Foundation Fieldbus нь Profibus, Modbus эсвэл HART-ийн хамт автоматжуулалтад ашиглагддаг дижитал холбооны систем юм. Технологи нь өрсөлдөгчдөөсөө арай хожуу гарч ирсэн: стандартын анхны хэвлэл нь 1996 оноос эхэлсэн бөгөөд одоогоор сүлжээний оролцогчдын хооронд мэдээлэл солилцох хоёр протокол - H1 ба HSE (High Speed Ethernet) багтсан болно.
H1 протоколыг мэдрэгч болон хянагчийн түвшинд мэдээлэл солилцоход ашигладаг бөгөөд түүний сүлжээ нь IEC 61158-2 физик түвшний стандартад суурилсан бөгөөд 31,25 кбит/с өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд өгөгдлийн автобуснаас хээрийн төхөөрөмжүүдэд тэжээл өгөх боломжтой. ХАБЭА-н сүлжээ нь өндөр хурдны Ethernet сүлжээ (100/1000 Мбит/с) дээр суурилдаг бөгөөд хянагч болон аж ахуйн нэгжийн удирдлагын системийн түвшинд үйл явцын автоматжуулсан системийн сүлжээг бий болгоход ашиглагддаг.
Энэхүү технологи нь аливаа үйлдвэрлэлийн байгууламжийн үйл явцыг хянах автоматжуулсан системийг барихад хэрэглэгддэг боловч газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр, химийн үйлдвэрүүдэд хамгийн өргөн тархсан байдаг.
Технологийн чадвар
Foundation Fieldbus нь аналог мэдрэгч дээр суурилсан автомат удирдлагын системийн уламжлалт загвараас өөр хувилбар болгон бүтээгдсэн бөгөөд Profibus эсвэл HART дээр суурилсан уламжлалт загвар болон дижитал системээс хэд хэдэн давуу талтай юм.
Гол давуу талуудын нэг нь системийн найдвартай байдал, алдааг тэсвэрлэх чадвар юм H1, энэ нь хоёр хүчин зүйлийн улмаас бий болдог:
- хээрийн түвшинд ухаалаг төхөөрөмж (мэдрэгч ба идэвхжүүлэгч) ашиглах;
- хянагчийн оролцоогүйгээр хээрийн түвшний төхөөрөмжүүдийн хооронд шууд мэдээлэл солилцох ажлыг зохион байгуулах чадвар.
Хээрийн төхөөрөмжүүдийн оюун ухаан нь хянагч дээр уламжлалт байдлаар хэрэгждэг хяналт, мэдээлэл боловсруулах алгоритмуудыг хэрэгжүүлэх чадварт оршдог. Практикт энэ нь хянагч амжилтгүй болсон ч системийг үргэлжлүүлэн ажиллуулах боломжийг олгодог. Энэ нь хээрийн төхөөрөмжийг зохих ёсоор тохируулж, найдвартай талбарын цахилгаан хангамжийг хангахыг шаарддаг.
Удирдлагын системийг дижитал болгох, ухаалаг мэдрэгч ашиглах зэрэг нэмэлт давуу талууд нь хээрийн төхөөрөмж бүрээс хэмжилт хийхээс гадна илүү их мэдээлэл авах, улмаар уламжлалт аналог системд дохионы оролт гаралтын системээр хязгаарлагддаг процессын хяналтын хамрах хүрээг өргөжүүлэх зэрэг болно. ..
H1 сүлжээнд автобусны топологийг ашиглах нь кабелийн шугамын урт, угсралтын ажлын хэмжээг багасгаж, хяналтын системд нэмэлт тоног төхөөрөмжийг ашиглахгүй байх боломжийг олгодог: оролт / гаралтын модуль, цахилгаан хангамж, аюултай бүсэд - очоос хамгаалах хаалт.
H1 нь хуучин хяналтын системийг шинэчлэх үед ашиглаж болох 4-20 мА мэдрэгчтэй холбооны кабелийг ашиглах боломжийг олгодог. Аюулгүй байдлын үндсэн зарчмуудыг ашигласны ачаар энэ технологийг тэсрэх аюултай орчинд идэвхтэй ашигладаг. Стандартчилал нь өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн тоног төхөөрөмжийг сольж, нийцтэй байхыг баталгаажуулдаг бөгөөд гарцын төхөөрөмжүүдийн ачаар хээрийн төхөөрөмжүүдийн сүлжээ, Ethernet дээр баригдсан аж ахуйн нэгжүүдийн үйлдвэрлэлийн хяналтын системийн сүлжээг холбох боломжтой юм.
