Issuu on Google+

D800003X152 May 2007

Instalacja systemu Fieldbus w

systemie sterowania DeltaV


© 1996 - 2007 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie podręcznika lub jego części bez zezwolenia jest zabronione. Wydrukowano w Wielkiej Brytanii Emerson, Emerson Process Management, Emerson Process Management Design, DeltaV, the DeltaV design i PlantWeb są zastrzeżonymi znakami towarowymi jednej z firm grupy Emerson Process Management. Wszystkie inne znaki towarowe są własnością odpowiednich właścicieli. Informacje zawarte w tym podręczniku są podane wyłącznie w celach informacyjnych i pomimo że dołożono wszelkich starań w celu zapewnienia ich dokładności, nie mogą one stanowić podstawy dla roszczeń z tytułu poręczeń lub gwarancji jawnych lub domniemanych w odniesieniu do produktów lub usług opisanych w niniejszym podręczniku, ich stosowania lub możliwości ich zastosowania. Sprzedaż odbywa się zgodnie z dostępnymi na żądanie ogólnymi zasadami sprzedaży. Firma Emerson zastrzega sobie prawo do modyfikowania i modernizowania konstrukcji lub danych technicznych produktów bez uprzedniego powiadomienia.


Spis treści Wstęp ......................................................................................................................... vii O podręczniku...................................................................................................................................................... vii Założenia................................................................................................................................................................ x Ważne informacje .................................................................................................................................................. x

Rozdział 1 Przegląd technologii fieldbus ................................................................. 11 Elementy składowe magistrali ............................................................................................................................. 14 Redundantna karta H1, seria 2 ...................................................................................................................... 14 Zasilacze zgodne z technologią fielbus......................................................................................................... 16 Układy magistrali obiektowej z zasilaniem redundantnym .......................................................................... 16 Terminatory .................................................................................................................................................. 17 Osprzęt dla okablowania............................................................................................................................... 17 Topologie ............................................................................................................................................................. 18 Rozważania projektowe, restrykcje i ograniczenia .............................................................................................. 19 Typ kabla ...................................................................................................................................................... 19 Długość kabli ................................................................................................................................................ 20 Długość odnóg .............................................................................................................................................. 21 Dobór elementów i kompromisy.......................................................................................................................... 22 Rozmieszczenie ............................................................................................................................................ 22 Strategia sterowania...................................................................................................................................... 22 Typy urządzeń obiektowych ......................................................................................................................... 22 Zalecenia instalacyjne dla magistrali obiektowej................................................................................................. 23 Narzędzia ...................................................................................................................................................... 23 Uziemianie i ekranowanie kabli.................................................................................................................... 23 Wprowadzenie do instalacji segmentów fieldbus ................................................................................................ 24 Instalacja okablowania.................................................................................................................................. 26

Rozdział 2 Układy o wysokiej dostępności .............................................................. 29 Redundantne zasilanie magistrali przez Fieldbus Power System firmy Relcom ................................................. 29 Warunki zasilania DC dla układów o wysokiej dostępności z zasilaczami Fieldbus Power System................... 33 Ochrona przeciwzwarciowa przy pomocy bloków rozgałęzień........................................................................... 35 Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową w oparciu o bloki rozgałęzień .................................... 36 Instalacja i podłączenie zasilacza Fieldbus Power System .................................................................................. 37 Instalacja i podłączenie bloków rozgałęzień........................................................................................................ 38 Spis treści

3


Sprawdzanie instalacji .................................................................................................................................. 39 Przykład układu o wysokiej dostępności z zasilaczami Fieldbus Power System................................................. 39 Wykorzystanie systemu zasilania Fieldbus Power Hub firmy Pepperl+Fuchs do redundantnego zasilania magistrali obiektowej........................................................................................................................................... 41 Warunki zasilania DC dla układów o wysokiej dostępności z systemami Fieldbus Power Hub .................. 44 Ochrona przeciwzwarciowa z wykorzystaniem separatorów .............................................................................. 46 Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową z wykorzystaniem separatorów.................................. 47 Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub ......................................................................... 48 Instalacja i podłączenie separatora....................................................................................................................... 49 Sprawdzanie instalacji ......................................................................................................................................... 51 Przykład układu o wysokiej dostępności z systemem zasilania Fieldbus Power Hub ......................................... 51

