Foundation Fieldbus ir digitÄla sakaru sistÄma, ko izmanto automatizÄcijÄ kopÄ ar Profibus, Modbus vai HART. TehnoloÄ£ija parÄdÄ«jÄs nedaudz vÄlÄk nekÄ tÄs konkurenti: standarta pirmais izdevums datÄts ar 1996. gadu, un Å”obrÄ«d tajÄ ir iekļauti divi protokoli informÄcijas apmaiÅai starp tÄ«kla dalÄ«bniekiem - H1 un HSE (High Speed āāāāEthernet).
InformÄcijas apmaiÅai sensoru un kontrolleru lÄ«meÅos tiek izmantots H1 protokols, un tÄ tÄ«kls ir balstÄ«ts uz IEC 61158-2 fiziskÄ slÄÅa standartu, kas pieļauj 31,25 kbit/s datu pÄrraides Ätrumu. Å ajÄ gadÄ«jumÄ ir iespÄjams nodroÅ”inÄt strÄvas padevi lauka ierÄ«cÄm no datu kopnes. HSE tÄ«kls ir balstÄ«ts uz Ätrgaitas Ethernet tÄ«kliem (100/1000 Mbit/s) un tiek izmantots automatizÄta procesu vadÄ«bas sistÄmu tÄ«kla izveidei kontrolieru un uzÅÄmuma vadÄ«bas sistÄmu lÄ«menÄ«.
TehnoloÄ£ija ir pielietojama automatizÄtu procesu vadÄ«bas sistÄmu bÅ«vniecÄ«bÄ jebkuram rÅ«pnieciskam objektam, bet visizplatÄ«tÄkÄ tÄ ir naftas un gÄzes rÅ«pniecÄ«bas un Ä·Ä«miskÄs rÅ«pniecÄ«bas uzÅÄmumos.
TehnoloÄ£iju iespÄjas
Foundation Fieldbus tika izstrÄdÄta kÄ alternatÄ«va tradicionÄlajam automatizÄto vadÄ«bas sistÄmu modelim, kura pamatÄ ir analogie sensori, un tai ir vairÄkas priekÅ”rocÄ«bas gan salÄ«dzinÄjumÄ ar tradicionÄlo modeli, gan digitÄlajÄm sistÄmÄm, kuru pamatÄ ir Profibus vai HART.
Viena no galvenajÄm priekÅ”rocÄ«bÄm ir sistÄmu augstÄ uzticamÄ«bas un kļūdu tolerances pakÄpe H1, kas tiek sasniegts divu faktoru dÄļ:
- viedo ierÄ«Äu (sensoru un izpildmehÄnismu) izmantoÅ”ana lauka lÄ«menÄ«;
- iespÄja organizÄt informÄcijas apmaiÅu tieÅ”i starp lauka lÄ«meÅa ierÄ«cÄm bez kontroliera lÄ«dzdalÄ«bas.
Lauka ierÄ«Äu inteliÄ£ence slÄpjas spÄjÄ ieviest vadÄ«bas un informÄcijas apstrÄdes algoritmus, kas tradicionÄli tiek ieviesti kontrolierÄ«. PraksÄ tas ļauj sistÄmai turpinÄt darboties pat tad, ja kontrolieris neizdodas. Tas prasa, lai lauka ierÄ«ces bÅ«tu atbilstoÅ”i konfigurÄtas un jÄnodroÅ”ina uzticama lauka kopnes baroÅ”anas avots.
Papildu priekÅ”rocÄ«bas, ko sniedz vadÄ«bas sistÄmas digitalizÄcija un viedo sensoru izmantoÅ”ana, ietver iespÄju iegÅ«t vairÄk datu Ärpus mÄrÄ«jumiem no katras lauka ierÄ«ces, galu galÄ paplaÅ”inot procesa uzraudzÄ«bas jomu, kas tradicionÄlajÄs analogajÄs sistÄmÄs aprobežojas ar signÄla ievades/izvades sistÄmu. ..