Foundation Fieldbus H1 нь Profibus PA системтэй хамгийн төстэй юм. Хоёр технологи хоёулаа ижил физик түвшний стандарт дээр суурилдаг тул эдгээр системүүд нь өгөгдөл дамжуулах хурд, Манчестерийн кодчилолын хэрэглээ, холбооны шугамын цахилгаан параметрүүд, дамжуулах боломжит эрчим хүчний хэмжээ, сүлжээн дэх кабелийн зөвшөөрөгдөх дээд урттай ижил байна. сегмент (1900 м). Түүнчлэн, хоёр системд 4 хүртэлх давталт ашиглах боломжтой бөгөөд үүний ачаар сегментийн урт нь аль хэдийн 9,5 км хүрч чаддаг. Хяналтын систем дэх боломжит сүлжээний топологи, мөн дотоод аюулгүй байдлыг хангах зарчмууд нийтлэг байдаг.
Системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Foundation Fieldbus H1 сүлжээний үндсэн элементүүд нь:
- төвлөрсөн бус хяналтын систем (DCS) хянагч;
- fieldbus тэжээлийн хангамж;
- блок эсвэл модульчлагдсан интерфейсийн төхөөрөмжүүд;
- автобусны терминал;
- ухаалаг талбайн төхөөрөмжүүд.
Систем нь гарцын төхөөрөмж (Холбох төхөөрөмж), протокол хувиргагч, SPD болон давтагчийг агуулж болно.
Сүлжээний топологи
H1 сүлжээний чухал ойлголт бол сегментийн тухай ойлголт юм. Энэ нь үндсэн холбооны шугам (Их бие) бөгөөд түүнээс салаалсан салбарууд (Spur) бөгөөд хээрийн төхөөрөмжүүд холбогдсон байдаг. Их бие кабель нь автобусны тэжээлийн эх үүсвэрээс эхэлж, ихэвчлэн сүүлийн интерфейсийн төхөөрөмж дээр дуусдаг. Хянагч ба хээрийн төхөөрөмжүүдийн хоорондох холболтын дөрвөн төрлийн топологийг зөвшөөрдөг: цэгээс цэг рүү, гогцоо, автобус, мод. Сегмент бүрийг тусдаа топологи эсвэл тэдгээрийн хослолыг ашиглан барьж болно.
Цэгээс цэг хүртэлх топологийн тусламжтайгаар хээрийн төхөөрөмж бүр хянагчтай шууд холбогддог. Энэ тохиолдолд холбогдсон талбайн төхөөрөмж бүр өөрийн сүлжээний сегментийг бүрдүүлдэг. Энэ топологи нь Foundation Fieldbus-д байдаг бараг бүх давуу талыг системээс хасдаг тул тохиромжгүй юм. Удирдагч дээр хэт олон интерфэйсүүд байгаа бөгөөд өгөгдлийн автобуснаас хээрийн төхөөрөмжүүдийг тэжээхийн тулд холбооны шугам бүр өөрийн талбар автобусны тэжээлийн эх үүсвэртэй байх ёстой. Харилцаа холбооны шугамын урт нь хэтэрхий урт болж, төхөөрөмжүүдийн хоорондын мэдээлэл солилцох нь зөвхөн хянагчаар дамждаг бөгөөд энэ нь H1 системийн өндөр эвдрэлийг тэсвэрлэх зарчмыг ашиглахыг зөвшөөрдөггүй.
Давталтын топологи нь хээрийн төхөөрөмжүүдийн бие биентэйгээ цуваа холболтыг илэрхийлдэг. Энд бүх талбайн төхөөрөмжийг нэг сегмент болгон нэгтгэсэн бөгөөд энэ нь цөөн нөөцийг ашиглах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энэ топологи нь бас сул талуудтай байдаг - юуны өмнө завсрын мэдрэгчүүдийн аль нэгний эвдрэл нь бусадтай холбоо тасрахгүй байх аргуудыг өгөх шаардлагатай. Өөр нэг сул тал нь холбооны шугам дахь богино холболтоос хамгаалалтгүй байгаатай холбон тайлбарлаж байгаа бөгөөд сегмент дэх мэдээлэл солилцох боломжгүй болно.
