Ko te Foundation Fieldbus he punaha korero mamati e whakamahia ana i roto i te automation me Profibus, Modbus, HART ranei. I puta mai te hangarau i muri mai i ona kaiwhakataetae: ko te putanga tuatahi o te paerewa i hoki mai ki te tau 1996, a kei roto i tenei wa e rua nga kawa mo te whakawhiti korero i waenga i nga kaiuru whatunga - H1 me HSE (High Speed Ethernet).
Ka whakamahia te kawa H1 mo te whakawhiti korero i nga taumata o te puoro me te kaiwhakahaere, a ko tana whatunga kei runga i te paerewa paparanga tinana IEC 61158-2, ka taea te whakawhiti raraunga o te 31,25 kbit / s. I tenei keehi, ka taea te tuku hiko ki nga taputapu mara mai i te pahi raraunga. Ko te whatunga HSE kei runga i nga whatunga Ethernet tere-tere (100/1000 Mbit/s) ka whakamahia hei hanga i tetahi whatunga punaha whakahaere tukanga aunoa i te taumata o nga kaiwhakahaere me nga punaha whakahaere hinonga.
Ko te hangarau e pa ana ki te hanga i nga punaha whakahaere whakahaere aunoa mo nga whakaurunga ahumahi, engari he mea tino whanui ki nga umanga i roto i te umanga hinu me te hau me te umanga matū.
Te kaha o te hangarau
I whakawhanakehia te Foundation Fieldbus hei rereke ki te tauira tuku iho o nga punaha whakahaere aunoa i runga i nga pukoro tairitenga me te maha o nga painga ki runga i nga tauira tuku iho me nga punaha matihiko e pa ana ki a Profibus, HART ranei.
Ko tetahi o nga painga nui ko te nui o te pono me te pai o nga punaha H1, ka tutuki na nga mea e rua:
- te whakamahi i nga taputapu mohio (nga kaitoi me nga kaitahuri) i te taumata o te mara;
- te kaha ki te whakarite whakawhiti korero tika i waenga i nga taputapu taumata-mara me te kore e uru mai tetahi kaiwhakahaere.
Ko te mohiotanga o nga taputapu mara kei roto i te kaha ki te whakatinana i te mana whakahaere me te tukatuka korero algorithms e whakatinanahia ana i roto i te kaiwhakahaere. I roto i te mahi, ka taea e te punaha te haere tonu ki te mahi ahakoa ka rahua te kaiwhakahaere. Ko te tikanga kia tika te whirihora o nga taputapu mara me te whakarato i te hiko o te pahi mara pono.
Ko etahi atu painga i puta mai i te whakarorohikotanga o te punaha whakahaere me te whakamahi i nga pukoro atamai ko te kaha ki te tiki atu i nga raraunga i tua atu i te ine mai i ia taputapu mara, i te mutunga ka whakawhänuihia te waahi o te aroturuki i nga tukanga i roto i nga punaha tairitenga tuku iho he iti noa ki te punaha whakauru / whakaputa tohu. .
Ko te whakamahi i te topology pahi i roto i te whatunga H1 ka taea te whakaiti i te roa o nga raina taura, te nui o nga mahi whakaurunga, me te whakakore i te whakamahinga o nga taputapu taapiri i roto i nga punaha whakahaere: nga waahanga whakauru / putanga, nga taputapu hiko, me nga waahi morearea - nga parepare tiaki korakora.
Ka taea e te H1 te whakamahi i nga taura whakawhitiwhiti 4-20 mA, ka taea te whakamahi ina whakapai ake i nga punaha whakahaere tawhito. He mihi ki te whakamahi i nga maataapono haumaru o roto, ka kaha te whakamahi i te hangarau ki nga taiao pahū. Ko te Paerewa e whakamana ana i te whakawhiti me te hototahi o nga taputapu mai i nga kaihanga rereke, me te mihi ki nga taputapu kuaha ka taea te hono i te whatunga o nga taputapu mara me te whatunga punaha whakahaere ahumahi o nga umanga i hangaia i runga i te Ethernet.