Kopnes topoloÄ£ijas izmantoÅ”ana H1 tÄ«klÄ Ä¼auj samazinÄt kabeļu lÄ«niju garumu, uzstÄdÄ«Å”anas darbu apjomu un likvidÄt papildu aprÄ«kojuma izmantoÅ”anu vadÄ«bas sistÄmÄs: ievades/izvades moduļos, baroÅ”anas blokos un bÄ«stamÄs zonÄs - dzirksteļu aizsardzÄ«bas barjeras.
H1 ļauj izmantot 4-20 mA sensoru sakaru kabeļus, kurus var izmantot, modernizÄjot vecÄkas vadÄ«bas sistÄmas. Pateicoties iekÅ”ÄjÄs droŔības principu izmantoÅ”anai, tehnoloÄ£ija tiek aktÄ«vi izmantota sprÄdzienbÄ«stamÄ vidÄ. StandartizÄcija pati par sevi garantÄ dažÄdu ražotÄju iekÄrtu savstarpÄju aizvietojamÄ«bu un savietojamÄ«bu, un, pateicoties vÄrtejas ierÄ«cÄm, ir iespÄjams savienot lauka ierÄ«Äu tÄ«klu un uzÅÄmumu rÅ«pnieciskÄs vadÄ«bas sistÄmu tÄ«klu, kas veidots uz Ethernet.
Foundation Fieldbus H1 visvairÄk lÄ«dzinÄs Profibus PA sistÄmÄm. Abas tehnoloÄ£ijas ir balstÄ«tas uz vienu un to paÅ”u fiziskÄ slÄÅa standartu, tÄpÄc Ŕīm sistÄmÄm ir vienÄdi datu pÄrraides Ätrumi, ManÄestras kodÄÅ”anas izmantoÅ”ana, sakaru lÄ«nijas elektriskie parametri, iespÄjamÄs pÄrraidÄ«tÄs jaudas apjoms un maksimÄlais pieļaujamais kabeļa garums tÄ«klÄ. segments (1900 m). TÄpat abÄs sistÄmÄs iespÄjams izmantot lÄ«dz pat 4 retranslatoriem, kuru dÄļ segmenta garums var sasniegt jau 9,5 km. IespÄjamÄs tÄ«kla topoloÄ£ijas vadÄ«bas sistÄmÄ, kÄ arÄ« iekÅ”ÄjÄs droŔības nodroÅ”inÄÅ”anas principi ir izplatÄ«tas.
SistÄmas sastÄvdaļas
Foundation Fieldbus H1 tīkla galvenie elementi ir:
- decentralizÄtÄs vadÄ«bas sistÄmas (DCS) kontrolieris;
- lauka kopÅu baroÅ”anas avoti;
- bloku vai moduļu saskarnes ierīces;
- autobusu terminatori;
- viedÄs lauka ierÄ«ces.
SistÄmÄ var bÅ«t arÄ« vÄrtejas ierÄ«ces (SaistÄ«Å”anas ierÄ«ce), protokolu pÄrveidotÄji, SPD un atkÄrtotÄji.
Tīkla topoloģija
SvarÄ«gs jÄdziens H1 tÄ«klÄ ir segmenta jÄdziens. TÄ ir galvenÄ sakaru lÄ«nija (Trunk) ar atzariem, kas stiepjas no tÄs (Spur), kurai ir pievienotas lauka ierÄ«ces. MaÄ£istrÄles kabelis sÄkas pie kopnes baroÅ”anas avota un parasti beidzas pie pÄdÄjÄs interfeisa ierÄ«ces. KomunikÄcijai starp kontrolieri un lauka ierÄ«cÄm ir atļauti Äetri topoloÄ£ijas veidi: punkts-punkts, cilpa, kopne un koks. Katru segmentu var veidot, izmantojot atseviŔķu topoloÄ£iju vai to kombinÄcijas.
