Пассивные разветвители интерфейса ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4

Пассивный разветвитель интерфейса ПРИ-4х4 (ПРИЗ-4х4) предназначен для подключения к 4-проводной шине передачи данных приёмников-передатчиков сигналов последовательных интерфейсов в основном применяется для RS-485, а также для интерфейсов например: RS-422, «токовая петля», «Wired HART», «CAN» и т.п.

Возможно использование одной пары для передачи данных и другой для питания постоянным током. Количество подключаемых к шине устройств – 2(3). Внешний вид устройств показан на рисунке 1.

а) С ВИНТОВЫМИ КОНТАКТАМИ б) С НАЖИМНЫМИ ПРУЖИННЫМИ КОНТАКТАМИ

Рисунок 1. Внешний вид разветвителей ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4 (а – с защелкой для монтажа на рейку DIN, 
б – с основанием для установки на поверхность через проушины)

Выпускаются модификации с винтовыми и пружинными контактами.

Модель ПРИЗ-4х4 имеет дополнительно встроенную защиту от перенапряжений.

Разветвители устанавливаются в шкафах, ящиках и стойках с оборудованием. Монтаж производится на рейку DIN или же на поверхность через проушины с помощью винтов или шурупов. В комплект поставки входит терминальный резистор.

1. Технические характеристики

1.1 Электрические характеристики

Разветвитель ПРИ-4х4 (ПРИЗ-4х4) является пассивным оборудованием, рассчитанным на передачу данных и электропитания постоянным током безопасного напряжения. Кроме подключения к шине передачи данных двух (трех) устройств по четырем проводам, имеется возможность подключения и электрического соединения экранов кабелей.

В модели ПРИЗ-4х4 в цепях провод – контакт защитного заземления установлены газонаполненные разрядники (см. рис. 2б) для защиты от импульсных помех. Разрядник установлен также между контактами «экран» и «защитное заземление».

Таблица 1. Электрические параметры

Параметр ПРИ-4х4 ПРИЗ-4х4
Количество проводов в шине, шт. 4 4
Количество подключаемых устройств, шт. 2(3) 2(3)
Максимальное рабочее напряжение, В 60 60
Максимальный ток в проводе, А 2 2
Статическое напряжение разрядников FV1 – FV5, В - 75±10%
Макс. импульсный ток (8/20 мкс) разрядников FV1 – FV5, кА - 2
а) ПРИ-4х4 б) ПРИЗ-4х4

Рисунок 2. Электрические схемы разветвителя ПРИ(З)-4х4
(а - без защиты от перенапряжений; б - с защитой от перенапряжений)

Разветвитель ПРИ-4х4 (ПРИЗ-4х4) комплектуется терминальным резистором (см. рис. 4 и 5) R = 120 Ом и мощностью 0,25 Вт. По умолчанию резистор устанавливается на клеммную колодку №4 между контактами 41 и 42 (см. рис. 2). Если резистор не используется, то его необходимо снять с клеммной колодки.

1.2 Конструкция и эксплуатационные характеристики

Корпус разветвителя ПРИ-4х4 (ПРИЗ-4х4) и сменные монтажные основания выполнены из пластмассы. Лицевая панель представляет собой плату с установленными на ней клеммными колодками, контактами (заземления, экран) и планарными элементами защиты (только для ПРИЗ-4х4 с защитой). Снизу крепится сменное монтажное основание с защелкой для установки на рейку DIN (см. рис.1а и 4а), а также в комплект поставки входит монтажное основание с проушинами (см. рис. 1б и 4б) для крепления на поверхность.


Рисунок 3. Плата крепления кабелей ПКК-1

Для подключения проводов линии передачи данных используются клеммные колодки двух различных типов - с винтовыми клеммами (ПРИ-4х4в, ПРИЗ- 4х4в) (см. рис. 1а) и нажимными пружинными клеммами (ПРИ-4х4н, ПРИЗ-4х4н) (см. рис. 1б). На лицевой панели разветвителя установлены контакт для подключения защитного заземления (используется для модификации ПРИЗ 4х4 с защитой), и контакт «Экран», соединенный с четырьмя гайками-заклепками. Для фиксации кабелей, подключаемых к разветвителю, разработана плата крепления кабелей ПКК-1. Платы ПКК-1 могут крепиться к разветвителю винтами. На ПКК-1 выполнены три контактные площадки, которые при установке ПКК-1 электрически соединяются с контактом «экран». ПКК-1 также имеет два продолговатых отверстия и две боковые выемки, предназначенные для крепления кабелей с помощью стяжек. Габаритные размеры указаны на рисунке 4, характеристики конструкции в таблице 2.