Ko te Foundation Fieldbus H1 he tino rite ki nga punaha Profibus PA. Ko nga hangarau e rua kei runga i te paerewa paparanga tinana kotahi, na enei punaha he rite nga reiti whakawhiti raraunga, te whakamahi i te tohu Manchester, nga tawhā hiko o te raina korero, te nui o te kaha tuku, me te roanga o te taura e whakaaetia ana i roto i te whatunga wahanga (1900 m). Ano hoki, i roto i nga punaha e rua ka taea te whakamahi ki te 4 nga tukurua, na te mea ka taea te roa o te waahanga ki te 9,5 km. Ko nga topologies whatunga pea i roto i te punaha whakahaere, me nga maataapono mo te whakarite i te haumaru o roto, he mea noa.
Waenga Pūnaha
Ko nga mea matua o te whatunga Foundation Fieldbus H1 ko:
- te mana whakahaere whakahaere (DCS);
- nga taputapu hiko fieldbus;
- nga taputapu atanga paraka ranei;
- nga waka whakamutu pahi;
- nga taputapu mara mohio.
Kei roto ano pea i te punaha nga taputapu kuaha (Pūrere Hononga), nga kaitahuri kawa, nga SPD me nga tukurua.
Topology Whatunga
Ko tetahi ariā nui i roto i te whatunga H1 ko te kaupapa o te waahanga. He raina korero matua (Trunk), me nga manga e toro atu ana (Spur), e hono ana nga taputapu mara. Ka timata te taura pouaka ki te puna hiko pahi, ka mutu te tikanga ki te taputapu atanga whakamutunga. E wha nga momo topology e whakaaetia ana mo te whakawhitiwhiti korero i waenga i te kaiwhakahaere me nga taputapu mara: tohu-ki-ira, porowhita, pahi me te rakau. Ka taea te hanga i ia waahanga ma te whakamahi i tetahi topology motuhake, ma te whakamahi ranei i o raatau huinga.
Ma te topology tohu-ki-ira, ka hono tika ia taputapu mara ki te kaiwhakahaere. I tenei keehi, ka hangaia e ia taputapu mara hono tana ake waahanga whatunga. Ko tenei topology kaore i te watea na te mea ka whakakorehia e te punaha tata nga painga katoa kei roto i te Foundation Fieldbus. He maha rawa nga atanga i runga i te kaiwhakahaere, me te whakakaha i nga taputapu mara mai i te pahi raraunga, me whai mana ia raina whakawhitiwhiti i tana ake hiko pahi mara. Ko te roa o nga rarangi korero ka puta he roa rawa, a ko te whakawhitiwhiti korero i waenga i nga taputapu ka mahia ma te kaiwhakahaere anake, kaore e whakaaetia te whakamahi i te kaupapa o te whakaraerae nui o nga punaha H1.
Ko te topology loop e whakaatu ana he hononga rangatū o nga taputapu mara ki a raatau ano. I konei, ka whakakotahihia nga taputapu mara katoa ki tetahi waahanga, ka taea te whakamahi i nga rauemi iti ake. Heoi ano, he kino ano tenei topology - ko te tuatahi, he mea tika ki te whakarato i nga tikanga e kore ai te kore o tetahi o nga pukoro takawaenga e arai ki te ngaro o te whakawhitiwhiti korero ki etahi atu. Ko tetahi atu whakahokinga e whakamaramahia ana e te kore o te whakamarumaru ki te waahi poto i roto i te raina korero, kaore e taea te whakawhiti korero i roto i te waahanga.
E rua atu nga topologies whatunga he tino pono me te whaihua - te topology pahi me te rakau, i kitea te tohatoha nui rawa atu i roto i nga mahi i te wa e hanga ana i nga whatunga H1. Ko te whakaaro kei muri i enei topologies ko te whakamahi i nga taputapu atanga hei hono i nga taputapu mara ki te tuara. Ko nga taputapu hono ka taea e ia taputapu mara te hono ki tana ake atanga.
Tautuhinga whatunga
Ko nga patai nui i te wa e hanga ana i te whatunga H1 ko ona tawhā-a-tinana - e hia nga taputapu mara ka taea te whakamahi i tetahi waahanga, he aha te roanga o te waahanga, pehea te roa o nga manga. Ko te whakautu ki enei patai ka whakawhirinaki ki te momo tuku hiko me te whakapau kaha o nga taputapu mara, me nga waahi morearea, nga tikanga hei whakarite i te haumaru o roto.