Izmantojot topoloÄ£iju no punkta uz punktu, katra lauka ierÄ«ce ir tieÅ”i savienota ar kontrolieri. Å ajÄ gadÄ«jumÄ katra pieslÄgtÄ lauka ierÄ«ce veido savu tÄ«kla segmentu. Å Ä« topoloÄ£ija ir neÄrta, jo tÄ atÅem sistÄmai gandrÄ«z visas priekÅ”rocÄ«bas, kas raksturÄ«gas Foundation Fieldbus. Kontrolierim ir pÄrÄk daudz saskarÅu, un, lai lauka ierÄ«ces darbinÄtu no datu kopnes, katrai sakaru lÄ«nijai ir jÄbÅ«t savai lauka kopnes baroÅ”anas avotam. Sakaru lÄ«niju garums izrÄdÄs pÄrÄk garÅ”, un informÄcijas apmaiÅa starp ierÄ«cÄm notiek tikai caur kontrolieri, kas neļauj izmantot H1 sistÄmu augstas kļūdu tolerances principu.
Cilpas topoloÄ£ija nozÄ«mÄ lauka ierÄ«Äu seriÄlo savienojumu savÄ starpÄ. Å eit visas lauka ierÄ«ces ir apvienotas vienÄ segmentÄ, kas ļauj izmantot mazÄk resursu. TomÄr Å”ai topoloÄ£ijai ir arÄ« trÅ«kumi - pirmkÄrt, ir jÄparedz metodes, kurÄs viena no starpposma sensoriem atteice neizraisÄ«s sakaru zudumu ar pÄrÄjiem. VÄl viens trÅ«kums ir izskaidrojams ar aizsardzÄ«bas trÅ«kumu pret Ä«ssavienojumu sakaru lÄ«nijÄ, kurÄ informÄcijas apmaiÅa segmentÄ nebÅ«s iespÄjama.
VislielÄkÄ uzticamÄ«ba un praktiskums ir divÄm citÄm tÄ«kla topoloÄ£ijÄm - kopnes un koka topoloÄ£ijai, kas praksÄ ir atraduÅ”as lielÄko sadalÄ«jumu, veidojot H1 tÄ«klus. Å o topoloÄ£iju ideja ir izmantot saskarnes ierÄ«ces, lai savienotu lauka ierÄ«ces ar mugurkaulu. Savienojuma ierÄ«ces ļauj katru lauka ierÄ«ci savienot ar savu saskarni.
Tīkla iestatījumi
BÅ«tiski jautÄjumi, veidojot H1 tÄ«klu, ir tÄ fiziskie parametri - cik lauka ierÄ«Äu var izmantot segmentÄ, kÄds ir segmenta maksimÄlais garums, cik gari var bÅ«t atzari. Atbilde uz Å”iem jautÄjumiem ir atkarÄ«ga no lauka ierÄ«Äu baroÅ”anas avota veida un enerÄ£ijas patÄriÅa, bet bÄ«stamÄs zonÄs ā no iekÅ”ÄjÄs droŔības nodroÅ”inÄÅ”anas metodÄm.
MaksimÄlo lauka ierÄ«Äu skaitu segmentÄ (32) var sasniegt tikai tad, ja tÄs tiek darbinÄtas no vietÄjiem avotiem uz vietas un ja nav pieejama iekÅ”ÄjÄ droŔība. Barojot sensorus un izpildmehÄnismus no datu kopnes, maksimÄlais ierÄ«Äu skaits var bÅ«t tikai 12 vai mazÄk atkarÄ«bÄ no iekÅ”ÄjÄs droŔības metodÄm.
Lauka ierÄ«Äu skaita atkarÄ«ba no baroÅ”anas metodes un metodes iekÅ”ÄjÄs droŔības nodroÅ”inÄÅ”anai.
TÄ«kla segmenta garumu nosaka izmantotÄ kabeļa veids. MaksimÄlais garums 1900 m tiek sasniegts, izmantojot A tipa kabeli (vÄ«tÄ pÄra ar vairogu). Izmantojot D tipa kabeli (nav savÄ«ti daudzdzÄ«slu kabelis ar kopÄju vairogu) - tikai 200 m Ar segmenta garumu saprot galvenÄ kabeļa un visu no tÄ atzarojumu garumu summu.
