現場(chǎng)總線(xiàn)入門(mén)
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圖6 反向短路保護有一個(gè)可以檢測短路的邏輯電路，從主干上移除短路部分，并閃爍紅燈。防止短路危及整個(gè)主干。
在圖3和圖5中標有“T”的方框顯示了一個(gè)典型的主干合適的中止位置。
在啟動(dòng)過(guò)程中運行時(shí)經(jīng)常會(huì )遇到的問(wèn)題是判斷終端器的位置是否正確。在安裝現場(chǎng)總線(xiàn)設備時(shí)，DIP終端器的開(kāi)關(guān)有時(shí)候沒(méi)有在正確位置，就會(huì )在啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。設備可能會(huì )運行不正常，不明原因的退出主干，通常會(huì )產(chǎn)生嚴重破壞——所有這些都是因為終端器沒(méi)有設置正確。
要檢查這個(gè)錯誤經(jīng)常要對每個(gè)設備適配器進(jìn)行物理檢查，來(lái)判斷整個(gè)主干的設備適配器是否設置正確。
在TRUNKGUARD設備適配器中所使用的自動(dòng)主干終端，簡(jiǎn)化了運行和啟動(dòng)。當設備適配器在判斷它是否是最后一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)設備適配器時(shí)，它會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)；如果是，它就會(huì )自動(dòng)把主干中止。如果不是，它不會(huì )自動(dòng)中止主干，下游的設備適配器將會(huì )執行這個(gè)任務(wù)。安裝人員沒(méi)有必要再進(jìn)行設置DIP開(kāi)關(guān)這樣的工作來(lái)設置主干終端了。
冗余現場(chǎng)總線(xiàn)
現場(chǎng)總線(xiàn)有一個(gè)最大的問(wèn)題就是，所有的通訊和供電都基于一個(gè)簡(jiǎn)單的雙絞線(xiàn)電纜。一旦這個(gè)電纜發(fā)生問(wèn)題，它將會(huì )一次性的導致主干上所連接的所有設備失敗。不但主干失去了對其上的設備的控制，各個(gè)設備之間也無(wú)法相互通訊。盡管現場(chǎng)總線(xiàn)設備再控制系統失敗時(shí)仍然可以繼續工作，但是任何的電纜問(wèn)題（短路或是斷路）都將會(huì )引起整個(gè)主干的不可操作。
這個(gè)問(wèn)題當出現在嚴苛的工廠(chǎng)主干線(xiàn)上時(shí)將會(huì )更加嚴重，這個(gè)失敗可能會(huì )反過(guò)來(lái)影響這個(gè)工廠(chǎng)和過(guò)程應用，導致昂貴的進(jìn)程中止，造成緊急狀況，或是向環(huán)境中釋放工業(yè)物質(zhì)。
在冗余主干通訊方面，任何現場(chǎng)總線(xiàn)標準都沒(méi)有做出任何規定，許多現場(chǎng)總線(xiàn)供應商，包括一些大型的過(guò)程控制公司，已經(jīng)研發(fā)了冗余現場(chǎng)總線(xiàn)方案，涉及到所有設備的完全復制——包括H1或是DP/PA接口、電源、總線(xiàn)電纜、設備適配器何以些關(guān)鍵的現場(chǎng)總線(xiàn)設備（圖7）——還有一些復雜的軟件也在這個(gè)方案之中。
圖7 一些現場(chǎng)總線(xiàn)冗余技術(shù)要求對主干進(jìn)行完全的復制，在一些案例中，這意味著(zhù)復制整個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)上的設備。當一個(gè)主干失敗時(shí)，DCS的邏輯判斷認定有失敗發(fā)生，開(kāi)關(guān)由一個(gè)H1卡轉換到另外一個(gè)。
“選擇方案”是必要的，因為當一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)主干失敗是一個(gè)控制系統并不能判斷出來(lái)，它只能檢測出H1或是DP/PA本身的失敗，或是一個(gè)特定的設備失敗。如果接口始終保持供電，控制系統通過(guò)分析設備的信號（或是所缺少的信號）來(lái)判斷整個(gè)主干的失敗。
不必說(shuō)，這種冗余計劃是十分昂貴、復雜且很難維護的。當控制系統正在判斷是否出錯時(shí)，可能會(huì )發(fā)生災難性的后果。
懷著(zhù)對可能失去整個(gè)關(guān)鍵的主干的擔心，終端用戶(hù)在使用現場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)總是十分小心。當一個(gè)主干包含一個(gè)對于過(guò)程來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵的設備時(shí)，他們經(jīng)常會(huì )把每條主干的設備數目減少到幾個(gè)，或是把這些關(guān)鍵設備分布到許多冗余主干上。
MooreHawke已經(jīng)為基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)系統解決了這個(gè)問(wèn)題。
MooreHawke的 TRUNKSAFE?容錯現場(chǎng)總線(xiàn)系統提供了一種高可靠的方法，當一個(gè)基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)系統的主干上某點(diǎn)出現問(wèn)題時(shí)（短路或斷路），可以保持現場(chǎng)設備之間和與DCS之間的持續通訊。
TRUNKSAFE（圖8）包括一個(gè)雙的，冗余的TPS高級現場(chǎng)總線(xiàn)電源調節器（一個(gè)為主干的每個(gè)分支供電），兩個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)電纜。和一個(gè)TRUNKSAFE設備適配器。
電源調節器安裝在DIN導軌上，大約為近一次為4個(gè)主干線(xiàn)供電。設備適配器可以容納6到10個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)設備。
圖8 TRUNKSAFE容錯現場(chǎng)總線(xiàn)系統只需要一個(gè)額外的電源調節器和分支電纜，如果一個(gè)主干出現問(wèn)題，它立刻轉向另外一個(gè)備用主干。
在一個(gè)典型的TRUNKSAFE應用中，兩個(gè)冗余的H1接口卡連接到現場(chǎng)總線(xiàn)主干的兩個(gè)分支上，并且布線(xiàn)到現場(chǎng)。每個(gè)分支上的電源靠TRUNKSAFE電源調節器提供，電能再流經(jīng)連接到許多現場(chǎng)總線(xiàn)設備的設備適配器。因為再安裝時(shí)，現場(chǎng)總線(xiàn)電纜分開(kāi)安裝，所以，相同的故障（例如一個(gè)粗心的叉車(chē)司機所造成的事故）不會(huì )同時(shí)再兩條電纜上同時(shí)發(fā)生。
一旦再任一電纜上發(fā)生故障時(shí)，在受影響的分之上的電源調節裝置立即切斷電源和H1接口，并且強制DCS轉而使用另外一個(gè)H1卡。設備適配器可以被任何一個(gè)分支驅動(dòng)；一旦一個(gè)分支停止供電，設備適配器自動(dòng)從剩余的分支上也停止供電，并且自動(dòng)實(shí)施主干終端。這些在幾毫秒內自動(dòng)發(fā)生。
有了TRUNKSAFE，就沒(méi)有必要在重要的主干上復制所有的現場(chǎng)設備。如果某個(gè)設備失敗時(shí)，終端用戶(hù)可能還得復制此設備，但是為預防整個(gè)分支失敗而進(jìn)行的設備復制就不再需要了。
完全冗余的TRUNKSAFE現場(chǎng)總線(xiàn)系統的花費只是比一個(gè)標準的現場(chǎng)總線(xiàn)系統稍多，卻遠遠低于系統的完全復制。實(shí)際上，便宜且完全容錯的FF系統已經(jīng)為終端用戶(hù)不僅僅在重要的過(guò)程環(huán)路中提供冗余。
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