FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電與短路保護(hù)及其防爆

1、FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電與短路保護(hù)及其防爆 1FF現(xiàn)場(chǎng)總線物理層（IEC61158-2）簡(jiǎn)介 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采用符合IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線物理層；H2則采用高速以太網(wǎng)為物理層。本文只討論FF之H1現(xiàn)場(chǎng)總線的配電、短路保護(hù)和防爆技術(shù)。H1現(xiàn)場(chǎng)總線物理層的主要電氣特征如下：數(shù)據(jù)傳輸方式：數(shù)字化，位同步；傳輸波特率：31.25kbit/s；驅(qū)動(dòng)電壓：932VDC；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(shù)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

2、：30120m；掛接設(shè)備數(shù)量：小于等于32臺(tái)（無(wú)中繼器時(shí)）；可用中繼器數(shù)；小于等于4臺(tái)；適用防爆方法：本質(zhì)安全型防爆方法等。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完成對(duì)多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表供電和雙向數(shù)字通訊?？刂葡到y(tǒng)所配備的H1網(wǎng)卡通常只負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)儀表的雙向通訊。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配備一個(gè)網(wǎng)端。配備

3、了H1網(wǎng)卡、FF配電器、網(wǎng)端之后，就可以在該段總線上掛接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)該可以掛接在H1總線上。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)量（如16臺(tái)）和推薦數(shù)量（如8臺(tái)）。然而，F(xiàn)F配電器的配電能力也會(huì)影響可掛接儀表的數(shù)量和總線電纜的長(zhǎng)度。比如，F(xiàn)F配電器的配電電流，限制著現(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。設(shè)配電器配電能力：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：44/km。1）現(xiàn)場(chǎng)儀表掛接數(shù)量變送器：40017.5=22.8（臺(tái)）定位器：40026=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)踐中，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)變送器和8臺(tái)閥門定位器。則現(xiàn)場(chǎng)儀表耗電總額為（817.5）（826）=348（mA）允許總線電纜的壓降為24915（V）允許電纜總電阻為15V348mAv