Segmenta garuma atkarība no kabeļa veida.
Atzaru garums ir atkarÄ«gs no ierÄ«Äu skaita tÄ«kla segmentÄ. TÄtad ar ierÄ«Äu skaitu lÄ«dz 12, tas ir maksimums 120 m. Izmantojot 32 ierÄ«ces segmentÄ, maksimÄlais zaru garums bÅ«s tikai 1 m. Savienojot lauka ierÄ«ces ar cilpu, katra papildu ierÄ«ce samazina zara garumu par 30 m.
Zaru garuma atkarÄ«ba no galvenÄ kabeļa no lauka ierÄ«Äu skaita segmentÄ.
Visi Å”ie faktori tieÅ”i ietekmÄ sistÄmas struktÅ«ru un topoloÄ£iju. Lai paÄtrinÄtu tÄ«kla projektÄÅ”anas procesu, tiek izmantotas Ä«paÅ”as programmatÅ«ras pakotnes, piemÄram, DesignMate no FieldComm Group vai Fieldbus Network Planner no Phoenix Contact. Programmas ļauj aprÄÄ·inÄt H1 tÄ«kla fiziskos un elektriskos parametrus, Åemot vÄrÄ visus iespÄjamos ierobežojumus.
SistÄmas komponentu mÄrÄ·is
Kontrolieris
Kontrollera uzdevums ir ieviest Link Active Scheduler (LAS) ā galvenÄs ierÄ«ces, kas pÄrvalda tÄ«klu, nosÅ«tot pakalpojumu ziÅojumus, funkcijas. LAS uzsÄk informÄcijas apmaiÅu starp tÄ«kla dalÄ«bniekiem ar plÄnotiem (plÄnotiem) vai neplÄnotiem ziÅojumiem, veic visu ierÄ«Äu diagnostiku un sinhronizÄciju.
TurklÄt kontrolieris ir atbildÄ«gs par lauka ierÄ«Äu automÄtisku adresÄÅ”anu un darbojas kÄ vÄrtejas ierÄ«ce, nodroÅ”inot Ethernet saskarni saziÅai ar vadÄ«bas sistÄmas augÅ”Äjo lÄ«meni, pamatojoties uz Foundation Fieldbus HSE vai citu sakaru protokolu. SistÄmas augÅ”ÄjÄ lÄ«menÄ« kontrolieris nodroÅ”ina operatora uzraudzÄ«bas un vadÄ«bas funkcijas, kÄ arÄ« funkcijas lauka ierÄ«Äu attÄlinÄtai konfigurÄÅ”anai.
TÄ«klÄ var bÅ«t vairÄki aktÄ«vo saiÅ”u plÄnotÄji, kas garantÄ tajos iegulto funkciju dublÄÅ”anu. MÅ«sdienu sistÄmÄs LAS funkcijas var ieviest vÄrtejas ierÄ«cÄ, kas darbojas kÄ protokola pÄrveidotÄjs vadÄ«bas sistÄmÄm, kas veidotas uz cita standarta, nevis Foundation Fieldbus HSE.
Laukkopnes baroŔanas avoti
ElektroapgÄdes sistÄmai H1 tÄ«klÄ ir galvenÄ loma, jo, lai datu apmaiÅa bÅ«tu iespÄjama, datu kabeļa spriegums ir jÄuztur diapazonÄ no 9 lÄ«dz 32 V lÄ«dzstrÄvas. NeatkarÄ«gi no tÄ, vai lauka ierÄ«ces darbina datu kopne vai lauka baroÅ”anas avoti, tÄ«klam ir nepiecieÅ”ami kopnes baroÅ”anas avoti.