Бусад хоёр сүлжээний топологи нь хамгийн найдвартай, практик байдаг - автобус ба модны топологи нь H1 сүлжээг бий болгоход практик дээр хамгийн их тархалтыг олсон. Эдгээр топологийн цаадах санаа нь талбарын төхөөрөмжүүдийг нуруунд холбоход интерфейсийн төхөөрөмжүүдийг ашиглах явдал юм. Холбогч төхөөрөмжүүд нь талбайн төхөөрөмж бүрийг өөрийн интерфэйстэй холбох боломжийг олгодог.
Сүлжээний тохиргоо
H1 сүлжээг бий болгоход чухал асуултууд нь түүний физик параметрүүд юм - сегментэд хэдэн хээрийн төхөөрөмжийг ашиглаж болох, сегментийн хамгийн их урт нь хэд вэ, салбарууд хэр урт байх вэ. Эдгээр асуултын хариулт нь хээрийн төхөөрөмжийн эрчим хүчний хангамж, эрчим хүчний хэрэглээ, аюултай бүсүүдийн хувьд дотоод аюулгүй байдлыг хангах аргаас хамаарна.
Сегмент дэх хээрийн төхөөрөмжүүдийн хамгийн их тоо (32) нь зөвхөн тухайн газар дээрх орон нутгийн эх үүсвэрээс тэжээгдэж, дотоод аюулгүй байдал байхгүй тохиолдолд л хүрч болно. Мэдрэгч болон идэвхжүүлэгчийг өгөгдлийн автобуснаас тэжээх үед аюулгүй байдлын үндсэн аргуудаас хамааран төхөөрөмжийн хамгийн их тоо 12 ба түүнээс бага байж болно.
Хээрийн төхөөрөмжийн тоо нь цахилгаан хангамжийн арга, дотоод аюулгүй байдлыг хангах аргуудаас хамаарах байдал.
Сүлжээний сегментийн уртыг ашигласан кабелийн төрлөөр тодорхойлно. А төрлийн кабель (бамбай бүхий эрчилсэн хос) ашиглах үед хамгийн их урт нь 1900 м хүрдэг. D төрлийн кабелийг ашиглах үед (нийтлэг бамбай бүхий эрчилсэн олон судалтай кабель биш) - ердөө 200 м Сегментийн уртыг үндсэн кабель ба түүнээс гарах бүх салбаруудын уртын нийлбэр гэж ойлгодог.
Кабелийн төрлөөс сегментийн уртын хамаарал.
Салбаруудын урт нь сүлжээний сегмент дэх төхөөрөмжүүдийн тооноос хамаарна. Тиймээс 12 хүртэлх төхөөрөмжийн тоогоор энэ нь хамгийн ихдээ 120 м байна.. Сегментэд 32 төхөөрөмж ашиглах үед салбаруудын хамгийн их урт нь ердөө 1 м байх болно. Хээрийн төхөөрөмжийг гогцоотой холбохдоо нэмэлт төхөөрөмж бүрийг мөчрийн уртыг 30 м-ээр багасгадаг.
Сегмент дэх хээрийн төхөөрөмжийн тооноос үндсэн кабелийн салбаруудын уртын хамаарал.
Эдгээр бүх хүчин зүйлүүд нь системийн бүтэц, топологид шууд нөлөөлдөг. Сүлжээний дизайны үйл явцыг хурдасгахын тулд FieldComm Group-ийн DesignMate эсвэл Phoenix Contact-ийн Fieldbus Network Planner зэрэг тусгай програм хангамжийн багцуудыг ашигладаг. Хөтөлбөрүүд нь боломжит бүх хязгаарлалтыг харгалзан H1 сүлжээний физик болон цахилгааны параметрүүдийг тооцоолох боломжийг танд олгоно.
Системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зорилго
Хянагч
Хянагчийн даалгавар бол үйлчилгээний мессеж илгээх замаар сүлжээг удирддаг үндсэн төхөөрөмж болох Link Active Scheduler (LAS) функцийг хэрэгжүүлэх явдал юм. LAS нь сүлжээний оролцогчдын хооронд төлөвлөсөн (төлөвлөгдсөн) эсвэл төлөвлөөгүй мессежүүдтэй мэдээлэл солилцох, бүх төхөөрөмжийг оношлох, синхрончлох ажлыг эхлүүлдэг.
Нэмж дурдахад, хянагч нь талбайн төхөөрөмжүүдийн автомат хаягжилтыг хариуцаж, Foundation Fieldbus HSE эсвэл бусад холбооны протоколд суурилсан удирдлагын системийн дээд түвшинтэй харилцах Ethernet интерфэйсээр хангадаг гарцын төхөөрөмжийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Системийн дээд түвшинд хянагч нь операторын хяналт, хяналтын функц, түүнчлэн хээрийн төхөөрөмжүүдийн алсын тохиргоог хийх функцээр хангадаг.
Сүлжээнд хэд хэдэн Active Link Schedulers байж болох бөгөөд энэ нь тэдгээрт суулгагдсан функцүүдийн илүүдлийг баталгаажуулдаг. Орчин үеийн системүүдэд LAS функцуудыг Foundation Fieldbus HSE-ээс өөр стандарт дээр суурилуулсан хяналтын системүүдийн протокол хувиргагчаар ажилладаг гарц төхөөрөмжид хэрэгжүүлэх боломжтой.
Fieldbus тэжээлийн хангамж
H1 сүлжээн дэх цахилгаан хангамжийн систем нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь өгөгдөл солилцох боломжтой байхын тулд өгөгдлийн кабель дахь хүчдэлийг 9-32 В тогтмол гүйдлийн хязгаарт байлгах ёстой. Хээрийн төхөөрөмжүүд өгөгдлийн автобусаар эсвэл хээрийн тэжээлийн хангамжаар тэжээгддэг эсэхээс үл хамааран сүлжээ нь автобусны тэжээлийн хангамжийг шаарддаг.
Тиймээс тэдний гол зорилго нь автобусанд шаардлагатай цахилгааны параметрүүдийг хадгалах, түүнчлэн сүлжээнд холбогдсон төхөөрөмжүүдийг тэжээх явдал юм. Автобусны тэжээлийн хангамж нь өгөгдөл дамжуулах давтамж дээр харгалзах гаралтын хэлхээний эсэргүүцэлтэй байдгаараа ердийн тэжээлийн эх үүсвэрээс ялгаатай. Хэрэв та H1 сүлжээг тэжээхийн тулд 12 эсвэл 24 В-ийн тэжээлийн эх үүсвэрийг шууд ашиглавал дохио алдагдаж, автобусанд мэдээлэл солилцох боломжгүй болно.
Илүүдэл талбарын тэжээлийн хангамж FB-PS (4 сегментийн угсралт).
Автобусны эрчим хүчийг найдвартай хангахын ач холбогдлыг харгалзан сүлжээний сегмент тус бүрийн тэжээлийн эх үүсвэрүүд илүүдэлтэй байж болно. Phoenix Contact FB-PS тэжээлийн хангамж нь Auto Current Balancing технологийг дэмждэг. ASV нь эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн хооронд тэгш хэмтэй ачааллыг бий болгодог бөгөөд энэ нь тэдгээрийн температурын нөхцөлд сайнаар нөлөөлж, эцсийн эцэст үйлчилгээний хугацааг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
H1 цахилгаан хангамжийн систем нь ихэвчлэн удирдлагын кабинетэд байрладаг.
Интерфейсийн төхөөрөмжүүд
Холбогч төхөөрөмжүүд нь хээрийн төхөөрөмжийг үндсэн өгөгдлийн автобусанд холбох зориулалттай. Гүйцэтгэсэн чиг үүргийнхээ дагуу тэдгээрийг сегментийн хамгаалалтын модуль (Segment Protectors) ба талбайн саад (талбарын саад) гэж хоёр төрөлд хуваадаг.
Интерфэйсийн төхөөрөмжүүд нь төрлөөс үл хамааран сүлжээг богино холболт болон гарах шугамын хэт гүйдлээс хамгаалдаг. Богино холболт үүсэх үед интерфейсийн төхөөрөмж интерфэйсийн портыг хааж, богино холболт нь систем даяар тархахаас сэргийлж, сүлжээний бусад төхөөрөмжүүдийн хооронд мэдээлэл солилцох баталгаа болдог. Шугаман дээрх богино холболтыг арилгасны дараа өмнө нь хаагдсан холбооны порт дахин ажиллаж эхэлнэ.
