西門(mén)子SIMATIC系統在安全防爆方面的應用

　　即FISCO現場(chǎng)總線(xiàn)解決方案。Fieldbus Instinsicailly Safe Concept Modem現場(chǎng)總線(xiàn)本質(zhì)安全防爆構想模型簡(jiǎn)稱(chēng)FISCO。FISCO使得PROFIBUS-PA現場(chǎng)總線(xiàn)以本質(zhì)安全方式安裝使用在Ex-區成為可能，以經(jīng)濟簡(jiǎn)便的方式解決了現場(chǎng)總線(xiàn)的防爆應用問(wèn)題。FISCO適用于Ex-iaIIC級別的本安防爆方式。PROFIBUS-PA總線(xiàn)既能實(shí)現數字通訊(31.25kbps)，又可實(shí)現對所掛接現場(chǎng)總線(xiàn)儀表的本安供電。西門(mén)子PROFIBUS-PA總線(xiàn)防爆系統一般由DP/PA耦合器/鏈接器，本安配電鏈接模塊，T型總線(xiàn)接頭、PA總線(xiàn)電纜和本安現場(chǎng)總線(xiàn)儀表構成。Bus to Bus方式的應用特點(diǎn)是智能現場(chǎng)總線(xiàn)儀表以總線(xiàn)方式掛接在PROFIBUS-PA上，經(jīng)過(guò)上述產(chǎn)品，仍以現場(chǎng)總線(xiàn)方式接至控制系統的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)卡。整個(gè)系統的數據信號鏈路用一條雙絞電纜即可構成。

　　其特點(diǎn)是：直接用于危險區域中的現場(chǎng)總線(xiàn)不僅節省了大量的布線(xiàn)成本，而且也節約了許多傳統方案中必須的I/O 信號的隔離柵、配電盤(pán)和分流器和大量信號電纜，同時(shí)節約了大量控制箱柜空間。此外，還可以省去防爆現場(chǎng)元件的機械保護裝置如雙層絕緣、附加金屬保護網(wǎng)等，以及在使用非本質(zhì)安全導線(xiàn)時(shí)所需要的防爆鋼管。

　　FISCO本質(zhì)安全現場(chǎng)總線(xiàn)(如PROFIBUS-PA)是最新的本安防爆接口技術(shù)。

　　圖3：Bus to Bus 接線(xiàn)本安防爆方案

　　(4)從點(diǎn)對點(diǎn)接線(xiàn)到總線(xiàn)(Point to Bus) 解決方案

　　即本安防爆遠程分布式I/O方案，產(chǎn)品包括總線(xiàn)式隔離安全柵和本安型的分布式I/O模塊。其中極具代表性的是西門(mén)子ET200iSP系列本質(zhì)安全分布式I/O。見(jiàn)圖2所示：ET200iSP本身可以安裝應用在Ex.Zone 1區，通過(guò)點(diǎn)對點(diǎn)電纜連接至Ex.Zone 0區的本安儀表。

　　與從總線(xiàn)到總線(xiàn)(Bus to Bus) 解決方案相比，其應用特點(diǎn)是：現場(chǎng)儀表仍可以采用傳統4～20mA本安儀表，以點(diǎn)對點(diǎn)的接線(xiàn)方式接至分布式I/O，而分布式I/O向上則以經(jīng)本安鏈接器485/iS隔離后的PROFIBUS-DP/iS(1.5Mbps)總線(xiàn)方式接至控制系統通信總線(xiàn)或現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)卡。ET200iSP不僅具有安全柵功能，為現場(chǎng)回路提供本質(zhì)安全防爆，而且ET200iSP本身還具有很高的防爆安全等級，其I/O模塊、電源模塊和網(wǎng)關(guān)本身也采用本安防爆(ATEX II 2 G EEx ib IIC T4)。 因而ET200iSP可以直接安裝在Ex.Zone 1區，可對其所有電子模塊(包括電源模塊和總線(xiàn)連接模塊)進(jìn)行帶電熱插拔維護、操作。顯然，這種本安防爆解決方案中，現場(chǎng)儀表仍可使用傳統的4—20mA儀表。本安防爆遠程分布式I/O方案是能兼顧FISCO現場(chǎng)總線(xiàn)方式和點(diǎn)對點(diǎn)方式兩類(lèi)應用方案優(yōu)點(diǎn)的一種中間方案，也是本文將詳細討論的方案。

　　除ET200iSP外，值得一提的是SIMATIC還有防爆ET200M分布式I/O方案可供用戶(hù)選擇。ET200M如果選用相應的防爆結構和S7-300系列的防爆Ex I/O卡板后，其本身就構成無(wú)火花型防爆形式，可以直接安裝在危險區。但ET200M本身的防爆級別要比ET200iSP低，只能安裝在增安型(Ex e)保護箱中，用于Ex.Zone 2區。ET200M的數據傳輸采用PROFIBUS-DP，最高速率可達12 Mbps，相比ET200iSP的1.5Mbps通訊速率要高。

　　圖4：本安防爆分布式I/O解決方案