現場(chǎng)總線(xiàn)入門(mén)
加入技術(shù)交流群
我們也會(huì )談到PROFIBUS、基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)和FISCO的不同。實(shí)體上安全的現場(chǎng)總線(xiàn)系統，安裝冗余的主干線(xiàn)，以及EDDL和FDT比較。
現場(chǎng)是怎么工作的？
在模擬控制系統中，設備生成4－20mA的輸出信號，通過(guò)雙絞線(xiàn)從遠程分裂蒸餾塔、液體灌和過(guò)程單元一路傳送到控制室、集成架、遠程I/O集成器或是遠程終端設備。相似的，4－20mA的控制信號從控制室到閥執行裝置、泵和其它一些控制設備。數百有時(shí)甚至數千的電纜通過(guò)電纜盤(pán)、終端架、配電柜、場(chǎng)地和管道迂回前進(jìn)。
低消耗的有效性、適合現場(chǎng)設備的強大的處理器開(kāi)拓了消除大量的電纜同時(shí)增強了工廠(chǎng)數據的有用性的道路。
圖1 傳統的4－20mA的現場(chǎng)布線(xiàn)往往把電線(xiàn)、電纜、終端變的亂糟糟的
圖2 安裝現場(chǎng)總線(xiàn)大大簡(jiǎn)化了布線(xiàn)
不同于使用大量的獨立電纜，現場(chǎng)總線(xiàn)允許大量設備只使用一根電纜，叫做主干線(xiàn)（圖2）；每個(gè)設備作為一個(gè)分支連接到電纜上。當然，每個(gè)設備都會(huì )有連接到主干線(xiàn)的現場(chǎng)總線(xiàn)接口，并運行某些軟件來(lái)提供現場(chǎng)總線(xiàn)通訊。
每個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)的主干線(xiàn)——無(wú)論是基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)H1還是PROFIBUS PA——是一個(gè)簡(jiǎn)單的雙絞線(xiàn)，傳輸數字信號和直流電源，連接32個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)設備（溫度、流量、水平位置、和壓力傳感器、智能閥、執行機構等）到DCS或是相似的控制系統。大多數裝置是雙線(xiàn)總線(xiàn)驅動(dòng)電流是10mA到20mA，但是，也會(huì )有4線(xiàn)現場(chǎng)總線(xiàn)裝置，通常在需要電流特別高的地方。
在控制系統，一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)主干線(xiàn)開(kāi)始于一個(gè)接口設備。在一個(gè)FOUNDATION現場(chǎng)總線(xiàn)H1（FF）系統，接口被叫做H1卡；在PROFIBUS PA系統，它是PROFIBUS DP/PA 主干線(xiàn)適配器。在主干線(xiàn)上根據信號布線(xiàn)和電能需求方式，FF和PA在以下幾點(diǎn)上是一致的：
● 最小設備操作電壓9V；
● 最大總線(xiàn)電壓32V；
● 最大總線(xiàn)長(cháng)度1900米（屏蔽雙絞線(xiàn)）。
總線(xiàn)所需要的直流電源通常是通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)供電，或是直流電壓調節器短路時(shí)所引起的高頻信號。典型的功率調節器可以在350mA到500mA之間有效，通常會(huì )在主干線(xiàn)－主干線(xiàn)之間防止干擾。對于PA，主干線(xiàn)適配器通常協(xié)調電源調節器的因素。在FF主干線(xiàn)電源調節器從H1接口卡上分離出來(lái)，通常被安裝在多余的雙絞線(xiàn)上，用來(lái)改善整體的可靠性。圖3顯示了典型的現場(chǎng)總線(xiàn)的主干線(xiàn)。
計算一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)的主干線(xiàn)上可以安裝多少個(gè)設備時(shí)，用戶(hù)必須把每臺設備所需要的最大電流、主干線(xiàn)長(cháng)度（因為電壓會(huì )在電纜傳輸過(guò)程中衰減）、和其它因素考慮進(jìn)去。這個(gè)計算是簡(jiǎn)單的歐姆定律的問(wèn)題，目的在于當把所有的電壓衰減因素考慮進(jìn)去之后，顯示最少9V可以傳輸到主干線(xiàn)的終端。例如，每個(gè)需要320mA的設備以驅動(dòng)20mA驅動(dòng)16個(gè)設備，所以如果主干線(xiàn)是基于18AWG的電纜，并用25V的電源協(xié)調器供電，如果保證傳到終端的電壓為9V，則最大的電纜長(cháng)度是1000米。注意，許多用戶(hù)在9V之上指定了一個(gè)最小的操作電壓，來(lái)允許意外的電流負載，以及未來(lái)的附加設備。
圖3 一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)主干線(xiàn)開(kāi)始于H1接口卡，基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的一個(gè)電源，或是PROFIBUS 主干線(xiàn)適配器。在一個(gè)主干線(xiàn)可以支持32個(gè)設備。方框中顯示“T”的代表終端。
安全柵相關(guān)文章:安全柵原理
評論