Yokogawa ve Phoenix Contact HART döngülerini koruyan sinyal topraklaması
Koruyucu topraklama insanları güvende tutar. Sinyal topraklaması ve ekranlama, 4–20 mA ölçümlerinin ve HART iletişiminin güvenilir kalmasına yardımcı olur. Farklı amaçlara hizmet ederler ve doğru düzenleme, cihaza ve saha tasarımına bağlıdır.
Koruyucu topraklama, eşpotansiyel kuşaklama ve sinyal topraklaması arasındaki fark nedir?
Koruyucu topraklama, tesisat tasarımının gerektirdiği şekilde arıza akımı için bir yol sağlar. Eşpotansiyel kuşaklama, tehlikeli potansiyel farklarını sınırlamak amacıyla açıkta bulunan iletken parçaları birbirine bağlar. Sinyal topraklaması, ölçüm devreleri için bir referans veya ekran sonlandırması oluşturur. Gürültüyü gidermek için koruyucu toprak bağlantılarını değiştirmeyin. Bir döngüde değişiklik yapmadan önce sahanın çizimlerini, geçerli elektrik ve tehlikeli alan gerekliliklerini ve cihaz üreticilerinin talimatlarını kontrol edin.
4–20 mA / HART döngüsünde neden gürültülü okumalar görülebilir?
Yokogawa EJA530E gibi akıllı bir basınç transmiteri, analog proses değerini akım döngüsü üzerinden iletir; desteklenip yapılandırıldığında HART sinyali bu döngünün üzerine bindirilir. Parazit, yetersiz döngü beslemesi, aşırı direnç, kötü sonlandırmalar veya uygun olmayan ekranlama düzeni, ölçümü ya da iletişimi bozabilir. Analog bir okumanın mevcut olması tek başına HART iletişiminin sağlıklı olduğunu kanıtlamaz.
Transmiterdeki ve kontrol sistemindeki okumayı karşılaştırın, döngü gerilimini ve toplam direnci ilgili transmiter ile iletişim cihazının teknik özelliklerine göre kontrol edin ve HART yük gereksinimini doğrulayın. HART iletişimi için genellikle 250 Ω direnç kullanılır, ancak bunu yalnızca kurulu giriş ve cihaz belgeleri gerektiriyorsa ekleyin.
Kablo ekranı tek uçtan mı, yoksa iki uçtan mı topraklanmalıdır?
Birçok düşük frekanslı analog enstrüman döngüsünde saha tasarımı, istenmeyen ekran akımını önlemek için ekranı belirlenmiş bir kontrol odası ucunda sonlandırır ve saha ucunda yalıtır. Bu evrensel bir kural değildir: yüksek frekanslı EMC uygulamaları, tehlikeli alan tasarımları, aşırı gerilim koruması, kablo rakorları ve üretici talimatları farklı bir düzenleme gerektirebilir. Her iki ucu da inceleyin ve saha ucundaki ekranı varsayılan olarak sökmek yerine onaylı döngü çizimini izleyin.
Sinyal kablolarını tesis standartlarına uygun olarak güç ve değişken frekanslı sürücü kablolarından ayrı tutun. Yüksek frekans performansının önemli olduğu yerlerde, doğaçlama uzun örgü bağlantılar yerine uygun ekran sonlandırma donanımı kullanın. Phoenix Contact klemensleri bir marşaling düzeninin parçası olabilir, ancak ekran sonlandırması için kullanmadan önce gerçek ürünün amaçlanan işlevini doğrulayın. Aşırı gerilime maruz kalma riski varsa, uygun özelliklere sahip bir Phoenix Contact aşırı gerilim koruma cihazını döngü ve tesisat gerekliliklerine göre değerlendirin.
Cihaza risk oluşturmadan topraklama nasıl test edilir?
Döngü değerlendirildikten ve çalışma için izin alındıktan sonra ekran sürekliliğini, sonlandırma noktalarını, pano kuşaklamasını, kablo güzergâhını, döngü gerilimini ve giriş kalitesi trendlerini inceleyin. Belgelenmiş bir kusuru düzeltirken önceki ve sonraki ölçümleri kaydedin. Sorun giderme kısayolu olarak koruyucu toprak bağlantısını asla ayırmayın. Bağlı elektronik cihazlara, HART cihazlarına, kendinden güvenlikli bariyerlere veya aşırı gerilim koruyucularına megommetre uygulamayın; önce ekipmanı izole edin ve üreticinin onaylı test prosedürünü izleyin.
Güvenilir bir analog sinyal referansını ne sağlar?
Tesisin topraklama mimarisini ve onaylı marşaling çizimlerini izleyin. Sinyal referans yollarını bilinçli şekilde oluşturun, istenmeyen bağlantıları kontrol edin ve kendinden güvenlikli devrelerde gerektiğinde doğru özelliklere sahip bariyerlerin veya galvanik izolatörlerin kullanıldığını doğrulayın. Potansiyel farklarını yalnızca onaylı bir yöntem kullanarak ölçün ve okumaları sahanın tasarım sınırlarına göre yorumlayın; her tesisat için geçerli tek bir milivolt hedefi yoktur.
Bakım ekibi ilk olarak ne yapmalıdır?
Etkilenen bir döngüyü transmiterden giriş kartına kadar denetleyin. Koruyucu kuşaklamanın sağlam kaldığını doğrulayın, ekran sonlandırmalarını çizimlere göre kontrol edin, döngü gücünü ve HART iletişim yükünü inceleyin ve yetkilendirilmiş herhangi bir değişiklikten önceki ve sonraki trendleri karşılaştırın. Bir sonraki bakım ziyaretinde arızanın yeniden oluşmasını önlemek için doğrulanmış düzenlemeyi belgeleyin.
Yazar: Chen Xiaodong, PLC, DCS ve kontrol sistemlerinde 10 yılı aşkın deneyime sahip bir endüstriyel otomasyon mühendisidir.
