Foundation Fieldbus-ը թվային հաղորդակցման համակարգ է, որն օգտագործվում է ավտոմատացման մեջ Profibus-ի, Modbus-ի կամ HART-ի հետ միասին: Տեխնոլոգիան հայտնվեց մի փոքր ավելի ուշ, քան իր մրցակիցները. ստանդարտի առաջին հրատարակությունը թվագրվում է 1996 թվականին և ներկայումս ներառում է ցանցի մասնակիցների միջև տեղեկատվության փոխանակման երկու արձանագրություն՝ H1 և HSE (High Speed Ethernet):
H1 արձանագրությունն օգտագործվում է սենսորների և կարգավորիչների մակարդակներում տեղեկատվության փոխանակման համար, և դրա ցանցը հիմնված է IEC 61158-2 ֆիզիկական շերտի ստանդարտի վրա, որը թույլ է տալիս տվյալների փոխանցման արագություն 31,25 կբիտ/վ: Այս դեպքում հնարավոր է դաշտային սարքերին էլեկտրաէներգիա մատակարարել տվյալների ավտոբուսից: HSE ցանցը հիմնված է գերարագ Ethernet ցանցերի վրա (100/1000 Մբիթ/վրկ) և օգտագործվում է կարգավորիչների և ձեռնարկության կառավարման համակարգերի մակարդակով գործընթացների կառավարման ավտոմատացված համակարգի ցանց կառուցելու համար:
Տեխնոլոգիան կիրառելի է ցանկացած արդյունաբերական օբյեկտների համար ավտոմատացված գործընթացների կառավարման համակարգերի կառուցման մեջ, սակայն այն առավել տարածված է նավթի և գազի արդյունաբերության և քիմիական արդյունաբերության ձեռնարկություններում:
Տեխնոլոգիական հնարավորություններ
Foundation Fieldbus-ը մշակվել է որպես այլընտրանք անալոգային սենսորների վրա հիմնված ավտոմատ կառավարման համակարգերի ավանդական մոդելին և ունի մի շարք առավելություններ ինչպես ավանդական մոդելի, այնպես էլ Profibus-ի կամ HART-ի վրա հիմնված թվային համակարգերի նկատմամբ:
Հիմնական առավելություններից է համակարգերի հուսալիության բարձր աստիճանը և սխալների հանդուրժողականությունը H1, որը ձեռք է բերվում երկու գործոնի շնորհիվ.
- դաշտային մակարդակում խելացի սարքերի (սենսորների և ակտուատորների) օգտագործումը.
- առանց վերահսկիչի մասնակցության ուղղակիորեն դաշտային մակարդակի սարքերի միջև տեղեկատվության փոխանակում կազմակերպելու ունակություն:
Դաշտային սարքերի հետախուզությունը կայանում է կառավարման և տեղեկատվության մշակման ալգորիթմներ իրականացնելու ունակության մեջ, որոնք ավանդաբար ներդրվում են վերահսկիչում: Գործնականում դա թույլ է տալիս համակարգին շարունակել գործել նույնիսկ եթե կարգավորիչը ձախողվի: Սա պահանջում է, որ դաշտային սարքերը պատշաճ կերպով կազմաձևվեն և ապահովվի դաշտային ավտոբուսի հուսալի էլեկտրամատակարարում:
Կառավարման համակարգի թվայնացումից և խելացի սենսորների օգտագործումից ստացված լրացուցիչ առավելությունները ներառում են յուրաքանչյուր դաշտային սարքից ավելի շատ տվյալներ ստանալու հնարավորությունը, որն ի վերջո ընդլայնում է գործընթացի մոնիտորինգի շրջանակը, որը ավանդական անալոգային համակարգերում սահմանափակվում է ազդանշանի մուտքային/ելքային համակարգով: .