TÄpÄc to galvenais mÄrÄ·is ir uzturÄt nepiecieÅ”amos elektriskos parametrus kopnÄ, kÄ arÄ« nodroÅ”inÄt tÄ«klam pievienoto ierÄ«Äu baroÅ”anu. Kopnes baroÅ”anas avoti atŔķiras no parastajiem baroÅ”anas avotiem ar to, ka tiem ir atbilstoÅ”a izejas Ä·Ädes pretestÄ«ba datu pÄrraides frekvencÄs. Ja jÅ«s tieÅ”i izmantojat 1 vai 12 V baroÅ”anas avotus, lai darbinÄtu H24 tÄ«klu, signÄls tiks zaudÄts un informÄcijas apmaiÅa autobusÄ nebÅ«s iespÄjama.
Lieki lauka kopnes baroŔanas avoti FB-PS (montĞa 4 segmentiem).
Å emot vÄrÄ to, cik svarÄ«gi ir nodroÅ”inÄt uzticamu kopnes baroÅ”anu, katra tÄ«kla segmenta baroÅ”anas avoti var bÅ«t lieki. Phoenix Contact FB-PS baroÅ”anas avoti atbalsta Auto Current Balancing tehnoloÄ£iju. ASV nodroÅ”ina simetrisku slodzi starp strÄvas avotiem, kas labvÄlÄ«gi ietekmÄ to temperatÅ«ras apstÄkļus un galu galÄ palielina to kalpoÅ”anas laiku.
H1 baroÅ”anas sistÄma parasti atrodas kontrollera skapÄ«.
Interfeisa ierīces
Savienojuma ierÄ«ces ir paredzÄtas, lai savienotu lauka ierÄ«Äu grupu ar galveno datu kopni. Pamatojoties uz to veiktajÄm funkcijÄm, tie ir sadalÄ«ti divos veidos: segmentu aizsardzÄ«bas moduļos (Segment Protectors) un lauka barjerÄs (Field Barriers).
NeatkarÄ«gi no veida saskarnes ierÄ«ces aizsargÄ tÄ«klu no Ä«ssavienojumiem un pÄrstrÄvas izejoÅ”ajÄs lÄ«nijÄs. Kad notiek Ä«ssavienojums, interfeisa ierÄ«ce bloÄ·Ä interfeisa portu, neļaujot Ä«ssavienojumam izplatÄ«ties visÄ sistÄmÄ un tÄdÄjÄdi garantÄjot informÄcijas apmaiÅu starp citÄm tÄ«kla ierÄ«cÄm. PÄc Ä«ssavienojuma novÄrÅ”anas lÄ«nijÄ atsÄk darboties iepriekÅ” bloÄ·Ätais sakaru ports.
Lauka barjeras papildus nodroÅ”ina galvanisko izolÄciju starp galvenÄs kopnes paÅ”droÅ”Äm Ä·ÄdÄm un pievienoto lauka ierÄ«Äu (zaru) iekÅ”droÅ”Äm Ä·ÄdÄm.
Fiziski saskarnes ierÄ«ces ir arÄ« divu veidu - bloku un moduļu. FB-12SP tipa bloku interfeisa ierÄ«ces ar segmenta aizsardzÄ«bas funkcionalitÄti ļauj izmantot iekÅ”Äji droÅ”as IC shÄmas, lai savienotu lauka ierÄ«ces 2. zonÄ, un FB-12SP ISO lauka barjeras ļauj savienot ierÄ«ces 1. un 0 zonÄ, izmantojot iekÅ”Äji droÅ”u IA. Ä·ÄdÄm.
FB-12SP un FB-6SP savienotÄji no Phoenix Contact.
