اتصال زمین سیگنال که از لوپهای HART یُکوگاوا و فونیکس کانتکت محافظت میکند
ارت زمین حفاظتی، افراد را ایمن نگه میدارد. زمینکردن و شیلدگذاری سیگنال به قابلاعتماد ماندن اندازهگیریهای ۴–۲۰ میلیآمپر و ارتباط HART کمک میکند. این دو کاربردهای متفاوتی دارند و آرایش صحیح به ابزار و طراحی محل نصب بستگی دارد.
ارت حفاظتی، همبندی و زمینکردن سیگنال چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
ارت حفاظتی، مطابق طراحی نصب، مسیر عبور جریان خطا را فراهم میکند. همبندی، بخشهای رسانای در معرض تماس را به یکدیگر متصل میکند تا اختلاف پتانسیل خطرناک محدود شود. زمینکردن سیگنال، مرجع یا محل اتصال شیلد را برای مدارهای اندازهگیری ایجاد میکند. برای رفع نویز، اتصالات ارت حفاظتی را تغییر ندهید. پیش از اصلاح یک لوپ، نقشههای محل نصب، الزامات الکتریکی و مناطق خطرناکِ قابلاعمال و دستورالعملهای سازندگان دستگاه را بررسی کنید.
چرا یک لوپ ۴–۲۰ میلیآمپر / HART ممکن است مقادیر نویزی نشان دهد؟
یک ترانسمیتر فشار هوشمند مانند Yokogawa EJA530E مقدار فرایندی آنالوگ را از طریق لوپ جریان منتقل میکند؛ در صورت پشتیبانی و پیکربندی، سیگنال HART روی همین لوپ سوار میشود. تداخل، تغذیه ناکافی لوپ، مقاومت بیشازحد، ترمینالبندی نامناسب یا آرایش نامتناسب شیلد میتواند اندازهگیری یا ارتباط را مختل کند. وجود یک قرائت آنالوگ زنده، بهتنهایی سلامت ارتباط HART را ثابت نمیکند.
قرائت را در ترانسمیتر و سیستم کنترل مقایسه کنید، ولتاژ لوپ و مقاومت کل را با مشخصات همان ترانسمیتر و ارتباطگر بررسی کنید و الزامات بار HART را تأیید کنید. برای ارتباط HART معمولاً از یک مقاومت ۲۵۰ اهم استفاده میشود، اما فقط زمانی آن را اضافه کنید که ورودی نصبشده و مستندات دستگاه چنین چیزی را الزامی کنند.
آیا شیلد کابل باید از یک طرف زمین شود یا از هر دو طرف؟
در بسیاری از لوپهای ابزار دقیق آنالوگ با فرکانس پایین، طراحی محل نصب شیلد را در یک انتهای مشخص در اتاق کنترل متصل و در انتهای میدانی ایزوله میکند تا از جریان ناخواسته شیلد جلوگیری شود. این یک قانون همگانی نیست: رویههای EMC فرکانس بالا، طراحی مناطق خطرناک، حفاظت در برابر اضافهولتاژ، گلندهای کابل و دستورالعملهای سازنده ممکن است آرایش متفاوتی را لازم بدانند. هر دو انتها را بررسی کنید و بهجای قطع پیشفرض شیلد در انتهای میدانی، از نقشه تأییدشده لوپ پیروی کنید.
کابلهای سیگنال را طبق استانداردهای کارخانه از سیمکشی قدرت و درایوهای فرکانس متغیر جدا نگه دارید. در مواردی که عملکرد فرکانس بالا اهمیت دارد، از تجهیزات مناسب اتصال شیلد استفاده کنید، نه شینههای رابط بلند و غیراصولی. ترمینالبلوکهای Phoenix Contact میتوانند بخشی از چیدمان مارشالینگ باشند، اما پیش از استفاده برای اتصال شیلد، عملکرد موردنظر محصول واقعی را تأیید کنید. در صورت نگرانی از قرارگیری در معرض اضافهولتاژ، یک دستگاه حفاظت در برابر اضافهولتاژ Phoenix Contact با مشخصات مناسب را در برابر الزامات لوپ و نصب ارزیابی کنید.
چگونه میتوان بدون بهخطر انداختن ابزار، زمینکردن را آزمایش کرد؟
پس از ارزیابی لوپ و دریافت مجوز کار، پیوستگی شیلد، نقاط اتصال، همبندی تابلو، مسیر کابل، ولتاژ لوپ و روندهای کیفیت ورودی را بررسی کنید. هنگام اصلاح یک نقص مستند، اندازهگیریهای قبل و بعد را ثبت کنید. هرگز برای عیبیابی، ارت حفاظتی را بهعنوان راهکار میانبُر قطع نکنید. به تجهیزات الکترونیکی متصل، دستگاههای HART، موانع ایمنی ذاتی یا محافظهای اضافهولتاژ مِگاهممتر وصل نکنید؛ ابتدا تجهیزات را ایزوله کرده و از روش آزمون تأییدشده سازنده پیروی کنید.
چه چیزی یک مرجع قابلاعتماد برای سیگنال آنالوگ ایجاد میکند؟
از معماری زمینکردن کارخانه و نقشههای تأییدشده مارشالینگ پیروی کنید. مسیرهای مرجع سیگنال را بهصورت هدفمند نگه دارید، وجود اتصالات ناخواسته را بررسی کنید و تأیید کنید که مدارهای ایمنی ذاتی، در صورت نیاز، از موانع یا ایزولاتورهای گالوانیکی با مشخصات صحیح استفاده میکنند. اختلاف پتانسیل را فقط با روش تأییدشده اندازهگیری کنید و قرائتها را در چارچوب حدود طراحی محل نصب تفسیر کنید؛ هیچ مقدار میلیولتی واحدی برای همه نصبها کاربرد ندارد.
تیم تعمیرات ابتدا باید چه کاری انجام دهد؟
یک لوپ آسیبدیده را از ترانسمیتر تا کارت ورودی بررسی کنید. اطمینان یابید همبندی حفاظتی همچنان برقرار است، اتصالات شیلد را با نقشهها تطبیق دهید، توان لوپ و بار ارتباط HART را بررسی کنید و روندها را پیش و پس از هر تغییر مجاز مقایسه کنید. آرایش تأییدشده را مستندسازی کنید تا در بازدید بعدی تعمیرات، خطا دوباره ایجاد نشود.
نویسنده: چن شیائودونگ مهندس اتوماسیون صنعتی است و بیش از ۱۰ سال در زمینه PLC، DCS و سیستمهای کنترل تجربه دارد.
