現場(chǎng)總線(xiàn)入門(mén)
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本質(zhì)安全的操作
Entity vs.FISCO
現場(chǎng)總線(xiàn)系統適用于許多危險的場(chǎng)合，換句話(huà)說(shuō)，任何4－20mA設備使用的地方都可以使用。所有形式的電保護措施（非易燃的，放火的，本質(zhì)安全）都可以用來(lái)滿(mǎn)足各種位置偏愛(ài)或是經(jīng)歷的需求，但是把大量的設備集中在一根相同的電纜上的確會(huì )導致更多的設計要求。因為很難為一個(gè)簡(jiǎn)單的儀器供電，本質(zhì)安全的系統非常難實(shí)現，驅動(dòng)10個(gè)或是16個(gè)設備，的確是一個(gè)挑戰，目前各種的解決方案都是基于實(shí)體型。FISCO或是分支架構配置。
實(shí)體型解決方案起始于1950年左右，實(shí)體概念基于使用安全柵或是控制進(jìn)入危險區域的電能量?？傮w上說(shuō)，實(shí)體系統是高可靠的，尤其當基于簡(jiǎn)單的反電流極限時(shí)。本質(zhì)安全的現場(chǎng)總線(xiàn)最初基于基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的FF816規則，它允許現場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)體型參數最少在24V/250mA/1.2W。最初使用安全柵只允許為燃氣集團A、B、C、D提供80mA的電流，或是每個(gè)主干4個(gè)設備，這種少數量的設備在實(shí)際生產(chǎn)中是不允許的。
圖9 實(shí)體型系統使用安全柵和一些電子技術(shù)來(lái)限制進(jìn)入危險區域的電流總量。這項技術(shù)已經(jīng)從1950年開(kāi)始使用，是許多現場(chǎng)總線(xiàn)本質(zhì)安全的基礎，但是只允許在一個(gè)主干上連接4－5個(gè)設備。
FISCO代表著(zhù)本質(zhì)安全概念。它基于德國的國家算法委員會(huì )PTB所做的工作，涉及到物理測試整個(gè)系統來(lái)保證安全性并把一個(gè)套封的規則引入到每個(gè)應該適用的部件。要實(shí)施FISCO解決方案，系統的每個(gè)部分，包括設備、電源調節器和電纜，都必須要遵從嚴格的極限。PTB和其它一些組織的努力可以使FISCO電源可以為A和B組提供110mA的，C和D組250mA的電源。FISCO供電解決方案基于復雜的電子電流極限，所以會(huì )趨于昂貴和復雜，比起常規的現場(chǎng)總線(xiàn)電源調節器，有時(shí)就會(huì )有較低的平均故障間隔時(shí)間。因為在A(yíng)和B只有110mA的電流，一個(gè)FISCO類(lèi)型的系統在每個(gè)主干上只能支持四到五個(gè)設備（考慮到設備適配器在遠程上傳輸電源的損失，每個(gè)設備允許最多20mA的附加電能）。在一個(gè)擁有250個(gè)設備的工廠(chǎng)里，這就會(huì )需要50到60個(gè)FISCO主干?？紤]到每個(gè)主干需要一個(gè)H1卡（2500美元）、供電裝置、設備適配器FISCO總的硬件費用大約為每個(gè)主干5000美元，在乘以50～60個(gè)主干，一共大約需250，000到300，000美元。
圖10分支架構實(shí)體解決方案把安全柵的一部分放置于電源中，另一部分置于現場(chǎng)總線(xiàn)。這就允許在一個(gè)本質(zhì)安全的現場(chǎng)總線(xiàn)上允許安裝至16個(gè)裝置
MooreHawke的ROUTE-MASTER?實(shí)體性現場(chǎng)總線(xiàn)系統基于安全柵的“分支架構”。安全柵的一部分就是隔離裝置（位于后面），它的另外一部分位于適配器上。（如圖10所示）。通過(guò)以這種獨特的方式分解本質(zhì)安全的電流極限方案， ROUTE-MASTER可以在主干上傳輸高達350mA的電流強度，這個(gè)電流有可能使集團C和D進(jìn)入危險域，但是仍然可以使符合FF816標準的A、B集團的設備在本質(zhì)上保持在安全區域，這就克服了FISCO和傳統的實(shí)體可用電流的極限。而且，大約可以在主干上安裝16個(gè)主干設備，約為FISCO系統的4倍，極大的節省了硬件和人員費用。
MoorHawke擁有一個(gè)主干計算器（圖11），基于每個(gè)設備所需的電壓和電流，幫助計算每個(gè)主干上設備的個(gè)數，主干的長(cháng)度和一些其它因素。
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