發布日期：2022-04-18 點擊率：106
現場總線的驅動與防爆只涉及到現場總線的物理層。在本文中所討論的現場總線，特指其物理層符合IEC61158-2標準的現場總線， 如：Foundation Fieldbus (以下簡稱FF) 的H1.
FF現場總線的配電
FF總線的H1網卡分為有源網卡和無源網卡兩種。在非防爆的應用場合，有源H1網卡可直接向現場總線配電來驅動現場儀表，而無需額外配電。
但是多數DCS系統只提供無源的H1網卡。此時，現場總線的配電需要采用專用的現場總線配電器。
P+F公司的KLD2-STR-1.24.400.IEC是 一款典型的現場總線配電器。其總線配電能力為24VDC/400mA。具有掛接現場儀表數量多，傳送距離遠的特點。
例1：現場總線配電器應用中，現場總線掛接現場儀表數量和電纜長度的估算。
配電器：KLD2-STR-1.24.400.IEC
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現場總線A型電纜分布電阻：44歐姆/km
1)現場儀表掛接數量：
變送器：400 ÷ 17.5 = 22.8
定位器：400 ÷26 = 15.3
所以，每根總線可掛接22臺變送器或15臺閥門定位器。實踐中，DCS通常規定每段H1總線掛接現場儀表的數量，如16臺，其中閥門定位器為4到8臺。
2)電纜長度：假設總線上掛接8臺變送器和8臺閥門定位器。
則現場儀表耗電總額為
( 8 x 17.5 ) + ( 8 x 26 ) = 348mA
允許總線電纜的壓降為
24 - 9 = 15V
允許電纜總電阻為
15V ÷ 348mA = 43.1歐姆
電纜長度為
43.1 ÷ 44 = 0.980 km
所以，當總線上掛接8臺變送器加8臺閥門定位器時，電纜長度可達980米。
FF現場總線的高可靠性配電
由于每段現場總線上的十多臺儀表由共同的配電器配電，用戶很自然的會擔心配電器的可靠性。
問題1：為什么需要適配電路？普通穩壓電源能不能直接給FF的H1總線供電呢？
不能。因為如果將穩壓電源接在H1總線上，則穩壓電源的負載穩壓作用會努力將H1總線上的通訊信號抑制掉，從而破壞FF的通訊。FF適配電路中的主要部件就是低通濾波器，用于隔斷FF通訊信號與穩壓電路的聯系。
問題2：能不能將兩臺FF配電器直接并聯在H1總線上來實現冗余配電呢？
不能。因為兩臺配電器一旦并聯，其中各自的低通濾波電路也就并聯了，這將改變濾波特性，并破壞阻抗匹配。
FF高可靠性配電方案一：冗余的有源FF適配器
如圖4所示的FF冗余配電方案中，兩個FF適配器始終相互監測，判斷當前是只有一臺適配器在工作還是兩臺適配器同時工作，并隨時調整自己的濾波特性和阻抗特性，使之滿足H1總線的要求。顯然，這種適配器的電路是比較復雜的，從而使其單臺的可靠性比圖3所示FF配電器更低。完全依靠冗余來實現對FF總線的高可靠性配電。
FF高可靠性配電方案二：FPC+冗余配電
P+F公司根據用戶尋求高可靠性FF配電的最終目標，獨創推出了更切合實際的FPC+冗余配電的新方案，如圖5所示。這一方案的核心創意是將FF適配器從FF配電器中分離出來，采用高可靠性的無源器件制成獨立的、具有足夠高可靠性的FF電源適配器FPC。同時配合冗余的穩壓電源的和相應的配電附件。最終使整個FF配電方案達到用戶的實際要求。
本方案中，非冗余的FPC為無源適配器，型號為KLD2-PC-1.1.IEC，具有5000年MTBF的超高可靠性。電源模塊KFD2-EB.R4A.B-Y44151是配合冗余的穩壓電源的配電附件，功能為將冗余的穩壓支流電下裝到電源軌道（PR-03）上，通過FPC給H1總
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