Ko te nui rawa o nga taputapu mara i roto i tetahi waahanga (32) ka taea anake mena ka hikohia mai i nga punaa rohe i runga i te waahi me te kore e waatea te haumaru o roto. I te wa e whakakaha ana i nga pukoro me nga kaikohiko mai i te pahi raraunga, ko te nui rawa o nga taputapu ka 12, iti iho ranei i runga i nga tikanga haumaru o roto.
Te ti'aturi o te maha o nga taputapu mara i runga i te tikanga tuku hiko me nga tikanga mo te whakarite i te haumaru o roto.
Ko te roa o te waahanga whatunga ka whakatauhia e te momo taura e whakamahia ana. Ko te roa rawa o te 1900 m ka tutuki i te wa e whakamahi ana i te taura momo A (te takirua kopikopiko me te whakangungu rakau). A, no te whakamahi i te momo taura D (kaore i kopikopiko te taura multicore me te whakangungu noa) - 200 m anake. Ko te roa o te waahanga ka mohiohia ko te tapeke o nga roa o te taura matua me nga manga katoa mai i a ia.
Te ti'aturi o te roa o te wahanga ki te momo taura.
Ko te roa o nga manga ka whakawhirinaki ki te maha o nga taputapu kei te waahanga whatunga. Na, me te maha o nga taputapu tae atu ki te 12, he 120 m te nui o tenei. I te wa e whakamahi ana i nga taputapu 32 i roto i tetahi waahanga, ko te roa o nga manga ka 1 noa te 30 m. I te wa e hono ana nga taputapu mara me te kohanga, ia taputapu taapiri. ka whakaitihia te roa o te peka ma te XNUMX m.
Te ti'aturi o te roa o nga manga mai i te taura matua i runga i te maha o nga taputapu mara i te waahanga.
Ko enei mea katoa ka pa tika ki te hanganga me te topology o te punaha. Hei tere ake i te tukanga hoahoa whatunga, ka whakamahia nga kohinga rorohiko motuhake, penei i te DesignMate mai i te Roopu FieldComm, Fieldbus Network Planner ranei mai i Phoenix Contact. Ma nga papatono ka taea e koe te tatau i nga tawhā tinana me te hiko o te whatunga H1, me te whai whakaaro ki nga here katoa ka taea.
Te kaupapa o nga waahanga punaha
Kaiwhakarite
Ko te mahi a te kaiwhakahaere ko te whakatinana i nga mahi a te Link Active Scheduler (LAS), te taputapu matua e whakahaere ana i te whatunga ma te tuku karere ratonga. Ka timata a LAS ki te whakawhiti korero i waenga i nga kaiuru whatunga me nga karere kua whakamaheretia (kua whakaritea) kaore ano i whakaritea, ka tirotirohia me te tukutahi i nga taputapu katoa.
I tua atu, ko te kaiwhakahaere te kawenga mo te whakatutuki aunoa i nga taputapu mara me te mahi hei taputapu kuaha, e whakarato ana i te atanga Ethernet mo te whakawhitiwhiti korero me te taumata o runga o te punaha whakahaere i runga i te Foundation Fieldbus HSE me etahi atu kawa korero. I te taumata o runga o te punaha, ka whakaratohia e te kaiwhakahaere te aro turuki me nga mahi whakahaere, me nga mahi mo te whirihoranga mamao o nga taputapu mara.
He maha pea nga Kaihōtaka Hononga Hohe kei roto i te whatunga, e whakapumau ana i te koretake o nga mahi kua mau ki roto. I roto i nga punaha hou, ka taea te whakatinana i nga mahi LAS i roto i te taputapu kuaha e mahi ana hei kaitahuri kawa mo nga punaha whakahaere i hangaia i runga i tetahi paerewa atu i te Foundation Fieldbus HSE.
Nga taputapu hiko Fieldbus
Ko te punaha hiko i roto i te whatunga H1 he mahi nui, no te mea mo te whakawhiti raraunga ka taea, me mau tonu te ngaohiko i roto i te taura raraunga i roto i te 9 ki te 32 V DC. Ahakoa e whakakahangia ana nga taputapu mara e te pahi raraunga, e nga taputapu hiko mara ranei, ka hiahia te whatunga ki nga taputapu hiko pahi.