Rozdział 3 Układy iskrobezpieczne .......................................................................... 53 Warunki zasilania DC dla układów iskrobezpiecznych ...................................................................................... 53 System zasilania Fieldbus Power Hub ................................................................................................................. 56 Bariery dla układów iskrobezpiecznych instalowanych w strefach zagrożenia................................................... 56 Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub ......................................................................... 57 Instalacja i podłączenie bariery............................................................................................................................ 57 Sprawdzenie instalacji ......................................................................................................................................... 58 Przykład układu iskrobezpiecznego ..................................................................................................................... 59

Rozdział 4 Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu ................................ 61 Warunki zasilania DC dla układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.................................................... 61 System zasilania Fieldbus Power Hub ................................................................................................................. 64 Ochrona przeciwzwarciowa z wykorzystaniem separatorów .............................................................................. 64 Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub ......................................................................... 64 Instalacja i podłączenie separatora....................................................................................................................... 65 Sprawdzenie instalacji ......................................................................................................................................... 65 Przykład układu zabezpieczonego przed inicjacją zapłonu ................................................................................. 66

Dodatek A Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus ................................. 69 Narzędzia ............................................................................................................................................................. 69 Procedura testu kontrolnego ................................................................................................................................ 69 Arkusz testów kontrolnych segmentu .................................................................................................................. 76

Dodatek B Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus............ 79 Warunki zasilania DC dla układów z zasilaniem iskrobezpiecznym ................................................................... 80 Zasilanie karty H1................................................................................................................................................ 81 Instalacja iskrobezpiecznych zasilaczy firmy MTL............................................................................................. 83 Wyłączniki ........................................................................................................................................................... 85 Przykład układu iskrobezpiecznego z zasilaczami MTL9122 ............................................................................. 85 4

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Dodatek C Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.......................................................................................................... 87 Warunki zasilania DC dla układów z zasilaniem bez inicjacji zapłonu ............................................................... 88 Zasilanie karty H1................................................................................................................................................ 90 Instalacja zasilaczy zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu............................................................................. 90 Wyłączniki ........................................................................................................................................................... 93 Przykład układu zabezpieczonego przed inicjacją zapłonu ................................................................................. 93 Przykład układu z dwoma zasilaczami MTL9111-NI ................................................................................. 94 Przykład układu z zasilaczem MTL9112-NI ................................................................................................ 95

Dodatek D Identyfikowanie i usuwanie usterek....................................................... 97 Identyfikacja usterek przy pomocy karty H1 ....................................................................................................... 98 Wykorzystanie aplikacji DeltaV Explorer do identyfikowania i usuwania usterek ........................................... 100 Wykorzystanie aplikacji DeltaV Diagnostics do identyfikowania i usuwania usterek ...................................... 101 Identyfikowanie i usuwanie najczęściej występujących usterek fieldbus .......................................................... 106 Usterka urządzenia lub segmentu ............................................................................................................... 106 Brak komunikacji pomiędzy kartą H1 a systemem DeltaV ........................................................................ 107 Błędy transmisji lub niepoprawna komunikacja ......................................................................................... 109 Problemy z włączaniem urządzenia do eksploatacji ................................................................................... 110 Brak wartości w blokach "Resource" i "Transducer" ................................................................................. 111 W aplikacji Control Studio nie działa funkcja "Simulate" (Symulacja) ..................................................... 112 Najczęściej zadawane pytania dotyczące identyfikowania i usuwania usterek .......................................... 113

Urządzenia innych producentów zgodne z technologią fieldbus ...................... 115 Bibliografia............................................................................................................... 119

Spis treści

5


Wstęp Gratulujemy wyboru systemu sterowania DeltaV firmy Emerson Process Management. System DeltaV to łatwy w instalacji sprzęt oraz nowoczesne i przyjazne dla użytkownika oprogramowanie do sterowania procesem, dostosowane do wielkości systemu użytkownika.

