Détecteurs 2 fils

Les détecteurs à 2 fils fonctionnent en série avec la charge connectée. Il n'y a pas de connexions séparées pour le circuit de charge et l'alimentation en tension d'un détecteur à 2 fils.

Détecteur à 2 fils : Jamais entièrement conducteur—Jamais complètement verrouillé

Un détecteur à 2 fils est un composant actif qui nécessite de l'énergie pour fonctionner. Le détecteur est alimenté par cette énergie électrique via les deux fils de connexion. En même temps, le détecteur signale son état de commutation via les deux mêmes fils de connexion. Théoriquement, le détecteur peut être facilement remplacé par un commutateur mécanique qui est ouvert ou fermé selon la situation d'amortissement du détecteur.

Cette simplification conceptuelle ne reflète pas adéquatement la réalité. Aucun courant ne circule dans un commutateur ouvert idéal. La charge connectée n'est pas sous tension. À l'inverse, la tension ne chute pas à travers un commutateur fermé dans une situation idéale. Toute la tension d'alimentation est appliquée à la charge.
Contrairement à un commutateur mécanique, un détecteur à deux fils en tant que composant actif nécessite en permanence de la tension et du courant. Cela signifie que, même en position fermée, une tension non négligeable, absente de la charge connectée, chute à travers le détecteur. Lorsqu'il est ouvert, un courant traverse le détecteur et la charge connectée. Par conséquent, il n'y aura jamais de cas clairs d'ouverture et de fermeture, comme c'est le cas avec les contacts de commutation mécanique, lors de l'utilisation d'un détecteur à deux fils.

État de fonctionnement « ouvert »

Dans l'état de fonctionnement « ouvert », l'élément de commutation est non conducteur. Le courant circule toujours dans le circuit, car le composant électronique du détecteur a une exigence de courant spécifique. Cette valeur est généralement assez basse, généralement inférieure à 1 mA. Néanmoins, cette faible valeur de courant peut générer une tension sur des charges à impédance élevée, comme l'entrée numérique d'un panneau de commande avec une impédance d'entrée typique de plusieurs kilohms. Cette tension peut simuler un niveau élevé au niveau de l'entrée numérique.

Les entrées numériques modernes (type 3 selon EN 61131-2) sont conçues pour avoir une impédance élevée afin de réduire les courants d'entrée et donc la dissipation thermique et la chaleur résiduelle. Pour répondre aux valeurs caractéristiques d'entrée de ces entrées numériques modernes, Pepperl+Fuchs propose des détecteurs à deux fils qui ont un courant résiduel particulièrement faible.

Exemple : NBB10-30GS50-Z4L-V1. Le « L » dans le nom de sortie signifie courant faible.

État de fonctionnement « fermé »

Dans l'état de fonctionnement « fermé », l'élément de commutation est conducteur. Le courant circule dans le circuit. Contrairement à un contact mécanique, une tension de l'ordre de plusieurs volts passe à travers le détecteur.

Lorsque le détecteur fonctionne à des tensions d'alimentation faibles, la chute de tension dans le détecteur connecté peut entraîner une tension trop faible pour atteindre la charge. Dans ce cas, l'entrée numérique d'un panneau de commande ne reçoit pas suffisamment de tension pour détecter la commutation du détecteur.

Connexion du détecteur—Exemple

Indépendants de la polarité de la tension

Les détecteurs indépendants de la polarité de la tension sont toujours correctement alimentés par un tour de circuit interne et fonctionnent toujours correctement quelle que soit la polarité externe.
Le circuit interne, qui garantit que la polarité interne de l'électronique du détecteur est toujours correcte, provoque une chute de tension légèrement plus élevée que les détecteurs protégés contre l'inversion de polarité ou les détecteurs à conduction inverse.

Versions de détecteurs à 2 fils

La version de sortie électrique est généralement spécifiée dans le troisième champ de la référence du modèle Pepperl+Fuchs. Un détecteur à 2 fils est marqué d'un « Z ».

Détecteurs à 2 fils pour le fonctionnement en courant alternatif

Les détecteurs à 2 fils de ce type fonctionnent en série avec la charge et sont connectés à des tensions d'alimentation en courant alternatif. Dans le cas contraire, les mêmes affirmations s'appliquent aux détecteurs à deux fils pour le fonctionnement en tension continue.

Connexion du détecteur—Exemple

Versions

Les détecteurs de ce type sont marqués d'un –W dans le troisième champ de la référence du modèle.

Ces détecteurs sont disponibles dans les fonctions d'élément de commutation suivantes :

• Normalement fermé (WO)
• Normalement ouvert (WS)
• Normalement fermé ou normalement ouvert (W), programmable par câblage

Détecteurs à 2 fils pour tension en courant continu ou tension en courant alternatif

Les détecteurs à 2 fils de ce type fonctionnent en série avec la charge et peuvent être connectés à des tensions d'alimentation en courant continu ou en courant alternatif. Dans le cas contraire, les mêmes affirmations s'appliquent aux détecteurs à deux fils pour le fonctionnement en tension continue.

