FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電與短路保護(hù)及其防爆VIP

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)總線簡(jiǎn)介FoundationFieldbus（簡(jiǎn)稱FF）是一項(xiàng)用于工業(yè)自動(dòng)化的數(shù)字通信協(xié)議，通過FF總線，可以將傳感器、執(zhí)行器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制器連接起來，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。FF總線允許在單個(gè)總線上最多連接32個(gè)設(shè)備，每個(gè)設(shè)備的最大長度為1900米，總線速率為31.25kbps或者62.5kbps。FF總線采用基于DD（DeviceDescription）的設(shè)備描述文件來描述和管理設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的“即插即用”和“自動(dòng)識(shí)別”。FF總線支持多個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行在同一總線上，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式控制和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。2.FF現(xiàn)場(chǎng)總線的配電在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都需要供電，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)備不例外。根據(jù)FF總線的規(guī)范，一般采用DC24V供電，通過連接器和電纜連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，為了提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，還需要考慮供電的分配和備份。2.1供電的分配當(dāng)使用FF現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定總線的供電方式。一般情況下，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線的供電可以使用以下幾種方式：集中式電源供電分布式電源供電級(jí)聯(lián)電源供電其中，集中式電源供電是使用較多的一種方案，可根據(jù)需要選擇開關(guān)電源、UPS電源等不同種類的電源。分布式電源供電是通過分布在現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)電源實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)供電，并采用電源隔離和故障告警等技術(shù)來提高設(shè)備的可靠性。級(jí)聯(lián)電源供電是在總線的不同級(jí)別上使用不同功率的電源，實(shí)現(xiàn)供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的平衡。2.2供電的備份在FF現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置供電的備份方案，以確保供電不間斷，提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下，備份電源的選擇包括：自帶備份電池模塊的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)置備份電池的電源模塊獨(dú)立的UPS備份電源模塊這些備份電源方案可以根據(jù)不同的需求和場(chǎng)合選擇，以滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的需求。3.FF現(xiàn)場(chǎng)總線的短路保護(hù)在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中，可能會(huì)出現(xiàn)由于誤操作或者異常情況等原因，導(dǎo)致FF總線發(fā)生短路故障。如果缺乏有效的短路保護(hù)措施，將會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生不可預(yù)估的影響。因此，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線免受由于短路故障引起的損壞是非常重要的。3.1短路的分類在FF的規(guī)范中，根據(jù)總線短路故障的類型，將短路分為以下三類：正常型短路異常型短路地線短路其中，正常型短路是指由于總線電纜斷開等情況引起的短路，這種情況下總線的電流被限制在4mA以內(nèi)。異常型短路是指由于設(shè)備故障或者誤操作引起的短路，這種情況下總線的電流超過4mA且不超過20mA。地線短路是指總線信號(hào)線與地線發(fā)生短路，這種情況下總線的電流可能非常大。3.2短路保護(hù)的實(shí)現(xiàn)為了保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線免受短路的影響，可以使用以下幾種短路保護(hù)方案：短路保護(hù)電路短路保護(hù)模塊短路保護(hù)電路是在現(xiàn)場(chǎng)總線電纜的兩端連接相應(yīng)的電路，用于監(jiān)測(cè)總線電流的變化，當(dāng)總線電流超過了預(yù)設(shè)的閥值時(shí)，會(huì)及時(shí)的采取措施，切斷或保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線，以免受到短路的影響。短路保護(hù)模塊是一種專門用于保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)備，一般情況下，短路保護(hù)模塊可以通過直接安裝在FF總線網(wǎng)絡(luò)上來實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的保護(hù)。具有自動(dòng)復(fù)位等特點(diǎn)，這樣可以有效的避免因過度保護(hù)帶來的開關(guān)次數(shù)過多而影響設(shè)備的穩(wěn)定性。4.FF現(xiàn)場(chǎng)總線的防爆在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境下的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線需要采用防爆設(shè)計(jì)，以防止系統(tǒng)故障引起的火災(zāi)或者爆炸等危險(xiǎn)情況。要求現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)使用防爆連接器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、隔爆盒等防爆設(shè)備，并通過防爆測(cè)試和防爆認(rèn)證來確保設(shè)備的安全可靠。在進(jìn)行FF現(xiàn)場(chǎng)總線的防爆設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到以下幾個(gè)方面：現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的等級(jí)和區(qū)域分類使用的設(shè)備和材料的防爆標(biāo)志及其可信度設(shè)計(jì)的電氣連接方式和電纜的選擇設(shè)備的維護(hù)和管理措施在FF現(xiàn)場(chǎng)總線的防爆設(shè)計(jì)中，需要嚴(yán)格按照防爆相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇，以確保設(shè)備的安全可靠。5.結(jié)論FF現(xiàn)場(chǎng)總線作為一種常用的數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和靈活性，在眾多的應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)和管理一套FF現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)需要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備的選擇和實(shí)際需求等因素，從供電、短路保護(hù)和防爆等方面來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定