Derivazioni, dorsali e terminatori: come realizzare correttamente una scatola di giunzione Foundation Fieldbus
Una recensione dell'installazione basata sull'articolo di instrumentationtools.com "Scatola di giunzione 4-20 mA versus scatola di giunzione Fieldbus (FF)".
D: In che modo una scatola di giunzione FF è diversa da una scatola di giunzione 4-20 mA?
Una scatola di giunzione convenzionale contiene una morsettiera, come la morsettiera sezionabile a coltello Phoenix Contact MTK, e una barra di terra. Le coppie di campo arrivano su un lato, i cavi multipolari home-run partono verso l'armadio di marshalling dall'altro lato e le schermature vengono terminate secondo la filosofia del progetto. Ogni coppia è indipendente, quindi una coppia in cortocircuito compromette un solo loop.
Una scatola di giunzione Foundation Fieldbus gestisce un segmento di rete. Prevedere schede per gli spur con barriere, un gruppo di terminazione del trunk, la protezione contro le sovratensioni e un terminatore. Un solo collegamento difettoso può mettere fuori servizio una dozzina di strumenti, quindi le installazioni FF devono essere eseguite da personale formato sulla fisica dei segmenti, non solo sul serraggio dei morsetti.
D: Quale cavo è lo spur e quale è il trunk?
Il cavo proveniente da uno strumento di campo è lo spur. Il cavo diretto verso il sistema di controllo, ad esempio un modulo di comunicazione FOUNDATION Fieldbus Yokogawa ALF111-S50 o un dispositivo di collegamento Allen-Bradley 1788-EN2FFR, è il trunk. In una configurazione High Power Trunk, il trunk non è IS e gli spur sono a sicurezza intrinseca; questa condizione mista determina l'intero layout dell'involucro.
D: Posso reindirizzare il cablaggio interno in loco?
No. Il gruppo di terminazione del trunk è isolato da una piastra separatrice e i circuiti IS e non-IS non devono condividere spazi o morsetti. Il fornitore cabla la scatola in fabbrica come parte dell'insieme certificato. Il tecnico di campo termina solo i cavi degli spur e del trunk sulle schede.
D: Quanti terminatori sono necessari per un segmento?
Esattamente uno a ciascuna estremità fisica, e solo alle estremità. Foundation Fieldbus è un bus codificato Manchester e le riflessioni lo compromettono. Due terminatori a un'estremità degradano il segnale quanto l'assenza di terminatori.
D: Perché la protezione contro le sovratensioni è così importante?
Uno spur che sale su una torre o attraversa un'area di serbatoi è esposto ai transitori indotti dai fulmini. Un dispositivo come lo scaricatore di sovratensione Phoenix Contact TTC-6P-1X2-M-24DC-UT-I viene installato a monte di elettroniche di barriera sensibili, come la barriera isolata MTL5516c. Realizzare la scatola in base al disegno del segmento approvato e non aggiungere mai uno spur solo per adattarsi a un lavoro.
D: Posso installare multiplexer di temperatura su un segmento Fieldbus?
Sì. Il multiplexer viene installato nella propria scatola e collegato alla scatola di giunzione FF come un unico spur, al pari di un trasmettitore. Limitare ogni segmento a uno o due multiplexer, perché interrogano lentamente e un numero eccessivo allunga il tempo di ciclo. Durante la messa in servizio di un progetto Yokogawa CENTUM, tre scatole con multiplexer su un solo segmento producevano velocità di scansione irregolari. La ridistribuzione a due per segmento ha risolto il problema in un pomeriggio.
D: Qual è la corretta sequenza di terminazione?
- Verificare il disegno del segmento: numero di spur, lunghezze dei cavi, posizione dei terminatori e indirizzi dei dispositivi.
- Ispezionare la piastra separatrice per assicurarsi che gli spur IS e il trunk non-IS restino separati.
- Collegare prima il trunk, serrare i pressacavi e verificare schermatura e continuità.
- Installare il terminatore a una sola estremità del segmento, quindi controllare la tensione del bus.
- Terminare gli spur sulle schede di barriera, rispettare la polarità e non mescolare mai i canali delle barriere.
- Eseguire la messa in servizio con un comunicatore: forma d'onda, numero di dispositivi e margine di rumore.
D: Quale manutenzione mantiene operativi i segmenti?
I guasti Fieldbus spesso si nascondono nella meccanica. Pressacavi allentati, infiltrazioni d'acqua e corrosione della piastra dei pressacavi alterano la forma d'onda. Controllare i tappi di sfiato e i percorsi di drenaggio nei siti umidi, verificare che i moduli di barriera siano del tipo corretto e tenere a magazzino una scheda per gli spur e un set di terminatori di ricambio. Documentare ogni modifica, perché l'aggiunta di uno strumento altera il bilancio di potenza e la lunghezza.
Conclusioni e consigli operativi
Una scatola di giunzione FF è hardware di rete all'interno di un involucro. Rispettare la piastra separatrice, installare un solo terminatore a ciascuna estremità del segmento, rispettare il limite di uno o due multiplexer e svolgere la messa in servizio con prove della forma d'onda. Per approfondire, consultare l'articolo comparativo di instrumentationtools.com e le specifiche Foundation Fieldbus del FieldComm Group.
Autore: He Jingchuan è un ingegnere dell'automazione industriale con oltre 10 anni di esperienza in PLC, DCS e sistemi di controllo.