H1 ցանցում ավտոբուսի տոպոլոգիայի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել մալուխային գծերի երկարությունը, տեղադրման աշխատանքների ծավալը և վերացնել լրացուցիչ սարքավորումների օգտագործումը կառավարման համակարգերում՝ մուտքային/ելքային մոդուլներ, սնուցման աղբյուրներ և վտանգավոր տարածքներում. կայծից պաշտպանող պատնեշներ.
H1-ը թույլ է տալիս օգտագործել 4-20 մԱ սենսորային հաղորդակցման մալուխներ, որոնք կարող են օգտագործվել ավելի հին կառավարման համակարգերի արդիականացման ժամանակ: Անվտանգության ներքին սկզբունքների կիրառման շնորհիվ տեխնոլոգիան ակտիվորեն օգտագործվում է պայթուցիկ միջավայրերում: Ստանդարտացումն ինքնին երաշխավորում է տարբեր արտադրողների սարքավորումների փոխանակելիությունն ու համատեղելիությունը, իսկ դարպասային սարքերի շնորհիվ հնարավոր է ինտերֆեյս միացնել դաշտային սարքերի ցանցը և Ethernet-ի վրա կառուցված ձեռնարկությունների արդյունաբերական կառավարման համակարգի ցանցը:
Հիմնադրամի Fieldbus H1-ն առավել նման է Profibus PA համակարգերին: Երկու տեխնոլոգիաներն էլ հիմնված են նույն ֆիզիկական շերտի ստանդարտի վրա, ուստի այս համակարգերն ունեն տվյալների փոխանցման նույն արագությունը, Մանչեսթերի կոդավորման օգտագործումը, կապի գծի էլեկտրական պարամետրերը, հնարավոր փոխանցվող հզորության քանակը և ցանցում մալուխի առավելագույն թույլատրելի երկարությունը: հատված (1900 մ). Նաև երկու համակարգերում էլ հնարավոր է օգտագործել մինչև 4 կրկնողներ, ինչի շնորհիվ հատվածի երկարությունն արդեն կարող է հասնել 9,5 կմ-ի։ Կառավարման համակարգում ցանցի հնարավոր տոպոլոգիաները, ինչպես նաև ներքին անվտանգության ապահովման սկզբունքները տարածված են:
Համակարգի բաղադրիչներ
Հիմնադրամի Fieldbus H1 ցանցի հիմնական տարրերն են.
- ապակենտրոնացված կառավարման համակարգի (DCS) վերահսկիչ;
- fieldbus էլեկտրամատակարարում;
- բլոկ կամ մոդուլային ինտերֆեյսի սարքեր;
- ավտոբուսի տերմինատորներ;
- խելացի դաշտային սարքեր:
Համակարգը կարող է պարունակել նաև gateway սարքեր (Linking Device), արձանագրության փոխարկիչներ, SPD-ներ և կրկնողիչներ:
Ցանցի տոպոլոգիա
H1 ցանցում կարևոր հայեցակարգ է հատված հասկացությունը: Այն հիմնական կապի գիծ է (Trunk), որտեղից ձգվող ճյուղերով (Spur), որին միացված են դաշտային սարքեր։ Բեռնախցիկի մալուխը սկսվում է ավտոբուսի էներգիայի աղբյուրից և սովորաբար ավարտվում է վերջին ինտերֆեյսի սարքի մոտ: Կարգավորիչի և դաշտային սարքերի միջև կապի համար թույլատրվում է չորս տեսակի տոպոլոգիա՝ կետ առ կետ, հանգույց, ավտոբուս և ծառ: Յուրաքանչյուր հատված կարող է կառուցվել կամ օգտագործելով առանձին տոպոլոգիա կամ օգտագործելով դրանց համակցությունները:
Կետ-կետ տոպոլոգիայով յուրաքանչյուր դաշտային սարք միացված է անմիջապես կարգավորիչին: Այս դեպքում յուրաքանչյուր միացված դաշտային սարք ձեւավորում է իր ցանցի հատվածը: Այս տոպոլոգիան անհարմար է, քանի որ այն զրկում է համակարգին Foundation Fieldbus-ին բնորոշ գրեթե բոլոր առավելություններից: Կարգավորիչի վրա չափազանց շատ ինտերֆեյսներ կան, և տվյալների ավտոբուսից դաշտային սարքերը միացնելու համար կապի յուրաքանչյուր գիծ պետք է ունենա իր դաշտային ավտոբուսի էներգիայի մատակարարումը: Կապի գծերի երկարությունը պարզվում է չափազանց երկար է, և սարքերի միջև տեղեկատվության փոխանակումն իրականացվում է միայն կարգավորիչի միջոցով, ինչը թույլ չի տալիս օգտագործել H1 համակարգերի խափանումների բարձր հանդուրժողականության սկզբունքը:
Օղակի տոպոլոգիան ենթադրում է դաշտային սարքերի սերիական միացում միմյանց հետ: Այստեղ բոլոր դաշտային սարքերը միավորված են մեկ հատվածում, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել ավելի քիչ ռեսուրսներ։ Այնուամենայնիվ, այս տոպոլոգիան ունի նաև թերություններ. առաջին հերթին անհրաժեշտ է ապահովել այնպիսի մեթոդներ, որոնց դեպքում միջանկյալ սենսորներից մեկի ձախողումը չի հանգեցնի մյուսների հետ կապի կորստի: Մեկ այլ թերություն բացատրվում է կապի գծում կարճ միացումից պաշտպանության բացակայությամբ, որի դեպքում հատվածում տեղեկատվության փոխանակումը անհնար կլինի:
Երկու այլ ցանցային տոպոլոգիաներ ունեն ամենամեծ հուսալիությունը և գործնականությունը՝ ավտոբուսի և ծառի տոպոլոգիան, որոնք գործնականում ամենամեծ բաշխվածությունն են գտել H1 ցանցեր կառուցելիս: Այս տոպոլոգիաների հիմքում ընկած գաղափարը ինտերֆեյսի սարքերի օգտագործումն է՝ դաշտային սարքերը ողնաշարին միացնելու համար: Միացման սարքերը թույլ են տալիս յուրաքանչյուր դաշտային սարք միացնել իր սեփական ինտերֆեյսին:
Ցանցի կարգավորումներ
H1 ցանց կառուցելիս կարևոր հարցերը նրա ֆիզիկական պարամետրերն են՝ քանի դաշտային սարք կարելի է օգտագործել սեգմենտում, ո՞րն է հատվածի առավելագույն երկարությունը, որքան երկար կարող են լինել ճյուղերը: Այս հարցերի պատասխանը կախված է դաշտային սարքերի էլեկտրամատակարարման և էներգիայի սպառման տեսակից, իսկ վտանգավոր տարածքների համար՝ ներքին անվտանգության ապահովման մեթոդներից:
Սեգմենտում (32) դաշտային սարքերի առավելագույն քանակին կարելի է հասնել միայն այն դեպքում, եթե դրանք սնուցվեն տեղում տեղական աղբյուրներից, և եթե ներքին անվտանգությունը հասանելի չէ: Տվյալների ավտոբուսից տվիչների և շարժիչների սնուցման ժամանակ սարքերի առավելագույն թիվը կարող է լինել միայն 12 կամ պակաս՝ կախված ներքին անվտանգության մեթոդներից:
Դաշտային սարքերի քանակի կախվածությունը էլեկտրամատակարարման մեթոդից և ներքին անվտանգության ապահովման մեթոդներից:
Ցանցի հատվածի երկարությունը որոշվում է օգտագործվող մալուխի տեսակով: Առավելագույն 1900 մ երկարությունը ձեռք է բերվում A տեսակի մալուխի օգտագործման դեպքում (ոլորված զույգ վահանով): D տիպի մալուխ օգտագործելիս (ոչ թեքված բազմամիջուկ մալուխ ընդհանուր վահանով) - ընդամենը 200 մ: Հատվածի երկարությունը հասկացվում է որպես հիմնական մալուխի և դրանից բոլոր ճյուղերի երկարությունների գումարը:
Սեգմենտի երկարության կախվածությունը մալուխի տեսակից:
Մասնաճյուղերի երկարությունը կախված է ցանցի հատվածի սարքերի քանակից: Այսպիսով, մինչև 12 սարքերի քանակով սա առավելագույնը 120 մ է: Սեգմենտում 32 սարք օգտագործելիս ճյուղերի առավելագույն երկարությունը կլինի ընդամենը 1 մ: Դաշտային սարքերը հանգույցով միացնելիս յուրաքանչյուր լրացուցիչ սարք կրճատում է ճյուղի երկարությունը 30 մ-ով։
Հիմնական մալուխից ճյուղերի երկարության կախվածությունը հատվածի դաշտային սարքերի քանակից:
Այս բոլոր գործոններն ուղղակիորեն ազդում են համակարգի կառուցվածքի և տոպոլոգիայի վրա: Ցանցի նախագծման գործընթացը արագացնելու համար օգտագործվում են հատուկ ծրագրային փաթեթներ, ինչպիսիք են DesignMate-ը FieldComm Group-ից կամ Fieldbus Network Planner-ը Phoenix Contact-ից: Ծրագրերը թույլ են տալիս հաշվարկել H1 ցանցի ֆիզիկական և էլեկտրական պարամետրերը՝ հաշվի առնելով բոլոր հնարավոր սահմանափակումները։
Համակարգի բաղադրիչների նպատակը
Վերահսկիչ
Կարգավարի խնդիրն է իրականացնել Link Active Scheduler (LAS) գործառույթները՝ հիմնական սարքը, որը կառավարում է ցանցը՝ ուղարկելով ծառայության հաղորդագրություններ։ LAS-ը նախաձեռնում է տեղեկատվության փոխանակում ցանցի մասնակիցների միջև պլանավորված (պլանավորված) կամ չպլանավորված հաղորդագրություններով, ախտորոշում և համաժամացնում է բոլոր սարքերը:
Բացի այդ, կարգավորիչը պատասխանատու է դաշտային սարքերի ավտոմատ հասցեավորման համար և գործում է որպես դարպասային սարք՝ ապահովելով Ethernet ինտերֆեյս կառավարման համակարգի վերին մակարդակի հետ հաղորդակցվելու համար՝ հիմնված Foundation Fieldbus HSE-ի կամ կապի այլ արձանագրության վրա: Համակարգի վերին մակարդակում կարգավորիչը ապահովում է օպերատորի մոնիտորինգի և հսկողության գործառույթներ, ինչպես նաև դաշտային սարքերի հեռահար կազմաձևման գործառույթներ:
Ցանցում կարող են լինել մի քանի Active Link Schedulers, որոնք երաշխավորում են դրանցում ներդրված գործառույթների ավելորդությունը: Ժամանակակից համակարգերում LAS-ի գործառույթները կարող են իրականացվել դարպասային սարքում, որը գործում է որպես արձանագրության փոխարկիչ կառավարման համակարգերի համար, որոնք կառուցված են հիմնադրամի Fieldbus HSE-ից տարբեր ստանդարտների վրա:
Fieldbus էլեկտրամատակարարում
H1 ցանցում էլեկտրամատակարարման համակարգը առանցքային դեր է խաղում, քանի որ տվյալների փոխանակման հնարավորության համար տվյալների մալուխի լարումը պետք է պահպանվի 9-ից մինչև 32 Վ DC միջակայքում: Անկախ նրանից, թե դաշտային սարքերը սնվում են տվյալների ավտոբուսով, թե դաշտային սնուցման աղբյուրներով, ցանցը պահանջում է ավտոբուսի սնուցման աղբյուրներ:
Հետեւաբար, նրանց հիմնական նպատակն է պահպանել անհրաժեշտ էլեկտրական պարամետրերը ավտոբուսում, ինչպես նաև սնուցել ցանցին միացված սարքերը: Ավտոբուսի սնուցման աղբյուրները տարբերվում են սովորական սնուցման աղբյուրներից նրանով, որ ունեն տվյալների փոխանցման հաճախականություններում համապատասխան ելքային շղթայի դիմադրություն: Եթե դուք ուղղակիորեն օգտագործում եք 1 կամ 12 Վ լարման սնուցման աղբյուրներ՝ H24 ցանցը սնուցելու համար, ազդանշանը կկորչի, և ավտոբուսում տեղեկատվության փոխանակումը հնարավոր չի լինի:
FB-PS-ի ավելորդ սնուցման սնուցման աղբյուրներ (հավաքում 4 հատվածի համար):
Հաշվի առնելով ավտոբուսի հուսալի էներգիայի ապահովման կարևորությունը, ցանցի յուրաքանչյուր հատվածի համար էներգիայի մատակարարումները կարող են ավելորդ լինել: Phoenix Contact FB-PS սնուցման աղբյուրները աջակցում են Auto Current Balancing տեխնոլոգիան: ASV-ն ապահովում է սիմետրիկ բեռ էներգիայի աղբյուրների միջև, ինչը բարենպաստ ազդեցություն է ունենում դրանց ջերմաստիճանի պայմանների վրա և, ի վերջո, հանգեցնում է դրանց ծառայության ժամկետի ավելացման:
H1 էլեկտրամատակարարման համակարգը սովորաբար տեղակայված է կարգավորիչի կաբինետում:
Ինտերֆեյսի սարքեր
Միացման սարքերը նախագծված են դաշտային սարքերի խումբը հիմնական տվյալների ավտոբուսին միացնելու համար: Ելնելով իրենց կատարած գործառույթներից՝ դրանք բաժանվում են երկու տեսակի՝ հատվածի պաշտպանության մոդուլներ (Segment Protectors) և դաշտային խոչընդոտներ (Field Barriers):
Անկախ տեսակից, ինտերֆեյսի սարքերը պաշտպանում են ցանցը կարճ միացումներից և ելքային գծերի գերհոսանքներից: Երբ կարճ միացում է տեղի ունենում, ինտերֆեյսի սարքը արգելափակում է ինտերֆեյսի միացքը՝ կանխելով կարճ միացման տարածումը համակարգով մեկ և այդպիսով երաշխավորելով տեղեկատվության փոխանակումը ցանցային այլ սարքերի միջև: Գծի վրա կարճ միացումը վերացնելուց հետո նախկինում արգելափակված կապի պորտը նորից սկսում է աշխատել։
Դաշտային պատնեշները լրացուցիչ ապահովում են գալվանական մեկուսացում հիմնական ավտոբուսի ոչ ներքին անվտանգ սխեմաների և միացված դաշտային սարքերի (ճյուղերի) ներքին անվտանգ սխեմաների միջև:
Ֆիզիկապես ինտերֆեյսի սարքերը նույնպես երկու տեսակի են՝ բլոկային և մոդուլային։ FB-12SP տիպի արգելափակման ինտերֆեյսի սարքերը սեգմենտային պաշտպանության ֆունկցիոնալությամբ թույլ են տալիս օգտագործել ներքին անվտանգ IC սխեմաներ՝ 2-րդ գոտում դաշտային սարքերը միացնելու համար, իսկ FB-12SP ISO դաշտային խոչընդոտները թույլ են տալիս միացնել սարքերը 1-ին և 0-ում գոտիներում՝ օգտագործելով ներքին անվտանգ IA: սխեմաներ.