Талбайн хаалт нь үндсэн автобусны аюулгүй бус хэлхээ ба холбогдсон талбайн төхөөрөмжүүдийн (салбар) аюулгүй хэлхээний хооронд гальваник тусгаарлалтыг нэмж өгдөг.
Бие махбодийн хувьд интерфейсийн төхөөрөмжүүд нь блок ба модульчлагдсан гэсэн хоёр төрөлтэй. Сегментийн хамгаалалтын функцтэй FB-12SP төрлийн блок интерфэйсийн төхөөрөмжүүд нь 2-р бүсийн хээрийн төхөөрөмжүүдийг холбохын тулд аюулгүй IC хэлхээг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд FB-12SP ISO талбайн саадууд нь 1 ба 0-р бүсийн төхөөрөмжүүдийг найдвартай IA ашиглан холбох боломжийг олгодог. хэлхээнүүд.
Phoenix Contact-ийн FB-12SP ба FB-6SP холбогч.
Модульчлагдсан төхөөрөмжүүдийн нэг давуу тал нь хээрийн төхөөрөмжийг холбоход шаардагдах сувгийн тоог сонгох замаар системийг масштаблах чадвар юм. Үүнээс гадна модульчлагдсан төхөөрөмжүүд нь уян хатан бүтцийг бий болгох боломжийг олгодог. Нэг түгээлтийн шүүгээнд сегментийн хамгаалалтын модуль ба талбайн саадыг нэгтгэх боломжтой, өөрөөр хэлбэл тэсрэх аюултай өөр өөр бүсэд байрлах хээрийн төхөөрөмжийг нэг кабинетаас холбох боломжтой. Нэг автобусанд нийтдээ 12 хүртэлх тооны хос сувгийн FB-2SP модуль эсвэл нэг сувгийн FB-ISO хаалт модулийг суурилуулах боломжтой бөгөөд ингэснээр нэг кабинетаас 24-р бүсэд 2 талбайн төхөөрөмж эсвэл 12-р бүсэд 1 хүртэлх мэдрэгчтэй холбогдоно. 0.
Интерфейсийн төхөөрөмжүүдийг өргөн температурын хязгаарт ажиллуулах боломжтой бөгөөд тэсрэлтээс хамгаалагдсан Ex e, Ex d хашлагад суурилуулсан бөгөөд хамгийн багадаа IP54 тоос, чийгийн хамгаалалттай, үүнд хяналтын объектод аль болох ойрхон байрладаг.
Хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж
H1 талбайн түвшний сүлжээнүүд нь маш урт сегментүүдийг үүсгэж болох ба холбооны шугамууд нь хүчдэлийн гүйдэл үүсэх боломжтой газруудад ажиллах боломжтой. Импульсийн хэт хүчдэлийг ойр орчмын кабелийн шугам дахь аянгын цэнэг эсвэл богино залгааны улмаас үүссэн боломжит зөрүү гэж ойлгодог. Хэмжээ нь хэд хэдэн киловольтын дарааллаар байгаа өдөөгдсөн хүчдэл нь килоамперийн урсах гүйдлийн урсгалыг үүсгэдэг. Эдгээр бүх үзэгдлүүд микросекундэд тохиолддог боловч H1 сүлжээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм. Тоног төхөөрөмжийг ийм үзэгдлээс хамгаалахын тулд SPD ашиглах шаардлагатай. Уламжлалт дамжуулагч терминалын оронд SPD ашиглах нь системийн таагүй нөхцөлд найдвартай, аюулгүй ажиллагааг баталгаажуулдаг.
Түүний ажиллах зарчим нь ийм хэмжээний гүйдлийн урсгалыг тэсвэрлэх чадвартай элементүүдийг ашигладаг хэлхээнд гадагшлуулах гүйдлийн урсгалын хувьд наносекундын мужид бараг богино хэлхээг ашиглахад суурилдаг.
