اسپارها، ترانک‌ها و ترمیناتورها: ساخت جعبه اتصال فیلدباس فوندیشن به روش صحیح
مروری بر نصب بر اساس مقاله instrumentationtools.com با عنوان «جعبه اتصال 4-20mA در برابر جعبه اتصال فیلدباس (FF)».
پرسش: جعبه اتصال FF چه تفاوتی با جعبه اتصال 4-20mA دارد؟
یک جعبه اتصال متداول شامل یک ترمینال، مانند ترمینال تیغه‌ای قابل قطع Phoenix Contact MTK، و یک شینه ارت است. زوج‌سیم‌های فیلد از یک طرف متصل می‌شوند، کابل‌های چندزوجی هوم‌ران از طرف دیگر به سمت کابینت مارشالینگ می‌روند و شیلدها مطابق رویه پروژه به پایان می‌رسند. هر زوج مستقل است؛ بنابراین اتصال کوتاه یک زوج فقط یک لوپ را از کار می‌اندازد.
جعبه اتصال Foundation Fieldbus یک سگمنت شبکه را حمل می‌کند. انتظار می‌رود دارای بردهای اسپِر با موانع ایمنی، مجموعه ترمینیشن ترانک، حفاظت در برابر اضافه‌ولتاژ و یک ترمیناتور باشد. یک اتصال معیوب می‌تواند ده‌ها تجهیز را از کار بیندازد؛ بنابراین نصب‌های FF باید توسط افرادی انجام شود که در فیزیک سگمنت آموزش دیده‌اند، نه فقط در سفت‌کردن ترمینال‌ها.
پرسش: کدام کابل اسپِر و کدام ترانک است؟
کابلی که از تجهیز فیلد می‌آید، اسپِر است. کابلی که به سمت سیستم کنترل می‌رود، برای مثال ماژول ارتباطی FOUNDATION Fieldbus مدل Yokogawa ALF111-S50 یا دستگاه لینک‌کننده Allen-Bradley 1788-EN2FFR، ترانک است. در طراحی ترانک توان‌بالا، ترانک غیر IS و اسپِرها ذاتاً ایمن هستند و این وضعیت ترکیبی، چیدمان کل محفظه را تعیین می‌کند.
پرسش: آیا می‌توانم سیم‌کشی داخلی را در محل تغییر مسیر دهم؟
خیر. مجموعه ترمینیشن ترانک به‌وسیله یک صفحه جداکننده ایزوله شده است و مدارهای IS و غیر IS نباید فضای مشترک یا ترمینال مشترک داشته باشند. تأمین‌کننده، جعبه را در کارخانه و به‌عنوان بخشی از مجموعه دارای گواهی سیم‌کشی می‌کند. مهندس فیلد فقط کابل‌های اسپِر و ترانک را روی بردها ترمینیت می‌کند.
پرسش: یک سگمنت به چند ترمیناتور نیاز دارد؟
دقیقاً یکی در هر انتهای فیزیکی، و فقط در همان انتها. Foundation Fieldbus یک باس با کدگذاری منچستر است و بازتاب‌ها آن را مختل می‌کنند. وجود دو ترمیناتور در یک انتها، سیگنال را به‌اندازه نبودن ترمیناتور در هر دو انتها تضعیف می‌کند.
پرسش: چرا حفاظت در برابر اضافه‌ولتاژ تا این حد اهمیت دارد؟
اسپِری که از یک برج بالا می‌رود یا از یک محوطه مخازن عبور می‌کند، در معرض گذراهای ناشی از صاعقه است. تجهیزی مانند محافظ اضافه‌ولتاژ Phoenix Contact TTC-6P-1X2-M-24DC-UT-I پیش از تجهیزات الکترونیکی حساسِ مانع، مانند مانع ایزوله MTL5516c، قرار می‌گیرد. جعبه را مطابق نقشه تأییدشده سگمنت بسازید و هرگز فقط برای جا دادن یک کار، اسپِر جدید اضافه نکنید.
پرسش: آیا می‌توانم مالتی‌پلکسرهای دما را روی یک سگمنت Fieldbus قرار دهم؟
بله. مالتی‌پلکسر در جعبه مخصوص خود نصب می‌شود و مانند یک ترانسمیتر، به‌عنوان یک اسپِر به جعبه اتصال FF متصل می‌شود. هر سگمنت را به یک یا دو مالتی‌پلکسر محدود کنید، زیرا آن‌ها به‌آرامی پول می‌شوند و تعداد زیادشان زمان چرخه را افزایش می‌دهد. در پروژه‌ای با سیستم Yokogawa CENTUM که راه‌اندازی کردم، سه جعبه مالتی‌پلکسر روی یک سگمنت باعث ایجاد نرخ‌های اسکن نابرابر شدند. متعادل‌سازی مجدد و اختصاص دو مالتی‌پلکسر به هر سگمنت، مشکل را در یک بعدازظهر برطرف کرد.
پرسش: ترتیب صحیح ترمینیشن چیست؟
- نقشه سگمنت را بررسی کنید: تعداد اسپِرها، طول کابل‌ها، محل ترمیناتورها و آدرس تجهیزات.
- صفحه جداکننده را بررسی کنید تا اسپِرهای IS و ترانک غیر IS از هم جدا بمانند.
- ابتدا ترانک را متصل کنید، گلندها را با گشتاور مناسب سفت کنید و اتصال شیلد و پیوستگی را تأیید کنید.
- ترمیناتور را فقط در یکی از انتهای سگمنت نصب کنید، سپس ولتاژ باس را بررسی کنید.
- اسپِرها را روی بردهای مانع ترمینیت کنید، قطبیت را رعایت کنید و هرگز کانال‌های مانع را با هم ترکیب نکنید.
- راه‌اندازی را با یک کامیونیکیتور انجام دهید: شکل موج، تعداد تجهیزات و حاشیه نویز.
پرسش: چه تعمیراتی سگمنت‌ها را فعال نگه می‌دارد؟
خطاهای فیلدباس اغلب در بخش‌های مکانیکی پنهان می‌شوند. گلندهای شل، نفوذ آب و خوردگی صفحه گلند همگی شکل موج را تغییر می‌دهند. در محل‌های مرطوب، پلاگ‌های تنفسی و مسیرهای تخلیه را بررسی کنید، از صحیح بودن نوع ماژول‌های مانع مطمئن شوید و یک برد اسپِر و مجموعه ترمیناتور یدکی در انبار نگه دارید. هر تغییر را مستند کنید، زیرا افزودن یک تجهیز، بودجه توان و طول سگمنت را تغییر می‌دهد.
جمع‌بندی و توصیه‌های اجرایی
جعبه اتصال FF سخت‌افزار شبکه درون یک محفظه است. به صفحه جداکننده احترام بگذارید، در هر انتهای سگمنت فقط یک‌بار ترمینیشن کنید، محدودیت یک تا دو مالتی‌پلکسر را رعایت کنید و راه‌اندازی را با شواهد مربوط به شکل موج انجام دهید. برای اطلاعات بیشتر، مقاله مقایسه‌ای instrumentationtools.com و مشخصات Foundation Fieldbus گروه FieldComm را ببینید.
نویسنده: He Jingchuan مهندس اتوماسیون صنعتی است و بیش از ۱۰ سال تجربه در زمینه PLC، DCS و سیستم‌های کنترل دارد.