O podręczniku W niniejszym podręczniku podano przegląd technologii fieldbus oraz zaprezentowano uproszczone podejście do instalowania i użytkowania systemu magistrali obiektowej z oprogramowaniem systemu DeltaV. Pełniejsze informacje o protokole fieldbus można znaleźć w Fieldbus Foundation. Podręcznik zawiera następujące rozdziały: n

Rozdział 1, "Przegląd technologii fieldbus" - ogólne informacje na temat elementów składowych i konstrukcji magistrali obiektowej oraz przegląd wymagań i zaleceń dla instalacji segmentów fieldbus.

n

Rozdział 2, "Układy o wysokiej dostępności" - instrukcje instalacji elementów składowych magistrali obiektowej w układach o wysokiej dostępności wymagających stosowania redundantnych kart H1 serii 2, redundantnego zasilania oraz ochrony przeciwzwarciowej.

n

Rozdział 3, "Układy iskrobezpieczne" - instrukcje instalacji elementów składowych magistrali obiektowej w układach wymagających rozwiązań iskrobezpiecznych.

n

Rozdział 4, "Układy bez inicjacji zapłonu" - instrukcje instalacji elementów składowych magistrali obiektowej w układach wymagających zabezpieczenia przed inicjacją zapłonu.

n

W załączonych Dodatkach podano procedury testowania segmentów fieldbus, przewodnik identyfikowania i usuwania usterek oraz dodatkowe przykłady dla układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu i iskrobezpiecznych.

n

W pozostałych sekcjach podano wzmianki pozwalające na zlokalizowanie dodatkowych informacji o protokole fieldbus podawane przez innych producentów.

Dodatkowe, uaktualnione informacje można znaleźć w dostarczonych wraz z systemem "Uwagach do wydania systemu DeltaV" (KBA). Zawartość tego podręcznika może różnić się on informacji podanych online, należy więc korzystać z informacji 6

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


opublikowanych w ostatnim czasie. Niniejszy podręcznik został wydany w maju 2007 r. "Uwagi do wydania systemu DeltaV" (KBA) zawierają ważne uaktualnienia dla systemu DeltaV, natomiast podręcznik "Instalacja systemu sterowania DeltaV"("Installing Your DeltaV Digital Automation System") podaje pełne informacje dotyczące instalowania systemu sterowania DeltaV.

Spis treści

7


W niniejszym podręczniku przedstawiono również wykorzystanie wyrobów innych producentów do instalacji magistrali obiektowej. Należy jednak pamiętać, że wyroby te zostały przetestowane wyłącznie z punktu widzenia współpracy z systemem sterowania DeltaV. EMERSON PROCESS MANAGEMENT NIE UDZIELA GWARANCJI DOTYCZĄCYCH KONSTRUKCJI, MATERIAŁÓW, FACHOWOŚCI, WYDAJNOŚCI, SPRAWNOŚCI, DOSTĘPNOŚCI ANI JAKICHKOLWIEK INNYCH W ODNIESIENIU DO TYCH WYROBÓW. Gwarancje dotyczące wyrobów innych producentów można uzyskać wyłącznie od producenta danego wyrobu.