Viena no moduļu ierÄ«Äu priekÅ”rocÄ«bÄm ir iespÄja mÄrogot sistÄmu, izvÄloties kanÄlu skaitu, kas nepiecieÅ”ams lauka ierÄ«Äu savienoÅ”anai. TurklÄt moduļu ierÄ«ces ļauj izveidot elastÄ«gas struktÅ«ras. VienÄ sadales skapÄ« iespÄjams apvienot segmenta aizsardzÄ«bas moduļus un lauka barjeras, tas ir, no viena skapja savienot lauka ierÄ«ces, kas atrodas dažÄdÄs sprÄdzienbÄ«stamÄ«bas zonÄs. KopumÄ vienÄ kopnÄ var uzstÄdÄ«t lÄ«dz 12 divkanÄlu FB-2SP moduļiem vai vienkanÄla FB-ISO barjeru moduļiem, tÄdÄjÄdi no viena skapja pieslÄdzoties 24 lauka ierÄ«cÄm 2. zonÄ vai lÄ«dz 12 sensoriem 1. zonÄ vai 0.
Saskarnes ierÄ«ces var darbinÄt plaÅ”Ä temperatÅ«ras diapazonÄ un tiek uzstÄdÄ«tas sprÄdziendroÅ”os korpusos Ex e, Ex d ar putekļu un mitruma aizsardzÄ«bas pakÄpi vismaz IP54, tostarp pÄc iespÄjas tuvÄk vadÄ«bas objektam.
PÄrsprieguma aizsardzÄ«bas ierÄ«ces
H1 lauka lÄ«meÅa tÄ«kli var veidot ļoti garus segmentus, un sakaru lÄ«nijas var darboties vietÄs, kur ir iespÄjami pÄrsprieguma pÄrspriegumi. Impulsu pÄrspriegumi tiek saprasti kÄ inducÄtas potenciÄlu atŔķirÄ«bas, ko izraisa zibens izlÄde vai Ä«ssavienojumi tuvÄjÄs kabeļu lÄ«nijÄs. InducÄtais spriegums, kura lielums ir vairÄki kilovolti, izraisa kiloampÄru izlÄdes strÄvu plÅ«smu. Visas Ŕīs parÄdÄ«bas notiek mikrosekundÄs, bet var izraisÄ«t H1 tÄ«kla komponentu atteici. Lai aizsargÄtu aprÄ«kojumu no Å”ÄdÄm parÄdÄ«bÄm, ir jÄizmanto SPD. SPD izmantoÅ”ana parasto caurplÅ«des spaiļu vietÄ garantÄ uzticamu un droÅ”u sistÄmas darbÄ«bu nelabvÄlÄ«gos apstÄkļos.
TÄs darbÄ«bas princips ir balstÄ«ts uz kvaziÄ«ssavienojuma izmantoÅ”anu nanosekunžu diapazonÄ izlÄdes strÄvu plÅ«smai Ä·ÄdÄ, kurÄ tiek izmantoti elementi, kas spÄj izturÄt Å”Äda lieluma strÄvu plÅ«smu.
Ir liels skaits SPD veidu: vienkanÄlu, divkanÄlu, ar mainÄmiem spraudÅiem, ar dažÄda veida diagnostiku - mirgotÄja veidÄ, sauss kontakts. Phoenix Contact vismodernÄkie diagnostikas rÄ«ki ļauj uzraudzÄ«t pÄrsprieguma aizsargus, izmantojot uz Ethernet balstÄ«tus digitÄlos pakalpojumus. UzÅÄmuma rÅ«pnÄ«cÄ KrievijÄ tiek ražotas ierÄ«ces, kas sertificÄtas lietoÅ”anai sprÄdzienbÄ«stamÄ vidÄ, tostarp Foundation Fieldbus sistÄmas.
Autobusu terminators
Terminators tÄ«klÄ veic divas funkcijas - Å”untÄ lauka kopnes strÄvu, kas rodas signÄla modulÄcijas rezultÄtÄ un neļauj signÄlam atstaroties no galvenÄs lÄ«nijas galiem, tÄdÄjÄdi novÄrÅ”ot trokÅ”Åa un nervozitÄtes parÄdÄ«Å”anos (fÄzes nervozitÄte). digitÄlo signÄlu). TÄdÄjÄdi terminators ļauj izvairÄ«ties no neprecÄ«zu datu parÄdÄ«Å”anÄs tÄ«klÄ vai vispÄr no datu zuduma.
