①NAMUR信號(hào)定義
NAMUR信號(hào)是由NAMUR(德國(guó)測(cè)量與控制技術(shù)協(xié)會(huì))制定的一種用于工業(yè)過程自動(dòng)化領(lǐng)域的低功耗、本質(zhì)安全型模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于連接現(xiàn)場(chǎng)儀表(如傳感器、執(zhí)行器)與控制系統(tǒng)。
②背景
20世紀(jì)70年代，為解決危險(xiǎn)環(huán)境中儀表通信的安全性問題，NAMUR基于“安全柵”概念開發(fā)了該標(biāo)準(zhǔn)，旨在確保在易燃易爆場(chǎng)合中信號(hào)傳輸?shù)目煽啃耘c本質(zhì)安全性。
2、NAMUR信號(hào)技術(shù)特性與參數(shù)
①信號(hào)類型
NAMUR信號(hào)采用雙極性電流信號(hào)(區(qū)別于傳統(tǒng)4-20mA)，具體參數(shù)如下：
②本質(zhì)安全設(shè)計(jì)
◆低電壓(通常＜10V)和小電流限制，避免產(chǎn)生電火花。
◆信號(hào)傳輸線可兼作電源線，簡(jiǎn)化布線。
③抗干擾能力
電流信號(hào)比電壓信號(hào)更抗電磁干擾，適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境；雙極性設(shè)計(jì)可通過電流方向區(qū)分正常與故障狀態(tài)。
3、NAMUR信號(hào)應(yīng)用場(chǎng)景
①危險(xiǎn)區(qū)域
◆石油、化工、天然氣等存在爆炸性氣體的場(chǎng)所，例如壓力變送器、溫度傳感器的信號(hào)傳輸。
◆煉油廠的反應(yīng)釜壓力監(jiān)測(cè)、儲(chǔ)罐液位檢測(cè)；
◆化工廠的易燃易爆氣體濃度傳感器(如甲烷、丙烷檢測(cè)儀)；天然氣管道的防爆型溫度/流量變送器
②防爆場(chǎng)合
符合ATEX、IECEx等防爆認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，常用于0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)區(qū)域。無需額外安全柵即可滿足ATEX、IECEx等防爆標(biāo)準(zhǔn)，適用于0區(qū)(持續(xù)存在爆炸性氣體)、1區(qū)(可能存在爆炸性氣體)、2區(qū)(偶爾存在爆炸性氣體)危險(xiǎn)區(qū)域，避免信號(hào)傳輸過程中產(chǎn)生電火花引發(fā)爆炸。
③低功耗設(shè)備
適用于電池供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表(如無線傳感器的前端信號(hào)處理)。
4、NAMUR與其他標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比
5、NAMUR信號(hào)的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)
①高安全性
無需額外安全柵即可滿足本質(zhì)安全要求，降低系統(tǒng)成本。
②故障診斷
通過電流極性快速識(shí)別設(shè)備狀態(tài)(正常 / 故障)，提高維護(hù)效率。
③低功耗設(shè)計(jì)
適合電池供電或遠(yuǎn)程儀表，延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航。
④挑戰(zhàn)傳輸距離限制
NAMUR信號(hào)通常建議傳輸距離＜500米，長(zhǎng)距離需考慮線纜阻抗影響。
⑤數(shù)據(jù)容量有限
NAMUR信號(hào)僅能傳輸簡(jiǎn)單狀態(tài)量，無法滿足復(fù)雜數(shù)據(jù)通信需求(如智能儀表參數(shù)配置)。
⑥兼容性問題
NAMUR信號(hào)與主流4-20mA系統(tǒng)對(duì)接時(shí)需轉(zhuǎn)換器，增加集成復(fù)雜度。
6、發(fā)展與延伸
①數(shù)字化延伸
NAMUR推出了NAMUR Open Architecture(NOA)，旨在將傳統(tǒng)NAMUR信號(hào)與工業(yè)以太網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，支持智能儀表的數(shù)字化升級(jí)。
②標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
隨著工業(yè)4.0發(fā)展，NAMUR信號(hào)逐漸與IO-Link等協(xié)議融合，形成“安全+智能”的混合通信方案。
7、實(shí)際應(yīng)用案例
①化工反應(yīng)釜監(jiān)控
在某石化項(xiàng)目中，NAMUR壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜壓力，當(dāng)壓力異常時(shí)通過-4mA信號(hào)觸發(fā)DCS系統(tǒng)報(bào)警，確保生產(chǎn)安全。
②天然氣管道檢測(cè)
野外輸氣管道的防爆型溫度傳感器采用NAMUR信號(hào)，通過太陽能供電實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，減少維護(hù)頻次。
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