8

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Założenia Twórcy tego podręcznika zakładają, że czytelnik zapoznał się uprzednio z podręcznikiem "Przygotowanie do instalacji systemu sterowania DeltaV" ("Site Preparation Guide for DeltaV Automation Systems")i podczas przygotowania obiektu do instalacji systemu postępował zgodnie z podanymi tam wytycznymi odnośnie zasilania elektrycznego i uziemienia. Zakłada się również, że czytelnik zapoznał się uprzednio z podręcznikiem "Instalacja systemu sterowania DeltaV"("Installing Your DeltaV Digital Automation System") oraz że instalacja systemu DeltaV została wykonana zgodnie z podanymi tam zasadami. Oba podręczniki można pozyskać od lokalnego przedstawiciela handlowego firmy Emerson Process Management. W niniejszym podręczniku, zatytułowanym "Instalacja magistrali obiektowej w systemie sterowania DeltaV" ("Fieldbus Installations in a DeltaV Digital Automation System"), zostały przedstawione fabrycznie przetestowane i obsługiwane połączenia kablowe. Jeśli system użytkownika wymaga innej konfiguracji, użytkownik proszony jest o kontakt z lokalnym przedstawicielem firmy Emerson Process Management lub biurem firmy w celu uzyskania informacji potrzebnych do przygotowania projektu lub jego sprawdzenia. Wszystkie procedury instalacji i obsługi technicznej opisane w niniejszym podręczniku są powinny być realizowane przez wykwalifikowany personel, a urządzenia wykorzystywane wyłącznie w zgodzie z opisanym przeznaczeniem.

Ważne informacje W celu podkreślenia istotnych informacji w niniejszym dokumencie stosowane są ostrzeżenia, uwagi, komentarze oraz procedury. Ostrzeżenie

Ostrzeżenie określa krytyczną procedurę, którą należy wykonać w celu uniknięcia niebezpieczeństwa lub uszkodzenia urządzenia.

Uwaga

Uwaga określa procedurę, która musi być zrealizowana w celu uniknięcia awarii urządzenia.

Spis treści

9


Komentarz

Komentarz określa procedurę, warunek lub stwierdzenie pomocne w zrozumieniu funkcjonowania systemu i jego obsłudze.

?WYSZCZEGÓLNIA KROKI KONIECZNE DO WYKONANIA PROCEDURY INSTALACJI.

10

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rozdział 1

Przegląd technologii fieldbus W niniejszym rozdziale podano informacje niezbędne dla dokonania prawidłowego doboru elementów pochodzących zarówno od Emerson Process Management, jak i innych producentów, tak aby zaprojektować i zainstalować sprawnie działający segment fieldbus. Informacje te podano w sposób uproszczony, ilustrując je przykładami różnych rozwiązań.

Rysunek 1

Przegląd technologii fieldbus

Segment fieldbus

11


Istnieje wiele dokumentów zawierających szczegółowe informacje techniczne na temat magistrali obiektowej. Na potrzeby niniejszego podręcznika przyjmuje się, że technologia fieldbus umożliwia podłączenie do wspólnej szyny transmisji danych urządzeń pochodzących od różnych producentów. Konstrukcja protokołu komunikacyjnego umożliwia wymianę informacji wielu urządzeniom, bazując na harmonogramie realizowanym przez program zarządzający komunikacją Link Active Scheduler (LAS). Urządzenie Link Master steruje dostępem urządzeń do magistrali i realizuje harmonogram synchronizujący komunikację z realizacją bloków funkcjonalnych. Karta H1 lub dowolne urządzenie obiektowe wyposażone w funkcjonalność Link Master może pełnić rolę urządzenia Link Master. W segmencie fieldbus w danym momencie tylko jedno urządzenie może spełniać rolę Link Master. Urządzenie to jest nazywane LAS. System DeltaV może skonfigurować jedno urządzenie Link Master, które będzie funkcjonowało jako główne urządzenie Link Master. Jeśli główne urządzenie Link Master jest podłączone do magistrali obiektowej, to pełni ono rolę LAS. Jako główne urządzenie Link Master zawsze pracuje karta H1. Jeśli karta H1 jest redundantna, to zapasowa karta H1 przejmuje rolę głównego urządzenia Link Master w przypadku awarii głównej karty H1. Wszystkie inne urządzenia Link Master są zapasowe i mogą przejąć rolę LAS tylko w przypadku awarii głównego urządzenia Link Master. W segmencie fieldbus tylko jedno urządzenie obiektowe może spełniać rolę zapasowego urządzenia Link Master. Urządzenia obiektowe komunikują się zgodnie z harmonogramem (realizowanym przez LAS) zgodnie z wymaganiami strategii sterowania. Kluczową korzyścią wynikającą z technologii fieldbus jest interoperacyjność zdolność do współpracy wielu urządzeń, niezależnie od ich producenta, w tym samym systemie bez utraty funkcjonalności. Niniejszy dokument bazuje na następujących założeniach dotyczących układu lub instalacji magistrali obiektowej: n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu segmentu, natomiast system zasilania zgodny z technologią fieldbus jest podłączony na jego drugim końcu;

n

odnogi są krótkie - 10 metrów.

