FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電與短路維護(hù)及其防爆

　　基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FoundationFieldbus）通常簡(jiǎn)稱為FF現(xiàn)場(chǎng)總線，它分為H1和H2兩級(jí)總線。H1采用合乎IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線物理層；H2則采取高速以太網(wǎng)為物理層。本文只探討FF之H1現(xiàn)場(chǎng)總線的配電、短路保護(hù)和防爆技能。
　　H1現(xiàn)場(chǎng)總線物理層的主要電氣特色如下：
　　數(shù)據(jù)傳輸方式：數(shù)字化，位同步；傳輸波特率：31.25kbit/s,磁力泵；驅(qū)動(dòng)電壓：9～32VDC；信號(hào)電流：±9mA；電纜型式：屏蔽雙絞線；接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：線形、樹形、星形及其復(fù)合形；電纜長(zhǎng)度：小于等于1900m（無(wú)中繼器時(shí)）；分支電纜的長(zhǎng)度：30～120m；掛接裝備數(shù)量：小于即是32臺(tái)（無(wú)中繼器時(shí)）,齒輪泵；可用中繼器數(shù)；小于等于4臺(tái)；適用防爆措施：本質(zhì)保險(xiǎn)型防爆方法等。

　　2FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電
　　H1現(xiàn)場(chǎng)總線在一根屏蔽雙絞線電纜上實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表供電跟雙向數(shù)字通訊。操縱系統(tǒng)所設(shè)備的H1網(wǎng)卡通常只負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)儀表的雙向通信。而總線的配電則需由專門的FF配電承擔(dān)，如圖1所示。
　　H1總線以“段（Segment）”為單位組成總線網(wǎng)絡(luò)。每臺(tái)H1網(wǎng)卡通常有兩個(gè)或4個(gè)端口。每段總線需配1臺(tái)FF配電器。每段總線的兩端需各配一個(gè)網(wǎng)端（又稱終端電阻），以消除高頻信號(hào)的回聲。由于FF配電器中的總線適配電路通常含有一個(gè)網(wǎng)端，因此用戶還需在每仙總線的末端裝備一個(gè)網(wǎng)端。
　　
　　配備了H1網(wǎng)卡、FF配電器、網(wǎng)端之后，就能夠在該段總線上掛接FF現(xiàn)場(chǎng)總線儀表了。根據(jù)FF協(xié)議的有關(guān)可互操作性的規(guī)定，任何總線基金會(huì)注冊(cè)的現(xiàn)場(chǎng)儀表均應(yīng)該可能掛接在H1總線上,齒輪油泵。
　　每段H1總線可以掛接多少臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表，而總線電纜又能設(shè)置多長(zhǎng)呢？通常H1網(wǎng)卡的供應(yīng)商會(huì)說(shuō)明每段所掛接儀表的極限數(shù)目（如16臺(tái)）和推薦數(shù)量（如8臺(tái)）。然而，F(xiàn)F配電器的配電才能也會(huì)影響可掛接儀表的數(shù)量和總線電纜的長(zhǎng)度。比喻，F(xiàn)F配電器的配電電流，限度著現(xiàn)場(chǎng)儀表的耗電電流的總和。配電電流越大，能掛接的儀表就越多。當(dāng)掛接儀表數(shù)量不變時(shí)，配電電壓越高，總線電纜就能設(shè)置得越長(zhǎng)，現(xiàn)舉例來(lái)說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)總線配電器應(yīng)用中，現(xiàn)場(chǎng)總線掛接現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)量和電纜長(zhǎng)度的估算,螺桿泵。
　　設(shè)配電器配電才干：24VDC/400mA；
　　FF總線變送器耗電：9V/17.5mA；
　　FF總線閥門定位器耗電：9V/26mA；
　　FF現(xiàn)場(chǎng)總線A型電纜分布電阻：44Ω/km。
　　1）現(xiàn)場(chǎng)儀表掛接數(shù)量
　　變送器：400÷17.5=22.8（臺(tái)）
　　定位器：400÷26=15.3（臺(tái)）
　　因此，每根總線可掛接22臺(tái)變送器或15臺(tái)閥位定位器。實(shí)際中，每段H1總線通常掛接16臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表，其中閥門定位器為4到8臺(tái)。
　　2）電纜長(zhǎng)度：假設(shè)總線上掛接8臺(tái)變送器跟8臺(tái)閥門定位器。
　　則現(xiàn)場(chǎng)儀表耗電總額為
　?。?×17.5）＋（8×26）=348（mA）
　　允許總線電纜的壓降為
　　24－9﹦15（V）
　　允許電纜總電阻為
　　15V÷348mAv=43.1Ω
　　電纜長(zhǎng)度為
　　43.1÷44=0.980（km）
　　因而，當(dāng)總線上掛接8臺(tái)變送器加8臺(tái)閥門定位器時(shí)，電纜長(zhǎng)度可達(dá)980m。