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.