Jeśli założenia te w jakimś konkretnym przypadku nie są spełnione, to użytkownik może znaleźć w niniejszym podręczniku informacje, które pomogą w rozwiązaniu problemu i zaprojektowaniu odpowiedniego rozwiązania. Pełne informacje o protokole fieldbus można znaleźć w Fieldbus Foundation. 12

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


W układach przedstawionych w podręczniku wykorzystano redundantne karty H1, seria 2, redundantne zasilacze zgodne z technologią fieldbus oraz listwy łączeniowe urządzeń z ochroną przeciwzwarciową. W układach, które nie wymagają wysokiego poziomu dostępności, można zastosować karty H1 w trybie simpleks, zasilacze zgodne z technologią fieldbus w trybie simpleks oraz listwy łączeniowe bez ochrony przeciwzwarciowej.

Przegląd technologii fieldbus

13


Elementy składowe magistrali W kolejnych sekcjach podano opisy podstawowych elementów składowych segmentu fielbus: n

redundantna karta H1, seria 2;

n

zasilacz zgodny z technologią fieldbus;

n

terminatory;

n

osprzęt kablowy.

Redundantna karta H1, seria 2 Karta interfejsu H1 seria 2 systemu DeltaV jest punktem startowym komunikacji poprzez segment fielbus. System DeltaV zapewnia inicjację, diagnostykę oraz śledzenie pracy segmentu fielbus. W zależności od przyjętej strategii automatyzacji, system DeltaV albo realizuje algorytm automatyzacji albo, jeśli algorytm ten jest realizowany przez urządzenie obiektowe, wyświetla bieżące wartości parametrów. Karty H1 serii 2 mogą pracować w trybie redundantnym. Karta H1 serii 2 informuje o swoim trybie pracy (simpleks lub redundantny) kontroler systemu DeltaV (kontroler MD dla kart H1 seria 2 w trybie redundantnym) w zależności od typu listwy zaciskowej, na której została zamontowana. Jeśli redundantna para kart (aktywna i zapasowa karta H1, seria 2) została zainstalowana na redundantnej listwie zaciskowej H1, to raportuje ona o pracy w trybie redundantnym. Jeśli pojedyncza karta H1 serii 2 została zainstalowana na listwie zaciskowej H1 serii 2, to raportuje ona o pracy w trybie simpleks. W systemach z redundancją, redundantne karty H1 serii 2 zapewniają ciągłą komunikację pomiędzy segmentem fielbus a systemem DeltaV. W systemach wymagających zabezpieczenia, takich jak systemy o wysokim stopniu dostępności, redundantne karty H1 serii 2 mogą być używane w połączeniu z redundantnym zasilaniem i ochroną przeciwzwarciową. Na Rysunku 7 na stronie 40 oraz na Rysunku 10 na stronie 52 pokazano zastosowanie kart H1serii 2 w układach o wymaganym bardzo wysokim stopniu dostępności. Na Rysunku 2 pokazano redundantną kartę H1 serii 2.

14

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rysunek 2

Redundantna karta H1, seria 2.