Олон тооны SPD-ийн төрлүүд байдаг: нэг суваг, хоёр суваг, сольж болох залгууртай, янз бүрийн оношилгоотой - анивчих, хуурай контакт хэлбэрээр. Phoenix Contact-ийн орчин үеийн оношлогооны хэрэгслүүд нь Ethernet-д суурилсан дижитал үйлчилгээг ашиглан хүчдэлийн хамгаалалтыг хянах боломжийг танд олгоно. Тус компанийн Орос дахь үйлдвэр нь Foundation Fieldbus систем зэрэг тэсрэх аюултай орчинд ашиглах гэрчилгээтэй төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэдэг.
Автобусны терминал
Терминатор нь сүлжээнд хоёр функцийг гүйцэтгэдэг - энэ нь дохионы модуляцын үр дүнд үүсдэг талбарын автобусны гүйдлийг зогсоож, үндсэн шугамын төгсгөлөөс дохио тусахаас сэргийлж, дуу чимээ, чичиргээ үүсэхээс сэргийлдэг. дижитал дохионы). Тиймээс, терминатор нь сүлжээнд буруу мэдээлэл гарч ирэх эсвэл өгөгдлийг бүхэлд нь алдахаас зайлсхийх боломжийг олгодог.
H1 сүлжээний сегмент бүр нь сегментийн төгсгөлд хоёр терминалтай байх ёстой. Phoenix Contact автобусны тэжээлийн хангамж ба холбогч нь солих боломжтой терминалаар тоноглогдсон. Сүлжээнд нэмэлт терминаторууд байгаа нь жишээ нь алдааны улмаас интерфэйсийн шугам дахь дохионы түвшинг мэдэгдэхүйц бууруулна.
Сегмент хоорондын мэдээлэл солилцох
Хээрийн төхөөрөмжүүдийн хооронд мэдээлэл солилцох нь зөвхөн нэг сегментээр хязгаарлагдахгүй бөгөөд сүлжээний өөр өөр хэсгүүдийн хооронд боломжтой бөгөөд хянагч эсвэл Ethernet-д суурилсан байгууллагын сүлжээгээр холбогдож болно. Энэ тохиолдолд Foundation Fieldbus HSE протокол эсвэл илүү алдартай, жишээлбэл, Modbus TCP протоколыг ашиглаж болно.
ХАБЭА-н сүлжээг байгуулахдаа үйлдвэрлэлийн түвшний унтраалга ашигладаг. Протокол нь цагирагны нөөцийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд цагираган топологийн хувьд шилжүүлэгч нь харилцаа холбооны сувгууд эвдэрсэн үед хэмжээ, шаардлагатай сүлжээний нэгдэх хугацаа зэргээс шалтгаалан нөөцлөх протоколуудын аль нэгийг (RSTP, MRP эсвэл Өргөтгөсөн цагирагны нөөц) ашиглах ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй.
HSE-д суурилсан системийг гуравдагч этгээдийн системтэй нэгтгэх нь OPC технологийг ашиглан боломжтой.
Тэсрэлтээс хамгаалах аргууд
Дэлбэрэлтээс хамгаалах системийг бий болгохын тулд зөвхөн тоног төхөөрөмжийн тэсрэлтээс хамгаалах шинж чанар, сайт дээрх байршлыг зөв сонгоход чиглүүлэх нь хангалтгүй юм. Системийн дотор төхөөрөмж бүр бие даан ажиллахгүй, харин нэг сүлжээнд ажилладаг. Foundation Fieldbus H1 сүлжээнд өөр өөр аюултай бүсэд байрлах төхөөрөмжүүдийн хооронд мэдээлэл солилцох нь зөвхөн өгөгдөл дамжуулахаас гадна цахилгаан эрчим хүчийг дамжуулахад оролцдог. Нэг бүсэд хүлээн зөвшөөрөгдсөн эрчим хүчний хэмжээ нөгөө бүсэд хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй байж магадгүй юм. Тиймээс хээрийн сүлжээний дэлбэрэлтийн аюулгүй байдлыг үнэлэх, түүнийг хангах оновчтой аргыг сонгохын тулд системчилсэн хандлагыг ашигладаг. Эдгээр аргуудын дотроос дотоод аюулгүй байдлыг хангах аргууд нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.
