現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用教案

1、網(wǎng)絡(luò)安裝與調(diào)試中繼器網(wǎng)橋穩(wěn)壓電源本質(zhì)安全設(shè)備調(diào)試第九講課程的基本要求 了解安裝與調(diào)試的特點(diǎn)和中繼器、網(wǎng)橋、穩(wěn)壓電源、本質(zhì)安全、設(shè)備調(diào)試。9.1 中繼器由于信號(hào)沿著信號(hào)線逐步衰減，所以網(wǎng)段的長度有多長是有限制的。中繼器包含一個(gè)芯片，芯片能對從一端接收到的信號(hào)進(jìn)行同步刷新并放大其電平，就像這個(gè)信號(hào)在另一端又重新產(chǎn)生了。所以中繼器恢復(fù)了原信號(hào)的對稱性和振幅，克服了衰減。中繼器是雙向電隔離的，它被用來把若干網(wǎng)段接在一起形成一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)，最多可以把32個(gè)同樣的網(wǎng)段接在一起。但是，網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)設(shè)備之間最多不能超過4個(gè)中繼器，也就是說，兩個(gè)設(shè)備之間最多只能有5個(gè)網(wǎng)段(圖91、2)。4個(gè)中繼器串聯(lián)時(shí)，如果采

2、用A型電纜，其總長度可達(dá)到19km的5倍，即95km。圖9-1 任兩個(gè)設(shè)備之間最多可有4個(gè)中繼器圖9-2 中繼器9.2 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋把數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此允許處于兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可以互相通話(圖93)。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都有不同的節(jié)點(diǎn)地址。即使它們處在同一網(wǎng)絡(luò)的不同網(wǎng)段，也不會(huì)有地址重復(fù)。但是，在不同網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)設(shè)備就有可能有同樣的節(jié)點(diǎn)地址。網(wǎng)橋可以保證設(shè)備不會(huì)被混淆。網(wǎng)橋具有極強(qiáng)的軟件功能。在實(shí)際使用中并不是把網(wǎng)橋本身作為一個(gè)設(shè)備，而是把它作為多端口鏈路設(shè)備或接口卡的一個(gè)組成部分。圖9-3 網(wǎng)橋使處于不同網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以通話9.3 穩(wěn)壓電源 對掛有總線供電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，必須

3、接入一個(gè)電源對設(shè)備供電?？偩€供電的設(shè)備在大約932V的直流電源下工作。通常直流電源的輸出電壓稍低于24V。不同型號(hào)的設(shè)備之間功耗是不同的，一般在12mA左右。但是，有些設(shè)備的功耗會(huì)高達(dá)24mA以上。在非本安系統(tǒng)中，對輸送到現(xiàn)場的功率是沒有限制的。對絕大部分系統(tǒng)，300mA電流的電源已經(jīng)足夠了。 按照IEC 611582的要求，電源必須有輸出阻抗。一個(gè)傳統(tǒng)的電源不能直接與總線相接，因?yàn)槠漭敵鲎杩箮缀鯙榱?，通信信?hào)會(huì)被短路。既可以采用特制的符合IEC 611582要求的電源，也可以在傳統(tǒng)電源和網(wǎng)絡(luò)之間插入符合IEC 611582要求的阻抗(圖94)?，F(xiàn)場總線電源和阻抗模塊通常還包含電源端的終端器，

4、而且還應(yīng)能用于多端口組態(tài)，即可以用一個(gè)模塊支持多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。圖94傳統(tǒng)DC電源與阻抗配合使用9.4 本質(zhì)安全 每一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)的網(wǎng)段只能接一個(gè)安全柵，不能冗余。通常安全柵裝在安全區(qū)。如果要裝在危險(xiǎn)區(qū)，則一定要安裝在帶有防火密封的防火型外殼里。當(dāng)使用非隔離型安全柵時(shí)，一定要特別注意遵守產(chǎn)品手冊中關(guān)于接地的指示條文。向本質(zhì)安全系統(tǒng)供電有兩種方案，一種采用傳統(tǒng)的實(shí)體概念，另一種是使用比較新的FISCO模型。FISCO模型允許提供更大的功率，這意味著可以掛更多的設(shè)備或使用更長的電纜。 鏈路設(shè)備或其他接口都能夠安全自動(dòng)地處理每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備的地址。在實(shí)際應(yīng)用中，接點(diǎn)地址是隱藏的，絕大部分用戶對它沒有興趣。他

5、們和系統(tǒng)的交流是以工位號(hào)為基礎(chǔ)的。顯示在在線設(shè)備列表上的節(jié)點(diǎn)地址是供專家使用的。因此，基金會(huì)現(xiàn)場總線(FF)設(shè)備能夠在控制室進(jìn)行調(diào)試。只要設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，幾秒鐘內(nèi)它就會(huì)被檢測到。在任何時(shí)刻都可以接入或切出設(shè)備，不會(huì)對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾。9.5 調(diào)試 每一個(gè)基金會(huì)現(xiàn)場總線(FF)設(shè)備都有一個(gè)惟一的32位字符的設(shè)備標(biāo)識(shí)符(Device ID)。它是硬件地址的一種，是完全惟一的，可以毫不含糊地把一臺(tái)設(shè)備和另一臺(tái)設(shè)備區(qū)分開來。這個(gè)地址是由制造廠設(shè)定在線路板上的，是不可更改的。通過把設(shè)備組態(tài)的工位號(hào)和它的設(shè)備標(biāo)識(shí)符對應(yīng)起來，該現(xiàn)場設(shè)備就與它的特殊的組態(tài)聯(lián)系起來了。這種聯(lián)系的建立只是點(diǎn)擊一個(gè)鼠標(biāo)而已，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備標(biāo)識(shí)符都已經(jīng)放入主機(jī)的在線設(shè)備列表中。只要儀表的設(shè)備工位號(hào)和組態(tài)中的工位號(hào)相匹配，這兩個(gè)工位號(hào)就自動(dòng)連在一起。一旦連上網(wǎng)絡(luò)，這臺(tái)實(shí)際設(shè)備的工位