Таблица 2. Конструктивные и эксплуатационные характеристики ПРИ 4х4 и ПРИЗ 4х4

Параметр ПРИ(З)-4х4в ПРИ(З)-4х4н
Тип клеммных колодок винтовые нажимные
Сечение подключаемых жил, мм2 до 1.5
Габариты (монтажное основание с проушинами (см.рис.4а)), не более 70х70х47
Габариты (монтажное основание с проушинами (см.рис.4б)), не более 70х70х37
Вес, не более, г. 80
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 УХЛ 2.1
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-96 (IEC 60529) IP 20
Группа ответственности по СТП Commeng-001-2014 4-ГО (3-ГО по заказу)
Срок службы, лет 7
Гарантийный срок с даты поставки/ с даты производства 12/18 мес.

Разветвитель ПРИ-4х4 выпускается в двух исполнениях:

  • Комменж ПРИ-4х4в (ПРИЗ-4х4в) - подключение шины передачи данных и оборудование осуществляется через винтовые клеммы (см. рис. 1а);
  • Комменж ПРИ-4х4н (ПРИЗ-4х4н) - подключение шины передачи данных и оборудование осуществляется через нажимные пружинные клеммы (см. рис. 1б).

И в двух модификациях:

  • Комменж ПРИ-4х4 - без защиты от импульсных перенапряжений (см. рис.2а);
  • Комменж ПРИЗ-4х4 - с защитой от импульсных перенапряжений, схема на разрядниках (см. рис.2б);
а) б)

Рисунок 4. Габаритные и установочные размеры разветвителей ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4
а – с монтажным основанием для установки на рейку DIN, б – с монтажным основанием для крепления на поверхность)

2. Указания по проектированию, монтажу и эксплуатации

2.1 Информация, необходимая для проектирования и разработки схем

Подключение разветвителей и устройств (приборов, датчиков и т.п.) к шине данных показано на рисунке 5, к шине данных и питания – на рисунке 6. При необходимости на последний в цепочке разветвитель интерфейса вместо линии подключается терминальный резистор R (входит в комплект поставки) или же устройство передачи данных.

Разветвитель имеет четыре абсолютно одинаковых 4-проводных порта, контакты которых обозначены 11,12,13,14; 21,22,23,24; 31,32,33,34; 41,42,43,44.

При этом соответствующие контакты всех четырех портов электрически соединены между собой: 11,21,31,41; 12,22,32,42; 13,23,33,43 и 14,24,34,44.

Принципиального различия, какой провод выбрать для передачи данных, а какой для питания, или же какой провод будет при трехпроводном интерфейсе общим, нет. Однако это необходимо заранее указать в монтажных схемах и проектах. Чтобы облегчить задачу выбора, в таблице 3 указано рекомендованное назначение контактов для наиболее широко распространенных применений.

Рисунок 5. Подключение к шине передачи данных

Таблица 3. Рекомендованное назначение контактов ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4

Интерфейс Контакты клеммных колодок
1 2 3 4
RS-485 4-проводный Tx A Tx B Rx A Rx B
RS-485 3 провода Tx/Rx А Tx/Rx В общий не использ.
RS-485 2-проводный Tx/Rx А Tx/Rx В не использ. не использ.
RS-485 2 провода + питание Tx/Rx А Tx/Rx В питание (+) питание (-)
RS-422 Tx A Tx B Rx A Rx B
Токовая петля + U пит 4-20 mA
(Вход/выход)
общий не использ.
Wired HART Tx D Rx D общий не использ.
CAN CAN_ L CAN_ H CAN_ GND не использ.
M-BUS M M не использ. не использ.
M-BUS (2 провода + питание) M M питание (+) питание (-)

Рисунок 6. Подключение к шине передачи данных и электропитания

В ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4 предусмотрена возможность соединить между собой экраны кабелей, а при необходимости и заземлить их с помощью контакта «экран». Для подключения защитного заземления (только в ПРИЗ-4х4) используется клемма, расположенная на лицевой панели, и обозначенная знаком заземления. К клеммным колодкам можно подключать кабели с сечением жил до 1,5 мм2 для винтовых и нажимных контактов. В условиях вибрации необходимо применять разветвители с нажимными пружинными клеммами. Разветвитель комплектуется по дополнительному заказу платами ПКК-1 (см. рис. 3), предназначенными для крепления кабеля. Кабель крепится с помощью кабельных стяжек, входящих в комплект поставки платы ПКК-1. Выбор места установки должен производиться в соответствии с их климатическим исполнением (см. табл.2). Устройства поставляются (если иное не оговорено при заказе) с основаниями для монтажа на рейку DIN.

