.1W

電功率

雙通道1.6W

安全柵的防爆性能應(yīng)符合GB/T3836.1和GB/T3836.4中的要求。

外殼的防護(hù)功能應(yīng)符合GB/T4208中IP20的要求。

安全柵的阻燃性能應(yīng)符合GB/T2408—2021中V-0的要求。

安全要求:

在試驗(yàn)電壓為500VDC的條件下，本質(zhì)安全電路端子與機(jī)殼間的絕緣電阻

不小于100MΩ。

在漏電流設(shè)置為1mA的條件下，本質(zhì)安全電路端子與機(jī)殼間的介電強(qiáng)度不

小于2500VAC。

安全柵的電磁兼容性要求見下表：

項(xiàng)目要求

靜電放電

射頻電磁場(chǎng)輻射功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復(fù)，不需要操作

電快速瞬變脈沖群

浪涌抗擾度者干預(yù)

工頻磁場(chǎng)抗擾度

安全柵的環(huán)境適應(yīng)性要求見下表：

項(xiàng)目要求

環(huán)境溫度/（ppm/℃）＜30

濕熱/%0.1

對(duì)輸出影響/%0.1

振動(dòng)（正弦）

對(duì)結(jié)構(gòu)影響試驗(yàn)后，緊固件不得松動(dòng)，無機(jī)械損傷

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無沖突。

指標(biāo)要求設(shè)定參考GB/T28471.1—2012《工業(yè)過程測(cè)量和控制系統(tǒng)用隔離

式安全柵第1部分：通用技術(shù)條件》；

測(cè)試方法參考GB/T18271.2—2017《過程測(cè)量和控制裝置通用性能評(píng)定

方法和程序第2部分：參比條件下的試驗(yàn)》

六、實(shí)施推廣建議

本標(biāo)準(zhǔn)為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，供社會(huì)各界自愿使用。

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

八、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

九、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

《模擬量輸入隔離式安全柵（征求意見稿）》

編制說明

一、目的意義

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,自動(dòng)控制的應(yīng)用越來越高,在控制系統(tǒng)中,

模擬量輸入非常普遍。對(duì)于一些自然界中連續(xù)變化的物理變量,例如溫度、壓力、

液位、流量等，用模擬量可以很好的表達(dá)它的量級(jí)。如果在煤炭、石油、天然氣

等工業(yè)區(qū),傳輸?shù)哪M量信號(hào)必須是本質(zhì)安全的?，F(xiàn)場(chǎng)直接在沒有防爆處理的線

路上進(jìn)行傳輸模擬量信號(hào)有可能會(huì)引起線路打火引燃爆炸性可燃物的情況，這在

爆炸性環(huán)境中是不允許的，因此，需要限制模擬量設(shè)備的能量。

模擬量輸入隔離式安全柵以提供一種模擬量輸入型隔離電路,同時(shí)進(jìn)行防爆

處理,限制模擬量信號(hào)從危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)上傳時(shí)數(shù)據(jù)線路上的能量,使之不足以引燃爆

炸性混合物,同時(shí)對(duì)兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行電氣隔離,增強(qiáng)了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性、安

全性和可靠性，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。

2012年發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28471.1《工業(yè)過程測(cè)量和控制系統(tǒng)用隔離

式安全柵第1部分：通用技術(shù)條件》對(duì)隔離式安全柵的通用技術(shù)條件做了規(guī)定。

但隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前隔離式安全柵的快速響應(yīng)時(shí)間、電功率、環(huán)境適應(yīng)性等

性能指標(biāo)以及智能化水平均可以優(yōu)于目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要，規(guī)范行業(yè)的整體質(zhì)量水平，營(yíng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境，

推動(dòng)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，特提出《模擬量輸入隔離式安全柵》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)相關(guān)行業(yè)要求，標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“前瞻性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、規(guī)范

性”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則

第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求進(jìn)行編寫。

三、標(biāo)準(zhǔn)編制過程

2023年02月至2023年03月，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)行業(yè)、

標(biāo)準(zhǔn)、科研成果、專著等開展廣泛、深入的調(diào)研，在此基礎(chǔ)上完成《模擬量輸入

隔離式安全柵》的草案并提交立項(xiàng)申請(qǐng)書。2023年04月26日正式完成《模擬

量輸入隔離式安全柵》的立項(xiàng)。

隨后團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組與相關(guān)專家經(jīng)多次研究、討論對(duì)草案進(jìn)行數(shù)次修改，

