現(xiàn)場總線入門
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本質(zhì)安全的操作
Entity vs.FISCO
現(xiàn)場總線系統(tǒng)適用于許多危險的場合，換句話說，任何4－20mA設備使用的地方都可以使用。所有形式的電保護措施（非易燃的，放火的，本質(zhì)安全）都可以用來滿足各種位置偏愛或是經(jīng)歷的需求，但是把大量的設備集中在一根相同的電纜上的確會導致更多的設計要求。因為很難為一個簡單的儀器供電，本質(zhì)安全的系統(tǒng)非常難實現(xiàn)，驅(qū)動10個或是16個設備，的確是一個挑戰(zhàn)，目前各種的解決方案都是基于實體型。FISCO或是分支架構配置。
實體型解決方案起始于1950年左右，實體概念基于使用安全柵或是控制進入危險區(qū)域的電能量?？傮w上說，實體系統(tǒng)是高可靠的，尤其當基于簡單的反電流極限時。本質(zhì)安全的現(xiàn)場總線最初基于基金會現(xiàn)場總線的FF816規(guī)則，它允許現(xiàn)場總線實體型參數(shù)最少在24V/250mA/1.2W。最初使用安全柵只允許為燃氣集團A、B、C、D提供80mA的電流，或是每個主干4個設備，這種少數(shù)量的設備在實際生產(chǎn)中是不允許的。
圖9 實體型系統(tǒng)使用安全柵和一些電子技術來限制進入危險區(qū)域的電流總量。這項技術已經(jīng)從1950年開始使用，是許多現(xiàn)場總線本質(zhì)安全的基礎，但是只允許在一個主干上連接4－5個設備。
FISCO代表著本質(zhì)安全概念。它基于德國的國家算法委員會PTB所做的工作，涉及到物理測試整個系統(tǒng)來保證安全性并把一個套封的規(guī)則引入到每個應該適用的部件。要實施FISCO解決方案，系統(tǒng)的每個部分，包括設備、電源調(diào)節(jié)器和電纜，都必須要遵從嚴格的極限。PTB和其它一些組織的努力可以使FISCO電源可以為A和B組提供110mA的，C和D組250mA的電源。FISCO供電解決方案基于復雜的電子電流極限，所以會趨于昂貴和復雜，比起常規(guī)的現(xiàn)場總線電源調(diào)節(jié)器，有時就會有較低的平均故障間隔時間。因為在A和B只有110mA的電流，一個FISCO類型的系統(tǒng)在每個主干上只能支持四到五個設備（考慮到設備適配器在遠程上傳輸電源的損失，每個設備允許最多20mA的附加電能）。在一個擁有250個設備的工廠里，這就會需要50到60個FISCO主干?？紤]到每個主干需要一個H1卡（2500美元）、供電裝置、設備適配器FISCO總的硬件費用大約為每個主干5000美元，在乘以50～60個主干，一共大約需250，000到300，000美元。
圖10分支架構實體解決方案把安全柵的一部分放置于電源中，另一部分置于現(xiàn)場總線。這就允許在一個本質(zhì)安全的現(xiàn)場總線上允許安裝至16個裝置
MooreHawke的ROUTE-MASTER?實體性現(xiàn)場總線系統(tǒng)基于安全柵的“分支架構”。安全柵的一部分就是隔離裝置（位于后面），它的另外一部分位于適配器上。（如圖10所示）。通過以這種獨特的方式分解本質(zhì)安全的電流極限方案， ROUTE-MASTER可以在主干上傳輸高達350mA的電流強度，這個電流有可能使集團C和D進入危險域，但是仍然可以使符合FF816標準的A、B集團的設備在本質(zhì)上保持在安全區(qū)域，這就克服了FISCO和傳統(tǒng)的實體可用電流的極限。而且，大約可以在主干上安裝16個主干設備，約為FISCO系統(tǒng)的4倍，極大的節(jié)省了硬件和人員費用。
MoorHawke擁有一個主干計算器（圖11），基于每個設備所需的電壓和電流，幫助計算每個主干上設備的個數(shù)，主干的長度和一些其它因素。
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