Foundation Fieldbus H1: Seqmentin Dizaynı və İşə Salınması

FF H1 seqment dizaynı üzrə sahə mühəndisinin bələdçisi — enerji büdcəsi, cihaz ünvanlandırılması, funksional blokların cədvəl qurulması və rabitə nasazlıqlarının diaqnostikası.

Foundation Fieldbus H1 niyə önəmlidir

Foundation Fieldbus (FF) H1 sahə cihazları daxilində funksional blokları icra edir. PROFIBUS PA və HART yalnız ölçmə dəyərlərini daşıyır. Onlar sahədə nəzarət funksiyasını icra etmirlər. Yanğın və Qaz sistemində, sahə cihazında məntiqi icra etmək dövr gecikməsini aradan qaldırır. Nəzarət funksiyası host rabitəsi kəsilsə belə davam edir. Buna görə də FF H1 hələ də SIL-2 və SIL-3 dövrləri üçün təyin edilir.

FF H1 seqment dizaynı enerji büdcəsinin hesablanmasını tələb edir. Bir seqment bir əsas təchizatdan 4-dən 16 cihaza qədər enerji verir. Büdcə aşılırsa, uzaqdakı cihazlar işə düşməyəcək. Emerson DeltaV və Yokogawa Stardom bu gün FF H1 üçün ən çox istifadə olunan iki DCS platformasıdır.

Enerji Büdcəsinin Hesablanması

Gərginlik düşməsi seqmentin uğursuzluğunun əsas səbəbidir. Seqment nominal olaraq 24–32 V DC-də işləyir. Hər cihaz 10–25 mA cərəyan çəkir. Kabel müqaviməti gərginlik düşməsinə səbəb olur. Cihazdakı gərginlik 9 V DC-dən aşağı düşməməlidir, bu FF H1 minimumudur.

Quraşdırmadan əvvəl büdcəni hesablayın. Ümumi cərəyan = cihazların sakit cərəyanlarının cəmi + 10% ehtiyat. Gərginlik düşməsi = ümumi cərəyan × dövr müqaviməti. Dövr müqaviməti = 2 × kabel uzunluğu × metrə görə müqavimət. 18 AWG bükülü cüt üçün müqavimət metrə 0.021 ohm-dur. 200 metr və 12 cihaz, hər biri 15 mA üçün düşmə 1.51 V olur. Cihaz gərginliyi 22.5 V, 9 V-dən xeyli yuxarıdır.

Başlanğıc cərəyanını nəzərə alın. Bəzi cihazlar işə düşərkən 50 millisekund ərzində 50 mA cərəyan çəkir. Yumşaq başlama funksiyası olan enerji tənzimləyicisi eyni anda yüksək başlanğıc cərəyanını önləyir. Emerson KJ3002X1-BA1 və Yokogawa PW302 hər seqment üçün başlanğıc cərəyanını 350 mA ilə məhdudlaşdıran yumşaq başlama funksiyasına malikdir.

Addım-addım İstismara Verilmə

1-ci addım: Kabelin davamlılığını və izolyasiyasını yoxlayın. 500 metr üçün dövr müqaviməti 50 ohmdan az olmalıdır. İzolyasiya müqaviməti 500 V-da 100 MΩ-dan çox olmalıdır.

2-ci addım: Enerji tənzimləyicisini qoşun. Çıxışı 24 V DC-yə təyin edin. Terminalarda ölçün — 24.0 ± 0.5 V DC olmalıdır. Yükü simulyasiya etmək üçün 500 ohm rezistor qoşun. Gərginlik 23.5 V-dən aşağı düşməməlidir.

3-cü addım: Cihazları ən yaxın olandan uzağa doğru qoşun. Hər qoşmadan sonra 30 saniyə gözləyin. Seqment cərəyan oxunuşunu yoxlayın. Yokogawa YTA310 18 mA, Emerson 3051S FF 22 mA cərəyan çəkir. Cərəyan artmırsa, kabelin polaritetini yoxlayın.

4-cü addım: Daimi ünvanlar təyin edin. Cihazlar müvəqqəti ünvanlarla (17–254) işə düşür. Daimi ünvanlar 1–16 təyin edin. Hər cihaz üçün Fieldbus Foundation reyestrindən qabiliyyət faylını (CFF) yükləyin.

5-ci addım: Funksional blokları cədvəl qurun. Əksər dövrlər üçün makrosikli 500 ms, sürətli dövrlər üçün 100 ms təyin edin. İcra ardıcıllığını yoxlayın: əvvəl giriş blokları, sonra nəzarət blokları, sonra çıxış blokları.

Rabitə Nasazlıqlarının Diaqnostikası

Ümumi seqment nasazlığı cihazların heç birinin rabitə qurmaması deməkdir. Enerji tənzimləyicisinin LED işığını yoxlayın — qırmızı işıq həddindən artıq cərəyan və ya qısaqapanmanı göstərir. Bütün cihazları ayırın və torpağa müqaviməti ölçün. 1000 ohmdan aşağı qısaqapanma deməkdir. Qoşulma qutularında su sızmasını yoxlayın.

Müntəzəm cihaz kəsilmələri ən əsəbi nasazlıqdır. Multimetr ilə cihazdakı seqment gərginliyini ölçün. 12 V-dən aşağı gərginlik müntəzəm sıfırlanmalara səbəb olur. Gərginlik kifayət edirsə, VFD müdaxiləsini yoxlayın. FF H1 kabelini VFD kabellərindən ən azı 300 mm uzaqda yerləşdirin.

Sonlandırıcı rezistor yoxlaması: FF H1 hər iki ucdan 100 ohm sonlandırıcı tələb edir. Enerji tənzimləyicisi daxili sonlandırıcıya malikdir. Uzaq ucdakı sonlandırıcı hava şəraitinə davamlı qutuda 100 ohm rezistordur. Enerji tənzimləyicisi ayırıldıqda seqment boyunca DC müqaviməti ölçün — 50 ohm (iki 100 ohm rezistor paralel) olmalıdır.

Funksional blok səhvləri DCS-də “Block Alarm” kimi görünür. Makrosikl istifadə dərəcəsini yoxlayın. 80%-dən çoxdursa, funksional blokları azaldın və ya makrosikl müddətini artırın. Yavaş cihazları dəyişdirin və ya onların bloklarını DCS-ə köçürün.

Nəticə və Tövsiyələr

Foundation Fieldbus H1 seqmentləri diqqətli enerji büdcəsi dizaynı, düzgün funksional blok cədvəl qurulması və düzgün kabel yerləşdirilməsi tələb edir. Ən uzaq cihaz üçün gərginlik düşməsini hesablayın. Yumşaq başlama funksiyalı enerji tənzimləyicisi istifadə edin. Blokları giriş-nəzarət-çıxış ardıcıllığında cədvəl qurun. Hər zavod sahəsi üçün ehtiyat FF H1 enerji tənzimləyicisi və sonlandırıcı saxlayın.