Katram H1 tÄ«kla segmentam katrÄ segmenta galÄ ir jÄbÅ«t diviem terminatoriem. Phoenix Contact kopnes baroÅ”anas avoti un savienotÄji ir aprÄ«koti ar pÄrslÄdzamiem terminatoriem. Papildu terminatoru klÄtbÅ«tne tÄ«klÄ, piemÄram, kļūdas dÄļ, ievÄrojami samazinÄs signÄla lÄ«meni interfeisa lÄ«nijÄ.
InformÄcijas apmaiÅa starp segmentiem
InformÄcijas apmaiÅa starp lauka ierÄ«cÄm neaprobežojas tikai ar vienu segmentu, bet ir iespÄjama starp dažÄdÄm tÄ«kla sadaļÄm, kuras var savienot, izmantojot kontrolieri vai uz Ethernet balstÄ«tu iekÄrtu tÄ«klu. Å ajÄ gadÄ«jumÄ var izmantot Foundation Fieldbus HSE protokolu vai populÄrÄku, piemÄram, Modbus TCP.
Veidojot HSE tÄ«klu, tiek izmantoti industriÄlie slÄdži. Protokols pieļauj zvana dublÄÅ”anu. Å ajÄ gadÄ«jumÄ der atcerÄties, ka zvana topoloÄ£ijÄ slÄdžiem ir jÄizmanto kÄds no dublÄÅ”anas protokoliem (RSTP, MRP vai Extended Ring Redundancy) atkarÄ«bÄ no izmÄra un nepiecieÅ”amÄ tÄ«kla konverÄ£ences laika, kad sakaru kanÄli ir bojÄti.
Uz HSE balstÄ«tu sistÄmu integrÄcija ar treÅ”o puÅ”u sistÄmÄm ir iespÄjama, izmantojot OPC tehnoloÄ£iju.
SprÄdziendroÅ”as metodes
Lai izveidotu sprÄdziendroÅ”u sistÄmu, nepietiek tikai ar iekÄrtas sprÄdziendroÅ”u raksturlielumu un tÄ pareizÄs atraÅ”anÄs vietas izvÄli objektÄ. SistÄmas ietvaros katra ierÄ«ce nedarbojas atseviŔķi, bet darbojas vienÄ tÄ«klÄ. Foundation Fieldbus H1 tÄ«klos informÄcijas apmaiÅa starp ierÄ«cÄm, kas atrodas dažÄdÄs bÄ«stamÄs zonÄs, ietver ne tikai datu, bet arÄ« elektroenerÄ£ijas pÄrsÅ«tÄ«Å”anu. EnerÄ£ijas daudzums, kas bija pieÅemams vienÄ zonÄ, var nebÅ«t pieÅemams citÄ. TÄpÄc, lai novÄrtÄtu lauka tÄ«klu sprÄdzienbÄ«stamÄ«bu un izvÄlÄtos optimÄlo metodi tÄs nodroÅ”inÄÅ”anai, tiek izmantota sistemÄtiska pieeja. Starp Ŕīm metodÄm visplaÅ”Äk tiek izmantotas iekÅ”ÄjÄs droŔības nodroÅ”inÄÅ”anas metodes.
RunÄjot par lauka kopnÄm, paÅ”laik ir vairÄki veidi, kÄ panÄkt iekÅ”Äjo droŔību: tradicionÄlÄ IS barjeras metode, FISCO koncepcija un High Power Trunk Technology (HPT).