Na reira, ko ta raatau kaupapa matua ko te pupuri i nga taapiri hiko e hiahiatia ana i runga i te pahi, me te whakakaha i nga taputapu e hono ana ki te whatunga. He rereke nga taputapu hiko pahi mai i nga taputapu hiko tikanga na te mea he rite tonu te arai iahiko whakaputa ki nga iarere tuku raraunga. Mena ka whakamahi tika koe i nga taputapu hiko 1, 12 V ranei hei hiko i te whatunga H24, ka ngaro te tohu, ka kore e taea te whakawhiti korero i runga i te pahi.
He maha nga hiko o te fieldbus FB-PS (whakahuihui mo nga waahanga e 4).
I runga i te hiranga o te whakarato mana pahi pono, ka taea e nga taputapu hiko mo ia waahanga whatunga te nui. Ka tautokohia e Phoenix Contact FB-PS nga taputapu hiko i te hangarau Aunoa Whakataurite Naianei. Ka whakaratohia e te ASV he kawenga hangarite i waenga i nga puna hiko, he painga whai hua ki o raatau ahuatanga o te pāmahana me te mutunga ka piki ake te oranga o te ratonga.
Ko te punaha hiko H1 kei te nuinga o te waa kei roto i te rūnanga kaiwhakahaere.
Nga taputapu atanga
I hangaia nga taputapu honohono hei hono i te roopu o nga taputapu mara ki te pahi raraunga matua. I runga i nga mahi e mahia ana e ratou, ka wehewehea kia rua nga momo: nga waahanga whakamarumaru waahanga (Kaitia Waahanga) me nga arai mara (Taraia Maara).
Ahakoa he aha te momo, ka tiakina e nga taputapu atanga te whatunga mai i nga iahiko poto me nga rerenga nui i nga raina puta. Ka puta he ara iahiko poto, ka aukatihia e te taputapu atanga te tauranga atanga, kia kore ai e horapa te ara iahiko poto puta noa i te punaha me te whakapumau i te whakawhiti korero i waenga i etahi atu taputapu whatunga. I muri i te whakakore i te ara iahiko poto i runga i te raina, ka timata ano te mahi o te tauranga korero i aukatihia i mua.
Ko nga arai parae he mea whakawehe i waenga i nga iahiko kore-ahuru o te pahi matua me nga iahiko haumaru o nga taputapu mara hono (manga).
Ko te taha tinana, e rua ano nga momo atanga - poraka me te tauira. Ko nga taputapu atanga paraka o te momo FB-12SP me te mahi tiaki wahanga ka taea e koe te whakamahi iahiko IC tino haumaru ki te hono i nga taputapu mara i te Rohe 2, me nga arai mara FB-12SP ISO ka taea e koe te hono atu i nga taputapu ki nga Rohe 1 me te 0 ma te whakamahi IA tino haumaru. iahiko.
Ko nga hononga FB-12SP me FB-6SP mai i Phoenix Contact.
Ko tetahi o nga painga o nga taputapu modular ko te kaha ki te tarai i te punaha ma te kowhiri i te maha o nga hongere e hiahiatia ana hei hono i nga taputapu mara. I tua atu, ka taea e nga taputapu modular te hanga i nga hanganga ngawari. I roto i tetahi rūnanga tohatoha ka taea te whakakotahi i nga waahanga tiaki waahanga me nga arai mara, ara, ki te hono i nga taputapu mara kei roto i nga waahi morearea pahū mai i te rūnanga kotahi. I te katoa, ka taea te whakauru ki runga i te 12 nga waahanga-rua FB-2SP, nga waahanga arai FB-ISO kotahi ranei ki runga i te pahi kotahi, na reira ka hono mai i tetahi rūnanga ki nga taputapu mara 24 i te Rohe 2, neke atu ranei ki te 12 nga pūoko i te Rohe 1 ranei 0.
Ka taea te whakahaere i nga taputapu atanga i roto i te whānuitanga o te pāmahana, ka whakauruhia ki roto i nga waahi pahū-pahū Ex e, Ex d me te tohu o te puehu me te makuku tiaki i te iti rawa IP54, tae atu ki te tata ki te mea whakahaere.