2.2 Рекомендации по монтажу

При установке на рейку DIN не нужно применять излишних усилий. Конструкция защелки обеспечивает ограниченное количество (не менее 10) циклов снятия-установки на рейку DIN. Подключаемые кабели должны дополнительно фиксироваться (крепиться к конструкциям, быть собранными в жгуты и т.п.). В этом случае обязательно нужно оставлять запас кабеля (хотя бы несколько сантиметров) в виде изгиба. Для крепления кабеля удобно использовать плату ПКК-1. После установки платы и разделки и зачистки проводов кабеля притянуть закрепить его стяжкой к плате. Провода должны иметь избыточную длину не менее двух сантиметров от места снятия оболочки кабеля до контактных колодок. Для подключения и соединения между собой экранов кабелей используются гайки-заклепки на лицевой панели (к каждой можно подключить экран кабеля). При установленной плате ПКК-1 можно дополнительно использовать для этого контактные площадки (снимается оболочка кабеля таким образом, чтобы экран оставался поверх жил, в этом месте кабель прижимается стяжкой к площадке). Способ крепления экрана выбирается в зависимости от вида и конструкции кабеля.

2.3 Проверка работоспособности

Для проверки работоспособности элементов защиты от перенапряжений, а также в случае выхода из строя подключенного оборудования, следует проверить исправность разветвителя ПРИЗ-4х4 в соответствии с документом «Периодичность и содержание проверок устройств защиты от перенапряжений COMMENG»

3. Маркировка. Упаковка и комплект поставки

3.1 Маркировка

На лицевой панели нанесены номера контактов, значки «заземление» и «экран» рядом с соответствующими клеммами. Тип изделия (ПРИ-4х4 или ПРИЗ-4х4) маркируется точкой в белом поле рядом с соответствующей надписью. Тип контактов в маркировке не указывается и определяется визуально. Дата (месяц и год производства) указаны на маркировочной планке на торцевой части корпуса.

3.2 Упаковка и комплект поставки

Упаковка разветвителей ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4 производится в индивидуальную заводскую упаковку из полиэтилена. Для перевозки устройство укладывается в транспортную упаковку из гофрокартона, в которую укладывается один паспорт. Каждое изделие комплектуется терминальным резистором (см. п.п 1.1). По умолчанию (если иное не оговорено при заказе) на разветвитель устанавливается монтажное основание для рейки DIN, в комплект поставки входит монтажное основание с проушинами. Все разветвители интерфейса ПРИ-4х4 и ПРИЗ-4х4 поставляются с установленными винтами М3.

Плата ПКК-1 поставляется в комплекте с двумя кабельными стяжками и упакованная в пакет из полиэтилена или другого материала.

4. Информация для заказа

Во избежание ошибок при закупке следует указывать номер ТУ и производителя в спецификациях на закупку, проектной и конкурсной документации.

Разветвитель ПРИ-4х4(ПРИЗ-4х4) выпускается по ТУ 6677-008-38164566-2014. Производитель: COMMENG (ООО «КОММЕНЖ»)

При заказе следует указать тип изделия Комменж ПРИ-4х4 или ПРИЗ-4х4, выбрав название в таблице 4.

Таблица 4.

Тип устройства Защита от импульсных помех Элементы защиты Тип контактов
Комменж ПРИ-4х4в нет нет винтовые
Комменж ПРИ-4х4н нет нет нажимные
Комменж ПРИЗ-4х4в есть разрядники винтовые
Комменж ПРИЗ-4х4н есть разрядники нажимные

Если заранее известен способ монтажа, имеется возможность заказать устройства с конкретным типом монтажного основания: замок рейка DIN (ДР) или проушины (Пр). Таким образом можно сэкономить время на замену оснований и получить так же дополнительную скидку.

Пример заказа: Разветвитель интерфейсов Комменж ПРИЗ-4х4н ДР.

Для фиксации подключаемых к разветвителю кабелей необходимо дополнительно указать: Плата Комменж ПКК-1.