Pirmais ir balstÄ«ts uz IS barjeru izmantoÅ”anu un Ä«steno pÄrbaudÄ«tu koncepciju, kas ir izmantota vadÄ«bas sistÄmÄs, kuru pamatÄ ir 4-20 mA analogie signÄli. Å Ä« metode ir vienkÄrÅ”a un uzticama, taÄu ierobežo strÄvas padevi lauka ierÄ«cÄm bÄ«stamÄs zonÄs 0 un 1 lÄ«dz 80 mA. Å ajÄ gadÄ«jumÄ saskaÅÄ ar optimistisku prognozi ir iespÄjams pieslÄgt ne vairÄk kÄ 4 lauka ierÄ«ces uz segmentu ar patÄriÅu 20 mA, bet praksÄ ne vairÄk kÄ 2. Å ÄdÄ gadÄ«jumÄ sistÄma zaudÄ visas priekÅ”rocÄ«bas, kas pastÄv. in Foundation Fieldbus un faktiski noved pie punkta-punkta topoloÄ£ijas, kad, lai savienotu lielu skaitu lauka ierÄ«Äu, sistÄma ir jÄsadala daudzos segmentos. Å Ä« metode arÄ« ievÄrojami ierobežo galvenÄ kabeļa un zaru garumu.
FISCO koncepciju izstrÄdÄja āVÄcijas NacionÄlais metroloÄ£ijas institÅ«tsā, un vÄlÄk tÄ tika iekļauta IEC standartos un pÄc tam GOST. Lai nodroÅ”inÄtu lauka tÄ«kla iekÅ”Äjo droŔību, koncepcija ietver tÄdu komponentu izmantoÅ”anu, kas atbilst noteiktiem ierobežojumiem. LÄ«dzÄ«gi ierobežojumi ir formulÄti baroÅ”anas blokiem attiecÄ«bÄ uz izejas jaudu, lauka ierÄ«cÄm attiecÄ«bÄ uz enerÄ£ijas patÄriÅu un induktivitÄti, kabeļiem attiecÄ«bÄ uz pretestÄ«bu, kapacitÄti un induktivitÄti. Å Ädi ierobežojumi ir saistÄ«ti ar to, ka kapacitatÄ«vie un induktÄ«vie elementi var uzkrÄt enerÄ£iju, kas avÄrijas režīmÄ jebkura sistÄmas elementa bojÄjuma gadÄ«jumÄ var tikt atbrÄ«vota un izraisÄ«t dzirksteļaizlÄdi. TurklÄt koncepcija aizliedz kopnes energosistÄmÄ izmantot dublÄÅ”anu.
FISCO nodroÅ”ina lielÄku strÄvu ierÄ«Äu baroÅ”anai bÄ«stamÄs zonÄs, salÄ«dzinot ar lauka barjeras metodi. Å eit ir pieejams 115 mA, ko var izmantot 4-5 ierÄ«Äu baroÅ”anai segmentÄ. TaÄu pastÄv arÄ« ierobežojumi attiecÄ«bÄ uz galvenÄ kabeļa un zaru garumu.
High Power Trunk tehnoloÄ£ija paÅ”laik ir visizplatÄ«tÄkÄ iekÅ”ÄjÄs droŔības tehnoloÄ£ija Foundation Fieldbus tÄ«klos, jo tÄ novÄrÅ” trÅ«kumus, kas pastÄv barjeru aizsargÄtos vai FISCO tÄ«klos. Izmantojot HPT, ir iespÄjams sasniegt lauka ierÄ«Äu limitu tÄ«kla segmentÄ.
TehnoloÄ£ija neierobežo tÄ«kla elektriskos parametrus, kur tas nav nepiecieÅ”ams, piemÄram, uz maÄ£istrÄles sakaru lÄ«nijas, kur nav nepiecieÅ”ama apkope un iekÄrtu nomaiÅa. Lai savienotu lauka ierÄ«ces, kas atrodas sprÄdzienbÄ«stamÄ zonÄ, tiek izmantotas saskarnes ierÄ«ces ar lauka barjeru funkcionalitÄti, kas ierobežo sensoru baroÅ”anas tÄ«kla elektriskos parametrus un atrodas tieÅ”i blakus vadÄ«bas objektam. Å ajÄ gadÄ«jumÄ visÄ segmentÄ tiek izmantots eksplozijas aizsardzÄ«bas veids Ex e (paaugstinÄta aizsardzÄ«ba).
Avots: www.habr.com