Karta H1 serii 2 pobiera ze źródła zasilania fieldbus prąd 12 mA w trybie simpleks oraz dodatkowe 12 mA (sumarycznie 24 mA) w trybie redundantnym. Podczas projektowania segmentu fieldbus należy wziąć pod uwagę również te wymagania dla jej zasilania. W podręczniku Instalacja systemu sterowania DeltaV (Installing Your DeltaV Digital Automation System - Instalacja Systemu Sterowania DeltaV) podane zostały dane techniczne, sposób połączeń oraz diagramy układu styków dla kart H1 i H1 serii 2 (dla obu trybów pracy). Podano tam również dane techniczne i diagramy układu styków dla listew zaciskowych H1, H1 serii 2 oraz redundantnych listew zaciskowych H1. Komentarz

Karta H1 jest jedynym głównym urządzeniem Link Master segmentu fieldbus. System DeltaV obsługuje również jedno zapasowe urządzenie Link Master w każdym segmencie fieldbus.

Przegląd technologii fieldbus

15


Zasilacze zgodne z technologią fielbus Dane techniczne magistrali obiektowej określają konieczność zasilania segmentów celem dostarczenia zasilania do wszystkich tych urządzeń, które nie posiadają własnego zasilania. Standardowy zasilacz DC podłączony bezpośrednio do segmentu mógłby rozregulować komunikację cyfrową pomiędzy urządzeniami podłączonymi do tego segmentu. Można temu zapobiec, podłączając pomiędzy zasilaczem zbiorczym a segmentem fielbus specjalny zasilacz o specyficznym profilu impedancji. Zasilacz zgodny z technologią fieldbus zapewnia odpowiednie warunki i zasila poszczególne urządzenia obiektowe. Dostępne są zasilacze w wykonaniach do pracy w trybie simpleks i redundantnym, układach iskrobezpiecznych i zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.

Ważne

Oprócz specjalnych wymagań dla zasilaczy, żaden sygnał w segmencie nie może zostać podłączony bezpośrednio do uziemienia. Zasilanie dostarczane do segmentu musi być izolowane od uziemienia oraz jakichkolwiek innych odbiorników. Zapotrzebowanie mocy urządzeń magistrali obiektowej jest różne, ale średnio wynosi 20 mA na urządzenie. System DeltaV obsługuje 16 urządzeń obiektowych w jednym segmencie fieldbus.

Układy magistrali obiektowej z zasilaniem redundantnym Emerson Process Management zaleca stosowanie redundantnego zasilania magistrali obiektowej w połączeniu z ochroną przeciwzwarciową w następujących układach: n

o wymaganej wysokiej dostępności;

n

iskrobezpieczne;

n

zabezpieczone przed inicjacją zapłonu.

Jeśli przy zastosowaniu zasilania redundantnego wystąpi awaria jednego zasilacza, system sterowania pracuje nadal, gdyż urządzenia segmentu fieldbus są zasilane z drugiego zasilacza. Układy o wysokiej dostępności

Dalsze informacje na temat układów o wymaganej wysokiej dostępności podano w rozdziale "Układy o wysokiej dostępności" na stronie 29. 16

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Iskrobezpieczne układy magistrali obiektowej

Dalsze informacje na temat iskrobezpiecznych układów magistrali obiektowej do zastosowania zarówno w układach zgodnych z koncepcją Entity , jak i FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe COncept - Koncepcja iskrobezpiecznej magistrali obiektowej) podane zostały w rozdziale "Układy iskrobezpieczne" na stronie 53. Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu

Dalsze informacje na temat układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu podano w rozdziale "Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu" na stronie 61.

Terminatory Segment fieldbus pełni rolę linii przesyłowej dla wymiany informacji pomiędzy różnymi urządzeniami. Terminator równoważy impedancję na każdym końcu linii przesyłowej, zapewniając niezawodną komunikację. Zasilacze zgodne z technologią fieldbus oraz listwy łączeniowe urządzeń mogą stanowić stałe lub przełączalne terminatory dla jednego końca segmentu. Należy upewnić się, że każdy segment posiada terminator na każdym końcu.