Connexion du détecteur—Exemple

Versions

Les détecteurs de ce type sont marqués d'un –U dans le troisième champ de la référence du modèle Pepperl+Fuchs.

Ces détecteurs sont disponibles dans les fonctions d'élément de commutation suivantes :

• Normalement fermé (UO)
• Normalement ouvert (US)
• Normalement fermé ou normalement ouvert (UU), programmable par câblage

Détecteurs à 2 fils selon NAMUR

Les détecteurs à 2 fils selon NAMUR (détecteurs NAMUR) portent le nom de l'Association des utilisateurs de technologies d'automatisation dans les industries de transformation (nom allemand d'origine : "Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regeltechnik der chemischen Industrie", en abrégé : NAMUR). Ce sont des détecteurs à deux fils conformes à la norme EN 60947-5-6 (VDE 0660, partie 212) qui ont une caractéristique de distance/courant continue ou non continue.

Zone 0 : zone non actionnée
Zone rouge entre 0/I : zone non autorisée de l'ampli-séparateur
Zone I : plage actionnée
Zone ≤ 0,15 mA : rupture de ligne
Zone ≥ 6,5 mA : court-circuit

En outre, Pepperl+Fuchs propose des détecteurs NAMUR avec des caractéristiques de commutation binaire. Les détecteurs NAMUR dotés de cette caractéristique de sortie sont marqués avec « N0 » (caractéristiques normalement fermées) ou « N1 » (caractéristiques normalement ouvertes) dans la désignation du type.

Zone 0 : zone non actionnée
Zone rouge entre 0/I : zone non autorisée de l'ampli-séparateur
Zone I : plage actionnée
Zone ≤ 0,15 mA : rupture de ligne
Zone ≥ 6,5 mA : court-circuit

Connexion du détecteur—Exemple

Pepperl+Fuchs propose divers ampli-séparateurs pour les détecteurs NAMUR pour les applications de protection contre les explosions et les applications standard.

Remarque : Dans les applications de protection contre les explosions, l'emplacement autorisé du détecteur NAMUR de sécurité intrinsèque est situé dans la zone à risque d'explosion. L'ampli-séparateur isolé doit être installé en dehors de la zone à risque d'explosion.
Un câble de détecteur à gaine bleue identifie visuellement le circuit NAMUR comme étant de sécurité intrinsèque.

Exemple :

Versions du détecteur NAMUR

Les détecteurs NAMUR portent les indications suivantes dans le troisième champ de la référence du modèle Pepperl+Fuchs :

–N = caractéristique continue distance/courant ou

–N0 = caractéristique non continue distance/courant

Les détecteurs sont disponibles dans les fonctions de commutation suivantes :

• Normalement fermé (N/N0)
• Normalement ouvert (1N/N1)
• 2 voies normalement fermées (N4)

Les détecteurs NAMUR sont généralement connectés à des ampli-séparateurs externes qui convertissent la variation de courant en un signal de sortie binaire.

Détecteurs de sécurité à 2 fils selon NAMUR

Ce type de détecteur de sécurité à 2 fils correspond aux détecteurs NAMUR avec une logique de sécurité spéciale. Ces détecteurs portent les signes SN ou S1N.

En combinaison avec des unités de contrôle approuvées, ces détecteurs établissent un état de sécurité en cas de défaillance.

Exemple : Si le cordon entre le détecteur et l'unité de contrôle présente un dysfonctionnement ou une défaillance, la sortie de l'unité de contrôle passe automatiquement à l'état de sécurité « OFF ».

Remarque : Dans les applications de sécurité, le détecteur doit être utilisé sur un ampli-séparateur de sécurité Pepperl+Fuchs homologué (comme KFD2-SH-EX1).
Respectez les instructions du document « exida Functional Safety Assessment » relatives à ce détecteur, celui-ci fait partie intégrante de la documentation du produit disponible sur www.pepperl-fuchs.com.

Connexion du détecteur—Exemple

Le schéma suivant est un exemple de circuit d'un détecteur de sécurité avec le KFD2-SH-EX1. La logique de sécurité mise en œuvre doit être considérée comme fonctionnellement indépendante de l'isolation galvanique pour établir la sécurité intrinsèque.

Les deux composants de ce circuit permettent d'établir l'état de sécurité en cas de défaillance. En outre, et indépendamment de cette fonction, le circuit est de sécurité intrinsèque.

Versions de détecteurs de sécurité à 2 fils selon NAMUR

Les détecteurs de ce type sont marqués des signes suivants dans le troisième champ de la référence du modèle Pepperl+Fuchs :

–SN (fonction de l'élément de commutation « normalement fermé ») ou

–S1N (fonction de l'élément de commutation « normalement ouvert »)

Les détecteurs de sécurité de ce type sont conçus pour être utilisés avec des ampli-séparateurs isolés de sécurité de type SH de Pepperl+Fuchs à SIL 3, conformément à la norme CEI 61508.