Талбайн автобусны тухай ярихад одоогийн байдлаар дотоод аюулгүй байдлыг хангах хэд хэдэн арга байдаг: уламжлалт IS хаалтын арга, FISCO үзэл баримтлал, Өндөр хүчин чадалтай их биений технологи (HPT).
Эхнийх нь IS саадыг ашиглахад үндэслэсэн бөгөөд 4-20 мА аналог дохион дээр суурилсан хяналтын системд ашиглагдаж байсан батлагдсан үзэл баримтлалыг хэрэгжүүлдэг. Энэ арга нь энгийн бөгөөд найдвартай боловч 0 ба 1-ээс 80 мА хүртэлх аюултай бүсэд байгаа талбайн төхөөрөмжүүдийн тэжээлийн хангамжийг хязгаарладаг. Энэ тохиолдолд өөдрөг таамаглалын дагуу 4 мА хэрэглээтэй сегмент бүрт 20-өөс илүүгүй талбайн төхөөрөмжийг холбох боломжтой боловч бодит байдал дээр 2-оос ихгүй байна. Энэ тохиолдолд систем нь байгаа бүх давуу талыг алддаг. Foundation Fieldbus-д байдаг бөгөөд үнэндээ олон тооны хээрийн төхөөрөмжийг холбохын тулд системийг олон сегментүүдэд хуваах ёстой. Энэ арга нь мөн үндсэн кабель болон салбаруудын уртыг ихээхэн хязгаарладаг.
FISCO-ийн үзэл баримтлалыг "Германы үндэсний хэмжил зүйн хүрээлэн" боловсруулсан бөгөөд дараа нь IEC стандартад, дараа нь ГОСТ-д оруулсан болно. Талбайн сүлжээний дотоод аюулгүй байдлыг хангахын тулд уг үзэл баримтлал нь тодорхой хязгаарлалтыг хангасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах явдал юм. Үүнтэй төстэй хязгаарлалтыг цахилгаан хангамжийн хувьд гаралтын чадлын хувьд, хээрийн төхөөрөмжүүдийн хувьд эрчим хүчний хэрэглээ ба индукцын хувьд, кабелийн хувьд эсэргүүцэл, багтаамж, индукцийн хувьд томъёолсон болно. Ийм хязгаарлалт нь багтаамж ба индуктив элементүүд нь эрчим хүчийг хуримтлуулж, яаралтай тусламжийн горимд системийн аль ч элемент гэмтсэн тохиолдолд ялгарч, оч ялгаруулж чаддагтай холбоотой юм. Үүнээс гадна, концепцид автобусны эрчим хүчний системд илүүдлийг ашиглахыг хориглодог.
FISCO нь талбайн хаалтын аргатай харьцуулахад аюултай газар нутагт төхөөрөмжүүдийг тэжээхэд илүү их гүйдэл өгдөг. 115 мА энд байгаа бөгөөд үүнийг сегмент дэх 4-5 төхөөрөмжийг тэжээхэд ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч үндсэн кабель, салбаруудын уртын хязгаарлалт бас байдаг.
High Power Trunk технологи нь одоогоор Foundation Fieldbus сүлжээн дэх хамгийн нийтлэг аюулгүй байдлын технологи юм, учир нь энэ нь саад бэрхшээлээс хамгаалагдсан эсвэл FISCO сүлжээнд байдаг сул талгүй юм. HPT-ийг ашигласнаар сүлжээний сегмент дэх хээрийн төхөөрөмжийн хязгаарт хүрэх боломжтой.
Технологи нь сүлжээний цахилгааны параметрүүдийг энэ нь шаардлагагүй тохиолдолд, жишээлбэл, үндсэн холбооны шугам дээр, засвар үйлчилгээ хийх, тоног төхөөрөмжийг солих шаардлагагүй тохиолдолд хязгаарладаггүй. Тэсрэх аюултай бүсэд байрлах хээрийн төхөөрөмжийг холбохын тулд мэдрэгчийг тэжээх сүлжээний цахилгаан параметрүүдийг хязгаарлаж, хяналтын объектын дэргэд байрладаг талбайн саад тотгорын функцтэй интерфейсийн төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд тэсрэлтийн хамгаалалтын төрлийг Ex e (нэмэгдүүлсэн хамгаалалт) бүх сегментэд ашигладаг.
Эх сурвалж: www.habr.com