تأريض الإشارة الذي يحمي حلقات HART من Yokogawa وPhoenix Contact
التأريض الوقائي يحافظ على سلامة الأشخاص. ويساعد تأريض الإشارة والتدريع في الحفاظ على موثوقية قياسات 4–20 mA واتصالات HART. ولكل منهما غرض مختلف، ويعتمد الترتيب الصحيح على تصميم الجهاز والموقع.
ما الفرق بين التأريض الوقائي والربط والتأريض الإشاري؟
يوفر التأريض الوقائي مسارًا لتيار العطل وفقًا لما يقتضيه تصميم التركيب. ويربط الربط الأجزاء الموصلة المكشوفة للحد من فروق الجهد الخطرة. أما التأريض الإشاري فينشئ مرجعًا أو نقطة إنهاء للتدريع لدوائر القياس. لا تغيّر توصيلات التأريض الوقائي لمعالجة الضوضاء. راجع مخططات الموقع، والمتطلبات الكهربائية ومتطلبات المناطق الخطرة المعمول بها، وتعليمات الشركات المصنّعة للأجهزة قبل تعديل أي حلقة.
لماذا قد تعرض حلقة 4–20 mA / HART قراءات مشوشة؟
يتصل جهاز إرسال الضغط الذكي، مثل Yokogawa EJA530E، بقيمة العملية التناظرية عبر حلقة التيار؛ وتُحمّل إشارة HART على هذه الحلقة عند دعمها وتهيئتها. وقد يؤدي التداخل أو عدم كفاية مصدر تغذية الحلقة أو المقاومة المفرطة أو نقاط الإنهاء السيئة أو ترتيب التدريع غير المناسب إلى اضطراب القياس أو الاتصال. ولا تثبت القراءة التناظرية الحية وحدها أن اتصال HART سليم.
قارن القراءة عند جهاز الإرسال ونظام التحكم، وافحص جهد الحلقة والمقاومة الكلية وفقًا لمواصفات جهاز الإرسال ووحدة الاتصال المحددة، وتحقق من متطلبات حمل HART. تُستخدم مقاومة قدرها 250 Ω عادةً لاتصالات HART، لكن لا تضفها إلا عندما يتطلبها دخل التركيب ووثائق الجهاز.
هل يجب تأريض تدريع الكابل من طرف واحد أم من الطرفين؟
في كثير من حلقات أجهزة القياس التناظرية منخفضة التردد، يحدد تصميم الموقع إنهاء التدريع عند طرف معين في غرفة التحكم وعزله عند طرف المجال لتجنب تيار التدريع غير المقصود. وهذه ليست قاعدة عامة: فقد تتطلب ممارسات التوافق الكهرومغناطيسي عالية التردد، وتصميمات المناطق الخطرة، وحماية زيادة التيار، ومداخل الكابلات، وتعليمات الشركة المصنّعة ترتيبًا مختلفًا. افحص الطرفين واتبع مخطط الحلقة المعتمد بدلًا من فصل تدريع طرف المجال تلقائيًا.
أبقِ كابلات الإشارة منفصلة عن أسلاك القدرة وأسلاك محركات التردد المتغير وفقًا لمعايير المصنع. استخدم معدات إنهاء تدريع مناسبة بدلًا من الضفائر القصيرة الطويلة المرتجلة عندما يكون أداء التردد العالي مهمًا. يمكن أن تكون كتل التوصيل من Phoenix Contact جزءًا من تخطيط التوصيل التجميعي، لكن تأكد من الوظيفة المقصودة للمنتج الفعلي قبل استخدامه لإنهاء التدريع. وعندما يكون التعرض لزيادة التيار مصدر قلق، قيّم جهاز حماية زيادة التيار من Phoenix Contact ذي المواصفات المناسبة مقارنةً بمتطلبات الحلقة والتركيب.
كيف يمكنك اختبار التأريض دون تعريض الجهاز للخطر؟
بعد تقييم الحلقة والتصريح بالعمل، افحص استمرارية التدريع، ونقاط الإنهاء، وربط الخزانات، ومسار الكابل، وجهد الحلقة، واتجاهات جودة الدخل. سجّل القياسات قبل التصحيح وبعده عند معالجة عيب موثق. لا تفصل التأريض الوقائي مطلقًا كاختصار لاستكشاف الأعطال. لا تستخدم جهاز قياس مقاومة العزل على الإلكترونيات المتصلة أو أجهزة HART أو حواجز السلامة الجوهرية أو واقيات زيادة التيار؛ اعزل المعدات واتبع أولًا إجراء الاختبار المعتمد من الشركة المصنّعة.
ما الذي يوفّر مرجعًا موثوقًا للإشارة التناظرية؟
اتبع بنية التأريض في المصنع ومخططات التوصيل التجميعي المعتمدة. اجعل مسارات مرجع الإشارة مقصودة، وتحقق من عدم وجود توصيلات غير مقصودة، وتأكد من أن الدوائر الآمنة جوهريًا تستخدم حواجز أو عوازل جلفانية محددة المواصفات على نحو صحيح عند الحاجة. قِس فروق الجهد باستخدام طريقة معتمدة فقط، وفسّر القراءات وفق حدود تصميم الموقع؛ فلا يوجد هدف واحد بالمليفولت ينطبق على كل تركيب.
ما أول ما ينبغي أن يفعله فريق الصيانة؟
راجع حلقة واحدة متأثرة من جهاز الإرسال إلى بطاقة الدخل. تأكد من بقاء الربط الوقائي سليمًا، وتحقق من إنهاءات التدريع مقارنةً بالمخططات، وافحص قدرة الحلقة وحمل اتصال HART، وقارن الاتجاهات قبل أي تغيير مصرح به وبعده. وثّق الترتيب الذي تم التحقق منه حتى لا تتسبب زيارة الصيانة التالية في إعادة العطل.
المؤلف: تشن شياودونغ مهندس أتمتة صناعية يتمتع بخبرة تزيد على 10 سنوات في أنظمة PLC وDCS وأنظمة التحكم.