Nga taputapu tiaki ngaru
Ka taea e nga whatunga taumata mara H1 te hanga i nga waahanga roa rawa atu, ka taea e nga raina korero te rere ki nga waahi ka taea te ngaru. Ko te ngaohiko o te ngaohiko e kiihia ana he rerekee pea ka puta mai i te rere o te uira, i nga iahiko poto ranei i roto i nga raina taura tata. Ko te ngaohiko whakauru, ko te nui o te nui kei runga i te maha o nga kilovolts, ka puta te rere o nga ia tukunga o nga kirohampere. Ka puta enei ahuatanga katoa i roto i nga moroiti hēkona, engari ka raru pea nga waahanga whatunga H1. Hei tiaki i nga taputapu mai i enei ahuatanga, me whakamahi he SPD. Ko te whakamahi i nga SPD hei utu mo nga kapeka whangai-a-roto ka whakamanahia te mahi pono me te haumaru o te punaha i roto i nga ahuatanga kino.
Ko te kaupapa o tana mahi i runga i te whakamahinga o te waahi-poto-poto i roto i te awhe nanosecond mo te rere o nga awa rere i roto i te waahi e whakamahi ana i nga waahanga ka taea te tu atu i te rere o nga awa o taua nui.
He maha nga momo momo SPDs: kotahi-channel, rua-channel, me nga mono ka taea te whakakapi, me nga momo taatai - i te ahua o te pupuhi, te whakapiri maroke. Ko nga taputapu tātaritanga hou mai i te Phoenix Contact ka taea e koe te aro turuki i nga kaiwawao ngaru ma te whakamahi i nga ratonga mamati a Ethernet. Ko te tipu a te kamupene i Ruhia e whakaputa ana i nga taputapu kua whakamanahia mo te whakamahi i nga taiao pahū, tae atu ki nga punaha Foundation Fieldbus.
Kaitiaki pahi
E rua nga mahi a te kaiwhakamutu i roto i te whatunga - ka peehia te naianei o te pahi pahi, ka puta mai na te whakarereketanga o te tohu me te aukati i te tohu mai i nga pito o te raina matua, na reira ka aukati i te ahua o te haruru me te witter (waahanga jitter). o te tohu matihiko). No reira, ka taea e te kaiwhakamutu te karo i te ahua o nga raraunga kore i runga i te whatunga, i te ngaro katoa ranei o nga raraunga.
Ko ia wahanga o te kupenga H1 me rua nga kaitapa ki ia pito o te wahanga. Ko nga taputapu hiko pahi me nga hononga hono a Phoenix Contact he mea rite ki nga kaitapa whakawhiti. Ko te noho o etahi atu whakamutu i roto i te whatunga, hei tauira, na te hapa, ka tino whakaitihia te taumata tohu i roto i te raina atanga.
Te whakawhiti korero i waenga i nga waahanga
Ko te whakawhiti korero i waenga i nga taputapu mara kaore i te iti ki te waahanga kotahi, engari ka taea i waenga i nga waahanga rereke o te whatunga, ka taea te hono atu ma te kaiwhakahaere, ma te whatunga tipu a Ethernet ranei. I tenei keehi, ka taea te whakamahi i te kawa Foundation Fieldbus HSE, tetahi atu rongonui ranei, hei tauira, Modbus TCP.
I te wa e hanga ana he whatunga HSE, ka whakamahia nga huringa-ahumahi. Ka taea e te kawa te huri i te mowhiti. I roto i tenei take, he mea tika kia maharahia i roto i te topology mowhiti, me whakamahi nga huringa i tetahi o nga kawa taapiri (RSTP, MRP, Whakanuia Whakanuia ranei) i runga i te rahi me te wa whakawhiti whatunga e hiahiatia ana ka pakaru nga waahana korero.
Ka taea te whakauru i nga punaha HSE me nga punaha tuatoru ma te whakamahi i te hangarau OPC.
