伍　城　赵怀林　王　林　杜　刚　王竹平

(上海应用技术大学电气与电子工程学院1，上海　201418；上海辰竹仪表有限公司2，上海　201612)

Modbus总线式本质安全栅的研究与验证

伍城1赵怀林1王林1杜刚2王竹平2

(上海应用技术大学电气与电子工程学院1，上海201418；上海辰竹仪表有限公司2，上海201612)

摘要：在石油、石化等具有潜在爆炸性环境的过程行业中，须采取高效的防爆措施，因此，对本质安全栅的研究显得尤为重要。对本安防爆技术、基于Modbus通信协议等作了详细的研究，并给出设计本安产品参数值的计算方法。采用TI公司生产的ADS1247采样芯片和MSP430F149单片机完成产品设计，解决了复合波雷电冲击时仪表输出数值的偏差大以及温漂高于平均值等设计难点。试验结果表明，该系统具有良好的稳定性、操作性与可靠性。

关键词：防爆本质安全栅Modbus协议ADS1247MSP430F149智能仪表

0引言

本安型仪表即本质安全型仪表，在正常状态和故障状态下，其电路系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。但它不能单独使用，必须和本安关联设备安全栅、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能[1-2]。

本安防爆型安全栅是本安防爆系统的重要组成部分。为了保证电气设备在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障的情况下，所产生的电火花和热效应不至于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸，安全栅利用限流和限压原理，限制了从安全场所传递到危险场所的能量[3-4]。

在本安系统中，危险侧的简单设备虽然自身不产生超过标准要求的能量，但却无法限制由于安全区的设备故障导致的大电流、高电压输入所产生的危险火花。……