一、核心功能与防爆特性

1. 信号隔离与转换

• 信号类型：支持 1 路4-20mA 模拟量信号（输入 / 输出），可连接危险区域的传感器（如压力、温度变送器）与安全区域的 PLC/DCS 系统（如西门子 S7-1200、罗克韦尔 Allen-Bradley）。

• 隔离能力：电源、输入、输出三方隔离，隔离电压≥2.5kVAC（1 分钟），有效抑制接地环路和电磁干扰（EMI），确保信号传输精度（误差≤±0.1% FS）。

2. 防爆认证与安全等级

• 防爆认证：

• ATEX 认证：II 1G Ex ia IIB T4 Ga（适用于 0 区危险环境，本质安全型）；

• IECEx 认证：Ex ia IIB T4 Ga；

• 中国 NEPSI 认证：Ex ia IIB T4 Ga，符合 GB 3836 系列标准。

• 温度组别：T4（最高表面温度≤135°C），适配甲烷、丙烷等 IIB 类气体环境。

二、技术参数

三、典型应用场景

1. 石油化工行业

• 场景：在炼油厂的反应釜区域（0 区 / 1 区危险环境），连接压力变送器（如图尔克 PT001R-11Ex），通过 IM31-11Ex-i 将 4-20mA 压力信号隔离传输至中央控制室的 DCS 系统，实时监控反应压力。

• 优势：本质安全设计（ia 级）可直接安装在危险区域边缘，无需额外防爆箱体，降低安装成本。

2. 天然气处理厂

• 场景：在天然气压缩站（存在甲烷等爆炸性气体），通过 IM31-11Ex-i 隔离温度传感器信号，防止安全区域的电源故障（如过压）传导至危险区，避免火花引发爆炸。

3. 制药与化工

• 场景：在溶剂储罐区（IIB 类危险环境），隔离液位变送器信号，确保信号传输过程中能量被限制在安全阈值内（本质安全回路参数：U₀=28V，I₀=93mA，P₀=0.9W）。

四、安装与接线规范

1. 接线要求

• 危险侧（Ex 区域）：需使用本质安全电缆（如截面积 0.5-1.5mm²，屏蔽层单端接地），连接至传感器的信号线需符合 Ex ia 布线规范（避免与非本质安全电缆并行敷设）。

• 安全侧：连接至 PLC/DCS 的信号线可使用常规工业电缆，电源需独立回路（建议配 1A 保险丝）。

• 端子定义：

• 危险侧：1（+ 输入）、2（- 输入）；

• 安全侧：3（+ 输出）、4（- 输出）；5（+24VDC）、6（0V）。

2. 安装注意

• 模块需垂直安装在控制柜内，与其他设备间距≥5cm，确保散热；

• 禁止在通电状态下插拔危险侧接线，避免产生电火花。

五、常见故障与排查

1. 输出信号无响应

• 原因：

• 危险侧传感器接线错误（正负极反接）；

• 安全侧电源未接通（检查 5-6 端子电压是否为 24VDC±10%）；

• 模块内部熔断丝烧毁（因过载或短路，需更换模块）。

• 排查：用万用表测危险侧输入信号（4-20mA 是否正常），安全侧输出是否与输入线性对应。

2. 信号波动（误差＞±0.5%）

• 原因：

• 接地不良（屏蔽层未单端接地，形成地环路）；

• 与大功率设备（如变频器）距离过近，电磁干扰过大；

• 电源电压波动（低于 20VDC）。

• 解决：加固接地（接地电阻≤4Ω），远离干扰源，加装电源滤波器（如图尔克 FLT-24VDC/2A）。

六、与同系列型号的差异

总结

一、安装环境与防爆合规性

1. 危险区域适配

• 区域分类：模块适用于0 区、1 区、2 区危险环境（ATEX 认证 Ex ia IIB T4 Ga），但需配合增安型防爆接线箱（如 Turck TBEN 系列）安装在危险区域边缘。若直接安装在 0 区，需确保接线箱防护等级达 IP65 以上，并通过 NEPSI 等本地认证。

• 环境参数：工作温度 - 20°C 至 + 60°C，存储温度 - 40°C 至 + 85°C，需避开蒸汽管道、变频器等热源（距离≥30cm），控制柜内湿度≤90%（无凝结）。

2. 物理安装规范

• 垂直卡装：必须垂直安装在 35mm DIN 导轨上，通过底部卡槽卡紧并拧紧螺丝，确保与导轨无间隙，避免因振动导致接触不良。

• 间距要求：与相邻设备间距≥5cm，模块顶部预留散热空间，禁止堆叠安装。

• 

二、接线与线缆管理

1. 本质安全回路布线

• 线缆选择：危险侧（Ex 区域）必须使用蓝色本质安全电缆（截面积 0.5-1.5mm²），屏蔽层采用镀锡铜材质，非危险侧可使用普通工业电缆。

• 隔离密封：本质安全电路与非本质安全电路需分开敷设，间距≥30cm，禁止共用同一钢管或电缆桥架。在危险区入口处需加装隔离密封件（如 Turck IM-CC-3X2BU），防止爆炸性气体扩散。