Nga tikanga pahū
Ki te hanga i tetahi punaha pahū-pahū, kaore e ranea ki te arataki anake i nga ahuatanga pahū o nga taputapu me te kowhiringa o te waahi tika ki te waahi. I roto i te punaha, kaore ia taputapu e mahi i a ia ano, engari ka mahi i roto i te whatunga kotahi. I roto i nga whatunga Foundation Fieldbus H1, ko te whakawhiti korero i waenga i nga taputapu kei roto i nga waahi morearea rereke ko te whakawhitinga o nga raraunga anake, engari ko te whakawhitinga o te hiko hiko. Ko te nui o te kaha i whakaaetia i tetahi rohe kare pea e whakaaetia i tetahi atu. Na reira, ki te aromatawai i te haumaru pahū o nga whatunga mara me te whiriwhiri i te tikanga tino pai mo te whakarite, ka whakamahia he huarahi nahanaha. I roto i enei tikanga, ko nga tikanga e tino whakamahia ana ko nga tikanga hei whakarite i te haumaru o roto.
I te wa e pa ana ki nga pahi mara, he maha nga huarahi hei whakatutuki i te haumarutanga o roto: ko te tikanga arai IS tuku iho, te ariā FISCO me te Hangarau Pouaka Mana Nui (HPT).
Ko te tuatahi i runga i te whakamahi i nga aukati IS me te whakatinana i tetahi ariā kua whakamatauhia kua whakamahia i roto i nga punaha whakahaere i runga i nga tohu tairitenga 4-20 mA. He maamaa, he pono hoki tenei tikanga, engari ka whakawhāitihia te tuku hiko ki nga taputapu mara i nga Rohe morearea 0 me te 1 ki te 80 mA. I roto i tenei take, e ai ki te matapae pai, ka taea te hono atu i te 4 nga taputapu mara mo ia waahanga me te kohi o te 20 mA, engari i roto i te mahi kaua e neke atu i te 2. I tenei keehi, ka ngaro te punaha i nga painga katoa e noho ana. i roto i te Foundation Fieldbus me te tino arahi ki te topology tohu-ki-ira, ina hono te maha o nga taputapu mara, me wehe te punaha ki nga waahanga maha. Ko tenei tikanga ka tino whakaiti i te roa o te taura matua me nga manga.
Ko te ariā FISCO i whakawhanakehia e te "National Metrological Institute of Germany" a i muri mai ka whakauruhia ki roto i nga paerewa IEC, katahi ka GOST. Hei whakarite i te haumarutanga o te whatunga mara, ko te kaupapa ko te whakamahi i nga waahanga e tutuki ana i etahi here. He rite nga here mo nga taputapu hiko i runga i te mana whakaputa, mo nga taputapu mara mo te kohi hiko me te inductance, mo nga taura e pa ana ki te aukati, te kaha me te inductance. Ko enei here na te mea ka taea e nga huānga capacitive me te inductive te whakaemi i te kaha, i roto i te aratau ohorere, mena ka pakaru tetahi huānga o te punaha, ka tukuna ka puta he korakora. I tua atu, ka whakakorehia e te ariā te whakamahi i te kore utu i roto i te punaha hiko pahi.
Ko te FISCO he mea nui ake mo te whakakaha i nga taputapu ki nga waahi morearea ka whakaritea ki te arai arai mara. Kei te waatea te 115 mA i konei, ka taea te whakamahi ki nga taputapu 4-5 i te waahanga. Heoi ano he here mo te roa o te taura matua me nga manga.
Ko te hangarau High Power Trunk te hangarau haumaru tino noa i roto i nga whatunga Foundation Fieldbus na te mea karekau he kino kei roto i nga whatunga arai, FISCO ranei. Ma te whakamahi i te HPT, ka taea te whakatutuki i te rohe o nga taputapu mara i roto i te waahanga whatunga.
Kaore te hangarau e whakawhäiti i nga tawhā hiko o te whatunga kaore e tika ana, hei tauira, i runga i te raina whakawhitiwhitinga tuara, kaore he hiahia mo te tiaki me te whakakapi i nga taputapu. Hei hono i nga taputapu mara kei roto i te rohe pahū, ka whakamahia nga taputapu atanga me te mahi o nga arai mara, e whakawhāiti ana i nga tawhā hiko o te whatunga mo te whakakaha i nga puoro, ka tu tika ki te taha o te ahanoa whakahaere. I tenei keehi, ka whakamahia te momo whakamarutanga pahū Ex e (te whakanui ake i te whakamarumaru) puta noa i te waahanga katoa.
Source: will.com