FB-12SP և FB-6SP կցորդիչներ Phoenix Contact-ից:
Մոդուլային սարքերի առավելություններից մեկը համակարգը մասշտաբավորելու հնարավորությունն է՝ ընտրելով դաշտային սարքերը միացնելու համար անհրաժեշտ ալիքների քանակը: Բացի այդ, մոդուլային սարքերը թույլ են տալիս ստեղծել ճկուն կառույցներ: Մեկ բաշխիչ կաբինետում հնարավոր է միավորել սեգմենտային պաշտպանության մոդուլները և դաշտային խոչընդոտները, այսինքն՝ մի պահարանից միացնել դաշտային սարքերը, որոնք տեղակայված են պայթյունի վտանգավոր տարբեր գոտիներում: Ընդհանուր առմամբ, մեկ ավտոբուսում կարող են տեղադրվել մինչև 12 երկալիք FB-2SP մոդուլներ կամ մեկ ալիք FB-ISO խոչընդոտ մոդուլներ՝ այդպիսով միացնելով մեկ պահարանից 24 դաշտային սարքեր 2-ում կամ մինչև 12 սենսորներ 1-ին կամ գոտում: 0.
Ինտերֆեյսի սարքերը կարող են աշխատել ջերմաստիճանի լայն տիրույթում և տեղադրվում են պայթյունից պաշտպանված խցիկներում՝ Ex e, Ex d, փոշուց և խոնավությունից պաշտպանվածության աստիճանով առնվազն IP54, ներառյալ հսկիչ օբյեկտին հնարավորինս մոտ:
Լարման պաշտպանության սարքեր
H1 դաշտային մակարդակի ցանցերը կարող են ձևավորել շատ երկար հատվածներ, իսկ կապի գծերը կարող են աշխատել այն վայրերում, որտեղ հնարավոր են ալիքների բարձրացում: Իմպուլսային գերլարումները հասկացվում են որպես առաջացած պոտենցիալ տարբերություններ, որոնք առաջանում են կայծակնային արտանետումների կամ մոտակա մալուխային գծերի կարճ միացումների հետևանքով: Ինդուկացված լարումը, որի մեծությունը մի քանի կիլովոլտի կարգի է, առաջացնում է կիլոամպերի ելքային հոսանքների հոսք։ Այս բոլոր երևույթները տեղի են ունենում միկրովայրկյանների ընթացքում, բայց կարող են հանգեցնել H1 ցանցի բաղադրիչների խափանումների: Սարքավորումները նման երեւույթներից պաշտպանելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել SPD: SPD-ների օգտագործումը սովորական սնուցման տերմինալների փոխարեն երաշխավորում է համակարգի հուսալի և անվտանգ աշխատանքը անբարենպաստ պայմաններում:
Դրա գործողության սկզբունքը հիմնված է նանովայրկյան տիրույթում քվազի կարճ միացման օգտագործման վրա՝ լիցքաթափման հոսանքների հոսքի համար մի շղթայում, որն օգտագործում է այնպիսի տարրեր, որոնք կարող են դիմակայել նման մեծության հոսանքների հոսքին:
Գոյություն ունեն մեծ թվով SPD-ների տեսակներ՝ միակողմանի, երկալիք, փոխարինելի խրոցակներով, տարբեր տեսակի դիագնոստիկայով՝ թարթիչի տեսքով, չոր կոնտակտ։ Phoenix Contact-ի ժամանակակից ախտորոշիչ գործիքները հնարավորություն են տալիս վերահսկել ալիքներից պաշտպանող սարքերը՝ օգտագործելով Ethernet-ի վրա հիմնված թվային ծառայություններ: Ընկերության գործարանը Ռուսաստանում արտադրում է սարքեր, որոնք հավաստագրված են պայթուցիկ միջավայրում օգտագործելու համար, ներառյալ Foundation Fieldbus համակարգերը:
Ավտոբուսի տերմինատոր