2. 端子接线细节

• 危险侧（Ex 区）：1 号端子接传感器 “+”，2 号接 “-”；

• 安全侧：3 号接 PLC/DCS“+”，4 号接 “-”，5 号接 24VDC 电源 “+”，6 号接 “0V”。

• 端子定义：

• 紧固要求：使用扭矩扳手拧紧端子螺丝，扭矩控制在 0.5-0.8N・m，避免过紧损坏端子或接触不良。

3. 电源配置

• 独立供电：24VDC 辅助电源需与大功率设备（如电机）电源隔离，建议配 1A 保险丝（如 Turck FLT-24VDC/2A），避免浪涌冲击。

• 反极性保护：接线前需确认电源极性，模块内置反接保护功能，若接反会触发保护但需重新上电恢复。

三、接地与电磁兼容

1. 本质安全接地原则

• 设备接地：模块通过导轨框架单点接地（接地电阻≤4Ω），接地排需与动力设备接地分开，避免地环路干扰。

• 屏蔽层接地：危险侧电缆屏蔽层需在非危险区（安全侧）单点接地，禁止在危险区接地或双端接地，防止感应电流。

2. 抗干扰措施

• 布线优化：本质安全电缆需穿金属管敷设，并远离动力电缆（如 380V 电机线）至少 30cm，减少电磁耦合。

• 电源滤波：在 24VDC 电源输入端加装 LC 滤波器（如 Turck IM31-FLT），抑制电网尖峰干扰。

四、安全认证与合规检查

1. 认证文件核对

• 安装前需确认模块防爆标识（如 Ex ia IIB T4 Ga）与认证证书（ATEX、IECEx、NEPSI）一致，确保符合当地法规（如中国 GB 3836 系列标准）。

• 第三方设备（如传感器）需提供本质安全认证文件，确保与 IM31-11Ex-i 的参数匹配（U₀=28V，I₀=93mA）。

2. 防爆接线箱要求

• 危险区布线：若模块安装在危险区，必须使用增安型防爆接线箱（如 Turck IM-CC-3X2BU），接线箱需通过 ATEX 认证，电缆引入装置需配防爆密封圈，压紧螺母拧紧至无间隙。

• 多回路隔离：若连接多个本质安全回路，接线箱内端子间距需≥50mm，或使用绝缘隔板隔离，避免回路间串扰。

五、安装后测试与验证

1. 功能测试

• 信号验证：用万用表测量危险侧输入信号（如 4-20mA），安全侧输出应线性对应（误差≤±0.1% FS），若偏差超过 0.5%，需检查线缆或更换模块。

• 隔离测试：用兆欧表测电源、输入、输出三方之间的绝缘电阻，需≥10MΩ，否则可能存在内部短路。

2. 防爆性能检查

• 密封完整性：检查接线箱密封圈是否老化或破损，隔爆面（如法兰）需涂抹防锈油，确保防爆结构完好。

• 回路参数确认：通过 Turck IM31-11Ex-i 配置软件（如 Turck Configurator）验证本质安全回路参数（如 C₀、L₀），确保不超过传感器允许值。

六、长期维护要点

1. 定期巡检：每 6 个月用红外测温仪检测模块表面温度（≤55°C），用网络测试仪测总线误码率（≤10⁻⁶）。

2. 备件储备：关键场景建议备用 1 块 IM31-11Ex-i，同时考虑升级至支持 IO-Link 的新型号（如 Turck IM33-11Ex-i），提升诊断功能。

3. 固件更新：通过 Turck 官网下载最新固件（如 V3.0 以上），修复已知通信漏洞，确保与 PLC/DCS 系统兼容。

总结

IM31-11Ex-i 的安装核心是严格区分本质安全与非本质安全回路，确保接地、隔离、布线符合防爆标准。安装过程中需重点关注接线箱合规性、电缆屏蔽层处理及电源独立性，同时通过测试验证信号完整性与防爆性能。遵循上述规范可最大限度降低爆炸风险，保障危险环境下的可靠运行

• IC693MDL 752F    

• IC693MDR390C    

• IC693CMM302M    

• IC693MDL655F    

• IC695ALG708-AA    

• IC200ALG240-EC    

• IC693PWR321X    

• IC693PWR321Y    

• IC693CPU323M    

• IC693CPU323V    

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