Отводи, магистрали и терминатори: Как да изградим разпределителна кутия за Foundation Fieldbus по правилния начин
Преглед на инсталация, базиран на статията в instrumentationtools.com „Разклонителна кутия за 4-20mA спрямо разклонителна кутия за Fieldbus (FF)“.
В: По какво се различава FF разклонителната кутия от разклонителната кутия за 4-20mA?
Конвенционалната разклонителна кутия съдържа клемна редица, например клемен блок Phoenix Contact MTK с ножов разединител, и заземителна шина. Полевите двойки се свързват от едната страна, многопарните кабели за директно свързване се отвеждат към шкафа за маршалиране от другата, а екраните се завършват съгласно проектната концепция. Всяка двойка е независима, така че късо съединение в една двойка поврежда само един контур.
Разклонителната кутия за Foundation Fieldbus пренася мрежов сегмент. Очаквайте платки за отклонения с бариери, монтаж за терминиране на магистралата, защита от пренапрежение и терминатор. Една лоша връзка може да изключи дузина инструменти, затова FF инсталациите трябва да се изпълняват от хора, обучени в теорията на сегментите, а не само в затягането на клеми.
В: Кой кабел е отклонението и кой е магистралата?
Кабелът от полевия инструмент е отклонението. Кабелът към системата за управление, например комуникационният модул Yokogawa ALF111-S50 FOUNDATION Fieldbus или свързващото устройство Allen-Bradley 1788-EN2FFR, е магистралата. При конструкция с магистрала с висока мощност магистралата не е искробезопасна, а отклоненията са искробезопасни, и това смесено условие определя цялото разположение в корпуса.
В: Мога ли да пренасоча вътрешното окабеляване на място?
Не. Монтажът за терминиране на магистралата е изолиран със сепарираща преградна плоча, а искробезопасните и неискробезопасните вериги не трябва да споделят пространство или клеми. Доставчикът окабелява кутията във фабриката като част от сертифицирания комплект. Полевият инженер завършва само кабелите за отклоненията и магистралата към платките.
В: Колко терминатора са необходими на един сегмент?
Точно по един във всеки физически край и само в краищата. Foundation Fieldbus е шина с манчестърско кодиране и отраженията я повреждат. Два терминатора в единия край влошават сигнала също толкова, колкото и липсата на терминатори.
В: Защо защитата от пренапрежение е толкова важна?
Отклонение, изкачващо се по кула или пресичащо резервоарен парк, е изложено на преходни процеси, предизвикани от мълнии. Устройство като защитата от пренапрежение Phoenix Contact TTC-6P-1X2-M-24DC-UT-I се поставя пред чувствителна бариерна електроника като изолираната бариера MTL5516c. Изградете кутията съгласно одобрената схема на сегмента и никога не добавяйте отклонение само за да пригодите инсталацията.
В: Мога ли да поставя температурни мултиплексори на Fieldbus сегмент?
Да. Мултиплексорът се монтира в собствена кутия и се свързва към FF разклонителната кутия като едно отклонение, подобно на предавател. Ограничете всеки сегмент до един или два мултиплексора, тъй като те се опрашват бавно, а прекалено големият им брой удължава времето на цикъла. При проект с Yokogawa CENTUM, който пуснах в експлоатация, три кутии с мултиплексори на един сегмент доведоха до неравномерни скорости на сканиране. Преразпределянето им по два на сегмент реши проблема за един следобед.
В: Каква е правилната последователност за терминиране?
- Проверете схемата на сегмента: брой отклонения, дължини на кабелите, позиции на терминаторите, адреси на устройствата.
- Проверете сепариращата преградна плоча, така че искробезопасните отклонения и неискробезопасната магистрала да останат разделени.
- Свържете първо магистралата, затегнете кабелните щуцери с правилния момент и потвърдете екранирането и непрекъснатостта.
- Монтирайте терминатора само в единия край на сегмента, след което проверете напрежението на шината.
- Свържете отклоненията към бариерните платки, спазвайте поляритета и никога не смесвайте каналите на бариерите.
- Пуснете системата в експлоатация с комуникатор: форма на сигнала, брой устройства и запас по шумоустойчивост.
В: Каква поддръжка поддържа сегментите работещи?
Неизправностите на Fieldbus често се крият в механиката. Разхлабени щуцери, проникване на вода и корозия на монтажната плоча за щуцери изкривяват формата на сигнала. Проверявайте вентилационните тапи и дренажните пътища на влажни обекти, уверявайте се, че бариерните модули са от правилния тип, и съхранявайте резервна платка за отклонения и комплект терминатори. Документирайте всяка промяна, тъй като добавянето на един инструмент променя енергийния бюджет и дължината.
Заключение и практически съвети
FF разклонителната кутия е мрежов хардуер, разположен в корпус. Спазвайте сепариращата преградна плоча, поставяйте по един терминатор във всеки край на сегмента, съблюдавайте ограничението от един до два мултиплексора и пускайте системата в експлоатация с доказателства за формата на сигнала. За справка вижте сравнителната статия в instrumentationtools.com и спецификациите на FieldComm Group за Foundation Fieldbus.
Автор: Хъ Дзинчуан е инженер по индустриална автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системите за управление.
