Сигнално заземяване, което защитава HART контурите на Yokogawa и Phoenix Contact
Защитното заземяване на силовите вериги предпазва хората. Заземяването и екранирането на сигналите помагат за надеждността на измерванията 4–20 mA и HART комуникацията. Те имат различни предназначения, а правилната схема зависи от уреда и проектното решение за обекта.
Как се различават защитното заземяване, изравняването на потенциалите и заземяването на сигналите?
Защитното заземяване осигурява път за ток при повреда според проектното решение за инсталацията. Изравняването на потенциалите свързва достъпните проводими части, за да ограничи опасните разлики в потенциалите. Заземяването на сигналите осигурява референтна точка или връзка за екрана на измервателните вериги. Не променяйте връзките на защитното заземяване, за да отстраните шум. Проверете чертежите на обекта, приложимите изисквания за електрически инсталации и взривоопасни зони, както и инструкциите на производителите на устройствата, преди да променяте веригата.
Защо верига 4–20 mA / HART може да показва шумни показания?
Интелигентен трансмитер за налягане, като Yokogawa EJA530E, предава аналогова технологична стойност по токовата си верига; при поддръжка и конфигуриране HART сигналът се наслагва върху тази верига. Смущения, недостатъчно захранване на веригата, прекомерно съпротивление, лоши контактни връзки или неподходяща схема на екраниране могат да нарушат измерването или комуникацията. Наличието на аналогово показание само по себе си не доказва, че HART комуникацията работи нормално.
Сравнете показанието при трансмитера и в системата за управление, проверете напрежението на веригата и общото съпротивление спрямо спецификациите на конкретния трансмитер и комуникатор и потвърдете изискването за товар на HART. Резистор от 250 Ω обикновено се използва за HART комуникация, но добавяйте такъв само когато това се изисква от инсталирания вход и документацията на устройството.
Трябва ли екранът на кабела да бъде заземен в единия или в двата края?
При много нискочестотни аналогови измервателни вериги проектът на обекта свързва екрана към определен край в контролната зала и го изолира в полевия край, за да предотврати нежелан ток по екрана. Това не е универсално правило: високочестотните практики за ЕМС, проектите за взривоопасни зони, защитата от пренапрежения, кабелните щуцери и инструкциите на производителя може да изискват различна схема. Проверете и двата края и следвайте одобрения чертеж на веригата, вместо по подразбиране да разкачате екрана в полевия край.
Дръжте сигналните кабели отделени от силовите кабели и окабеляването на честотните регулатори съгласно стандартите на предприятието. Използвайте подходящ хардуер за свързване на екрана, а не импровизирани дълги опашки, когато високочестотните характеристики са важни. Клемните блокове Phoenix Contact могат да бъдат част от схема за клемиране, но потвърдете предназначението на конкретния продукт, преди да го използвате за свързване на екран. Когато съществува риск от пренапрежения, оценете подходящо специфицирано устройство за защита от пренапрежения Phoenix Contact спрямо изискванията на веригата и инсталацията.
Как можете да проверите заземяването, без да рискувате уреда?
След като веригата е оценена и работата е разрешена, проверете непрекъснатостта на екрана, точките на свързване, изравняването на потенциалите в шкафа, прокарването на кабелите, напрежението на веригата и тенденциите в качеството на входния сигнал. Запишете измерванията преди и след отстраняването на документиран дефект. Никога не разкачайте защитното заземяване като кратък път за диагностика. Не свързвайте мегомметър към свързана електроника, HART устройства, бариери за искробезопасност или устройства за защита от пренапрежения; първо изолирайте оборудването и следвайте одобрената от производителя процедура за изпитване.
Какво осигурява надеждна референция за аналоговия сигнал?
Следвайте архитектурата за заземяване на предприятието и одобрените чертежи за клемиране. Определяйте внимателно пътищата на сигналната референция, проверявайте за непредвидени връзки и потвърдете, че искробезопасните вериги използват правилно специфицирани бариери или галванични изолатори, когато това е необходимо. Измервайте разликите в потенциалите само с одобрен метод и тълкувайте показанията спрямо проектните граници на обекта; няма една целева стойност в миливолти, приложима за всяка инсталация.
Какво трябва да направи първо екипът по поддръжката?
Проверете една засегната верига от трансмитера до входната карта. Потвърдете, че защитното изравняване на потенциалите остава непокътнато, проверете свързването на екраните спрямо чертежите, проверете захранването на веригата и товара за HART комуникация и сравнете тенденциите преди и след всяка разрешена промяна. Документирайте потвърдената схема, за да не се възпроизведе повредата при следващото посещение за поддръжка.
Автор: Чен Сяодун е инженер по промишлена автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системи за управление.