于2023年06月提交《模擬量輸入隔離式安全柵》標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及征求意見稿

編制說明，擬定公開征求意見稿，廣泛征求各方意見和建議。

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組將根據(jù)各方意見和建議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改后形成送審稿，

擬定2023年07月召開專家審查會(huì)并根據(jù)審查專家的意見與建議對(duì)送審稿進(jìn)

行補(bǔ)充、完善，最終形成《模擬量輸入隔離式安全柵》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。

四、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬量輸入隔離式安全柵的術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、分類、主要

參數(shù)、型號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、使用說明書、包裝和貯存。

主要參數(shù)

基本參數(shù)見下表：

項(xiàng)目參數(shù)

尺寸W18mm×D100mm×H119mm

重量150g

材質(zhì)ABS

貯存溫度-40℃～＋80℃

供電電壓18V～32VDC

滿載功耗1.1W（單通道）、1.6W（雙通道）

適用設(shè)備二線制變送器、三線制變送器、電流源

通道形式1進(jìn)1出、1進(jìn)2出、2進(jìn)2出

安裝方式DIN35mm導(dǎo)軌安裝

性能參數(shù)見下表：

項(xiàng)目參數(shù)

隔離精度0.1%F·S

溫度漂移＜30ppm/℃

階躍相應(yīng)時(shí)間智能型＜0.5s；快速響應(yīng)型＜2ms

隔離方式輸入-輸出-電源三端隔離

本質(zhì)安全等級(jí)[Exia]a

設(shè)備類別ⅡCb

防護(hù)等級(jí)IP20

阻燃等級(jí)V-0

輸入端子號(hào)1/2/3，4/5/6

輸入（ExiaIIC危險(xiǎn)區(qū)）輸入電流信號(hào)(0)4-20mA、0-10mA、HART數(shù)字信號(hào)..

輸入電壓信號(hào)(0)1-5V、1-10V..（或定制電壓/電流量程）

項(xiàng)目參數(shù)

配電能力負(fù)載20mA時(shí)電壓≥16V

開路電壓≤26V

輸入阻抗電流時(shí)≤35Ω；電壓時(shí)0V～5V：＞1MΩ

輸出端子號(hào)7/8，10/11

(0)4mA～20mA、0mA～10mA（或指定量

輸出電流

程）

輸出（安全區(qū)）

電流負(fù)載能力4mA～20mA，≤550Ω

輸出電壓(0)1V～5V、1V～10V（或指定量程）

電壓負(fù)載能力0V～5V：≥1MΩ，0V～10V：≥2MΩ

a在正常工作、一個(gè)計(jì)數(shù)故障和兩個(gè)計(jì)數(shù)故障情況下均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。該等級(jí)的安全

柵本質(zhì)安全端可連接到0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的本質(zhì)安全設(shè)備。

b對(duì)應(yīng)的代表性氣體為乙炔或氫氣與空氣的混合物。

2、技術(shù)要求

2.1外觀與結(jié)構(gòu)要求如下：

安全柵應(yīng)符合本文件的要求，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的工藝及技術(shù)文件制造。

安全柵外殼和零件表面覆蓋層、面板及銘牌等均應(yīng)光潔完好，不得有剝落及

傷痕等缺陷。

表面應(yīng)色澤均勻，不得有明顯擦傷、露底、裂紋和起泡，緊固件不得有松動(dòng)。

表面應(yīng)干凈整潔，無明顯油污、色漬。

2.2尺寸偏差要求如下：

模擬量輸入隔離式安全柵的實(shí)際尺寸與標(biāo)示尺寸相符，允許偏差為±1%。

性能要求如下：

安全柵的基本性能見下表：

項(xiàng)目指標(biāo)

不精確度/%±0.1

快速響應(yīng)型＜2ms

階躍響應(yīng)時(shí)間

智能型＜0.5s

單通道1.1W

電功率

雙通道1.6W

安全柵的防爆性能應(yīng)符合GB/T38