Տերմինատորը ցանցում կատարում է երկու գործառույթ՝ այն շեղում է դաշտային ավտոբուսի հոսանքը, որն առաջանում է ազդանշանի մոդուլյացիայի արդյունքում և թույլ չի տալիս ազդանշանի արտացոլումը հիմնական գծի ծայրերից՝ այդպիսով կանխելով աղմուկի և ցնցումների առաջացումը (փուլային ցնցում): թվային ազդանշան): Այսպիսով, տերմինատորը թույլ է տալիս խուսափել ցանցում ոչ ճշգրիտ տվյալների հայտնվելուց կամ ընդհանրապես տվյալների կորստից:
H1 ցանցի յուրաքանչյուր հատված պետք է ունենա երկու տերմինատոր սեգմենտի յուրաքանչյուր ծայրում: Phoenix Contact ավտոբուսի սնուցման աղբյուրները և կցորդիչները հագեցած են անջատվող տերմինատորներով: Ցանցում լրացուցիչ տերմինատորների առկայությունը, օրինակ, սխալի պատճառով, զգալիորեն կնվազեցնի ազդանշանի մակարդակը ինտերֆեյսի գծում:
Սեգմենտների միջև տեղեկատվության փոխանակում
Դաշտային սարքերի միջև տեղեկատվության փոխանակումը չի սահմանափակվում մեկ հատվածով, այլ հնարավոր է ցանցի տարբեր հատվածների միջև, որոնք կարող են միացված լինել կարգավորիչի կամ Ethernet-ի վրա հիմնված կայանի ցանցի միջոցով: Այս դեպքում կարող է օգտագործվել Foundation Fieldbus HSE արձանագրությունը կամ ավելի հայտնի, օրինակ՝ Modbus TCP:
HSE ցանց կառուցելիս օգտագործվում են արդյունաբերական կարգի անջատիչներ: Արձանագրությունը թույլ է տալիս օղակների ավելորդություն: Այս դեպքում հարկ է հիշել, որ օղակի տոպոլոգիայում անջատիչները պետք է օգտագործեն ավելորդության արձանագրություններից մեկը (RSTP, MRP կամ Extended Ring Redundancy)՝ կախված ցանցի չափից և պահանջվող կոնվերգենցիայի ժամանակից, երբ կապի ալիքները կոտրված են:
HSE-ի վրա հիմնված համակարգերի ինտեգրումը երրորդ կողմի համակարգերին հնարավոր է OPC տեխնոլոգիայի միջոցով:
Պայթյունի դեմ պայքարի մեթոդներ
Պայթյունակայուն համակարգ ստեղծելու համար բավարար չէ առաջնորդվել միայն սարքավորման պայթյունակայուն բնութագրերով և տեղում դրա ճիշտ տեղակայման ընտրությամբ: Համակարգի ներսում յուրաքանչյուր սարք ինքնուրույն չի գործում, այլ գործում է մեկ ցանցում: Foundation Fieldbus H1 ցանցերում տեղեկատվության փոխանակումը տարբեր վտանգավոր տարածքներում տեղակայված սարքերի միջև ներառում է ոչ միայն տվյալների փոխանցում, այլև էլեկտրական էներգիայի փոխանցում: Էներգիայի այն քանակությունը, որն ընդունելի էր մի գոտում, կարող է ընդունելի չլինել մյուսում: Ուստի դաշտային ցանցերի պայթյունի անվտանգությունը գնահատելու և դրա ապահովման օպտիմալ մեթոդ ընտրելու համար կիրառվում է համակարգված մոտեցում։ Այս մեթոդներից առավել լայնորեն կիրառվում են ներքին անվտանգության ապահովման մեթոդները։
Ինչ վերաբերում է դաշտային ավտոբուսներին, ներկայումս կան ներքին անվտանգության հասնելու մի քանի եղանակներ՝ ավանդական IS արգելքի մեթոդը, FISCO հայեցակարգը և High Power Trunk Technology (HPT):
