現場總線入門
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我們也會談到PROFIBUS、基金會現場總線和FISCO的不同。實體上安全的現場總線系統(tǒng)，安裝冗余的主干線，以及EDDL和FDT比較。
現場是怎么工作的？
在模擬控制系統(tǒng)中，設備生成4－20mA的輸出信號，通過雙絞線從遠程分裂蒸餾塔、液體灌和過程單元一路傳送到控制室、集成架、遠程I/O集成器或是遠程終端設備。相似的，4－20mA的控制信號從控制室到閥執(zhí)行裝置、泵和其它一些控制設備。數百有時甚至數千的電纜通過電纜盤、終端架、配電柜、場地和管道迂回前進。
低消耗的有效性、適合現場設備的強大的處理器開拓了消除大量的電纜同時增強了工廠數據的有用性的道路。
圖1 傳統(tǒng)的4－20mA的現場布線往往把電線、電纜、終端變的亂糟糟的
圖2 安裝現場總線大大簡化了布線
不同于使用大量的獨立電纜，現場總線允許大量設備只使用一根電纜，叫做主干線（圖2）；每個設備作為一個分支連接到電纜上。當然，每個設備都會有連接到主干線的現場總線接口，并運行某些軟件來提供現場總線通訊。
每個現場總線的主干線——無論是基金會現場總線H1還是PROFIBUS PA——是一個簡單的雙絞線，傳輸數字信號和直流電源，連接32個現場總線設備（溫度、流量、水平位置、和壓力傳感器、智能閥、執(zhí)行機構等）到DCS或是相似的控制系統(tǒng)。大多數裝置是雙線總線驅動電流是10mA到20mA，但是，也會有4線現場總線裝置，通常在需要電流特別高的地方。
在控制系統(tǒng)，一個現場總線主干線開始于一個接口設備。在一個FOUNDATION現場總線H1（FF）系統(tǒng)，接口被叫做H1卡；在PROFIBUS PA系統(tǒng)，它是PROFIBUS DP/PA 主干線適配器。在主干線上根據信號布線和電能需求方式，FF和PA在以下幾點上是一致的：
● 最小設備操作電壓9V；
● 最大總線電壓32V；
● 最大總線長度1900米（屏蔽雙絞線）。
總線所需要的直流電源通常是通過現場總線供電，或是直流電壓調節(jié)器短路時所引起的高頻信號。典型的功率調節(jié)器可以在350mA到500mA之間有效，通常會在主干線－主干線之間防止干擾。對于PA，主干線適配器通常協(xié)調電源調節(jié)器的因素。在FF主干線電源調節(jié)器從H1接口卡上分離出來，通常被安裝在多余的雙絞線上，用來改善整體的可靠性。圖3顯示了典型的現場總線的主干線。
計算一個現場總線的主干線上可以安裝多少個設備時，用戶必須把每臺設備所需要的最大電流、主干線長度（因為電壓會在電纜傳輸過程中衰減）、和其它因素考慮進去。這個計算是簡單的歐姆定律的問題，目的在于當把所有的電壓衰減因素考慮進去之后，顯示最少9V可以傳輸到主干線的終端。例如，每個需要320mA的設備以驅動20mA驅動16個設備，所以如果主干線是基于18AWG的電纜，并用25V的電源協(xié)調器供電，如果保證傳到終端的電壓為9V，則最大的電纜長度是1000米。注意，許多用戶在9V之上指定了一個最小的操作電壓，來允許意外的電流負載，以及未來的附加設備。
圖3 一個現場總線主干線開始于H1接口卡，基金會現場總線的一個電源，或是PROFIBUS 主干線適配器。在一個主干線可以支持32個設備。方框中顯示“T”的代表終端。
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