Nối đất tín hiệu bảo vệ các vòng lặp HART của Yokogawa và Phoenix Contact
Tiếp địa bảo vệ giúp con người an toàn. Nối đất và che chắn tín hiệu giúp các phép đo 4–20 mA và truyền thông HART hoạt động đáng tin cậy. Chúng phục vụ các mục đích khác nhau, và cách bố trí đúng phụ thuộc vào thiết bị đo cũng như thiết kế tại hiện trường.
Nối đất bảo vệ, liên kết đẳng thế và nối đất tín hiệu khác nhau như thế nào?
Nối đất bảo vệ tạo đường dẫn dòng sự cố theo yêu cầu của thiết kế lắp đặt. Liên kết đẳng thế kết nối các bộ phận dẫn điện có thể chạm vào để hạn chế chênh lệch điện thế nguy hiểm. Nối đất tín hiệu tạo điểm tham chiếu hoặc điểm kết cuối của lớp che chắn cho các mạch đo. Không thay đổi các kết nối nối đất bảo vệ để khắc phục nhiễu. Hãy kiểm tra bản vẽ của cơ sở, các yêu cầu điện và khu vực nguy hiểm hiện hành, cùng hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị trước khi sửa đổi một vòng lặp.
Tại sao một vòng lặp 4–20 mA / HART có thể cho số đo nhiễu?
Một bộ truyền áp suất thông minh như Yokogawa EJA530E truyền giá trị quá trình dạng tương tự qua vòng dòng điện; tín hiệu HART được chồng lên vòng lặp đó khi được hỗ trợ và cấu hình. Nhiễu, nguồn cấp vòng lặp không đủ, điện trở quá lớn, các điểm đấu nối kém hoặc cách bố trí lớp che chắn không phù hợp có thể làm ảnh hưởng đến phép đo hoặc truyền thông. Số đọc tương tự vẫn hoạt động không có nghĩa là truyền thông HART đang hoạt động tốt.
So sánh số đọc tại bộ truyền và hệ thống điều khiển, kiểm tra điện áp vòng lặp và tổng điện trở theo thông số kỹ thuật của bộ truyền và bộ cấu hình cụ thể, đồng thời xác minh yêu cầu tải HART. Điện trở 250 Ω thường được sử dụng cho truyền thông HART, nhưng chỉ lắp thêm khi ngõ vào hiện có và tài liệu thiết bị yêu cầu.
Nên nối đất lớp che chắn của cáp ở một đầu hay cả hai đầu?
Đối với nhiều vòng lặp thiết bị tương tự tần số thấp, thiết kế tại cơ sở kết cuối lớp che chắn ở đầu được chỉ định trong phòng điều khiển và cách ly lớp che chắn ở đầu hiện trường để tránh dòng điện chạy ngoài ý muốn trong lớp che chắn. Đây không phải là quy tắc áp dụng cho mọi trường hợp: các thực hành EMC tần số cao, thiết kế khu vực nguy hiểm, bảo vệ chống xung, đầu siết cáp và hướng dẫn của nhà sản xuất có thể yêu cầu cách bố trí khác. Kiểm tra cả hai đầu và tuân theo bản vẽ vòng lặp đã được phê duyệt thay vì mặc định ngắt lớp che chắn ở đầu hiện trường.
Giữ cáp tín hiệu cách ly với dây nguồn và dây của bộ truyền động biến tần theo tiêu chuẩn của nhà máy. Sử dụng phần cứng kết cuối lớp che chắn phù hợp thay vì các dây đuôi dài tự chế khi yêu cầu hiệu suất tần số cao. Cầu đấu Phoenix Contact có thể là một phần của bố trí tủ đấu nối, nhưng hãy xác nhận chức năng intended của sản phẩm thực tế trước khi sử dụng để kết cuối lớp che chắn. Khi có nguy cơ phơi nhiễm xung điện, hãy đánh giá thiết bị chống sét lan truyền Phoenix Contact có thông số phù hợp với yêu cầu của vòng lặp và hệ thống lắp đặt.
Làm thế nào để kiểm tra nối đất mà không gây rủi ro cho thiết bị?
Sau khi đánh giá vòng lặp và được phép thực hiện công việc, hãy kiểm tra tính liên tục của lớp che chắn, các điểm kết cuối, liên kết đẳng thế trong tủ, tuyến đi cáp, điện áp vòng lặp và xu hướng chất lượng ngõ vào. Ghi lại các phép đo trước và sau khi khắc phục một lỗi đã được xác nhận. Không bao giờ ngắt nối đất bảo vệ như một cách tắt để xử lý sự cố. Không sử dụng mêgôm kế trên các thiết bị điện tử đang kết nối, thiết bị HART, hàng rào an toàn nội tại hoặc thiết bị chống xung; trước tiên hãy cô lập thiết bị và tuân theo quy trình kiểm tra được nhà sản xuất phê duyệt.
Điều gì tạo nên một điểm tham chiếu tín hiệu tương tự đáng tin cậy?
Tuân theo kiến trúc nối đất của nhà máy và các bản vẽ tủ đấu nối đã được phê duyệt. Giữ các đường dẫn tham chiếu tín hiệu có chủ đích, kiểm tra các điểm liên kết ngoài ý muốn và xác nhận rằng các mạch an toàn nội tại sử dụng đúng loại hàng rào hoặc bộ cách ly galvanic khi cần. Chỉ đo chênh lệch điện thế bằng phương pháp đã được phê duyệt và diễn giải kết quả theo các giới hạn thiết kế của cơ sở; không có một mức millivolt duy nhất áp dụng cho mọi hệ thống lắp đặt.
Đội bảo trì nên làm gì trước tiên?
Kiểm tra một vòng lặp bị ảnh hưởng từ bộ truyền đến bo mạch ngõ vào. Xác nhận liên kết đẳng thế bảo vệ vẫn nguyên vẹn, kiểm tra các điểm kết cuối lớp che chắn theo bản vẽ, kiểm tra nguồn vòng lặp và tải truyền thông HART, đồng thời so sánh xu hướng trước và sau bất kỳ thay đổi nào đã được cho phép. Ghi lại cách bố trí đã xác minh để lần bảo trì tiếp theo không lặp lại sự cố.
Tác giả: Chen Xiaodong là kỹ sư tự động hóa công nghiệp với hơn 10 năm kinh nghiệm trong các hệ thống PLC, DCS và điều khiển.