Առաջինը հիմնված է IS արգելքների օգտագործման վրա և իրականացնում է ապացուցված հայեցակարգ, որն օգտագործվել է 4-20 մԱ անալոգային ազդանշանների վրա հիմնված կառավարման համակարգերում: Այս մեթոդը պարզ և հուսալի է, բայց սահմանափակում է 0 և 1-ից մինչև 80 մԱ վտանգավոր գոտիներում դաշտային սարքերի էլեկտրամատակարարումը: Այս դեպքում, ըստ լավատեսական կանխատեսման, մեկ հատվածում հնարավոր է միացնել ոչ ավելի, քան 4 դաշտային սարք՝ 20 մԱ սպառումով, բայց գործնականում ոչ ավելի, քան 2: Այս դեպքում համակարգը կորցնում է գոյություն ունեցող բոլոր առավելությունները: Foundation Fieldbus-ում և իրականում հանգեցնում է կետից կետ տոպոլոգիայի, երբ մեծ թվով դաշտային սարքեր միացնելու համար համակարգը պետք է բաժանվի բազմաթիվ հատվածների: Այս մեթոդը նաև զգալիորեն սահմանափակում է հիմնական մալուխի և ճյուղերի երկարությունը:
FISCO-ի հայեցակարգը մշակվել է «Գերմանիայի ազգային չափագիտական ինստիտուտի» կողմից և հետագայում ներառվել է IEC ստանդարտներում, այնուհետև ԳՕՍՏ-ում: Դաշտային ցանցի ներքին անվտանգությունն ապահովելու համար հայեցակարգը ներառում է բաղադրիչների օգտագործում, որոնք համապատասխանում են որոշակի սահմանափակումներին: Նմանատիպ սահմանափակումներ են ձևակերպվում սնուցման սարքերի համար՝ ելքային հզորության, դաշտային սարքերի համար՝ էներգիայի սպառման և ինդուկտիվության, մալուխների համար՝ դիմադրության, հզորության և ինդուկտիվության առումով: Նման սահմանափակումները պայմանավորված են նրանով, որ հզոր և ինդուկտիվ տարրերը կարող են կուտակել էներգիա, որը վթարային ռեժիմում, համակարգի որևէ տարրի վնասման դեպքում, կարող է ազատվել և առաջացնել կայծի արտանետում: Բացի այդ, հայեցակարգն արգելում է ավտոբուսների էներգահամակարգում ավելորդության օգտագործումը:
FISCO-ն ավելի մեծ հոսանք է ապահովում վտանգավոր տարածքներում սարքերի սնուցման համար՝ համեմատած դաշտային արգելքի մեթոդի հետ: Այստեղ հասանելի է 115 մԱ, որը կարող է օգտագործվել սեգմենտի 4-5 սարքի սնուցման համար: Այնուամենայնիվ, կան նաև հիմնական մալուխի և ճյուղերի երկարության սահմանափակումներ:
High Power Trunk տեխնոլոգիան ներկայումս ամենասովորական ներքին անվտանգության տեխնոլոգիան է Foundation Fieldbus ցանցերում, քանի որ այն չունի այն թերությունները, որոնք առկա են արգելքներից պաշտպանված կամ FISCO ցանցերում: HPT-ի կիրառմամբ հնարավոր է հասնել ցանցի հատվածում դաշտային սարքերի սահմանաչափին:
Տեխնոլոգիան չի սահմանափակում ցանցի էլեկտրական պարամետրերը, որտեղ դա անհրաժեշտ չէ, օրինակ, ողնաշարային կապի գծում, որտեղ սարքավորումների պահպանման և փոխարինման կարիք չկա: Պայթուցիկ գոտում տեղակայված դաշտային սարքերը միացնելու համար օգտագործվում են դաշտային խոչընդոտների ֆունկցիոնալությամբ ինտերֆեյս սարքեր, որոնք սահմանափակում են ցանցի էլեկտրական պարամետրերը սենսորների սնուցման համար և գտնվում են անմիջապես կառավարման օբյեկտի կողքին: Այս դեպքում ամբողջ հատվածում օգտագործվում է պայթյունից պաշտպանության Ex e (բարձրացված պաշտպանություն):
Source: www.habr.com