Osprzęt dla okablowania Emerson Process Management poleca rodzinę listew łączeniowych i osprzętu dla okablowania do stosowania przy instalacji segmentów fieldbus. Osprzęt ten zawiera standardowe listwy przyłączeniowe, listwy przyłączeniowe z ochroną przeciwzwarciową oraz terminatory. Osprzęt ten może być używany z kablem magistrali obiektowej, który można zakupić u renomowanego dostawcy. Wszystkie te elementy zostały dobrane tak, aby nie pogarszać komunikacji pomiędzy urządzeniami.

Przegląd technologii fieldbus

17


Topologie Przykład prostego segmentu fieldbus pokazano na poniższym rysunku. Segment ten składa się z zasilacza zbiorczego, zasilacza zgodnego z technologią fieldbus, dwóch terminatorów, dwóch urządzeń obiektowych oraz karty H1. Zasilacz zgodny z technologią fieldbus podaje zasilanie wymagane dla urządzeń i posiada specyficzny profil impedancji.

W niniejszym podręczniku przewód lub kabel pomiędzy dwoma terminatorami jest nazywany torem głównym, pomimo że połączenie odchodzące od toru głównego jest nazywane odnogą. Zasilacz zgodny z technologią fieldbus, karta H1 oraz urządzenia obiektowe na powyższym rysunku zostały pokazane jako podłączone pomiędzy terminatorami. Dowolne z tych urządzeń może zostać podłączone jako odnoga pomiędzy terminatorami lub jako odnoga poza torem głównym. Jest wiele możliwych topologii dla segmentu fieldbus: punkt-punkt, punkt-wiele punktów, łańcuchowa, tor główny z odnogami oraz drzewiasta. W niniejszym podręczniku poświęcono najwięcej miejsca topologii toru głównego z odnogami oraz wzięto pod uwagę różne typy okablowania dostępnego dla segmentów fieldbus, wymagania dotyczące prowadzenia kabli, restrykcje dotyczące długości kabli oraz kwestie związane z zasilaniem. Komentarz

Nie zaleca się stosowania topologii łańcuchowej (prowadzenie kabli od urządzenia do urządzenia). Strategia okablowania opisana w niniejszym podręczniku nie opiera się również na połączeniu łańcuchowym od urządzenia do urządzenia w ramach odnogi.

W celu zminimalizowania możliwości wystąpienia problemów z komunikacją, Emerson Process Management zaleca, aby tor główny stanowił ciąg wykonany z kabla jednego rodzaju. Zaleca się stosowanie kabla Fieldbus Typ A. Urządzenia 18

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


mogą być podłączone w dowolnym miejscu na długości toru głównego, zgodnie z zasadami dotyczącymi długości odnóg.

Przegląd technologii fieldbus

19


Protokół fieldbus został zaprojektowany tak, aby mógł poprawnie pracować na istniejącym, zróżnicowanym okablowaniu ciągu technologicznego. Może się zatem zdarzyć tak, że nie będzie konieczne dokonywanie zmian w istniejącym już okablowaniu. Ponieważ jednak długość kabla i liczba urządzeń zwykle wzrasta, możliwe jest, że zostaną przekroczone bezpieczne granice eksploatacyjne dla segmentu fielbus, jeśli podczas jego projektowania nie będą brane pod uwagę określone dla danego układu wymagania. W kolejnych sekcjach podano opis ograniczeń dotyczących sumarycznej długości odnóg segmentu, liczby urządzeń, które można podłączyć w pojedynczej odnodze i wpływu na długość danej odnogi.

Rozważania projektowe, restrykcje i ograniczenia Istnieje szereg restrykcji dotyczących typu kabla, długości kabla i odnóg oraz zasilania stałonapięciowego, które należy brać pod uwagę podczas projektowania segmentu fielbus.

Typ kabla Mając na uwadze dane techniczne magistrali obiektowej, zaleca się stosowanie nowego kabla Fieldbus Typ A zawsze, gdy jest to możliwe. Kabel ten umożliwia stosowanie segmentów o maksymalnej długości równej 1900 metrów. Zanim zostanie zastosowany kabel innego typu, należy zweryfikować jego charakterystyki, aby móc ocenić jego przydatność i możliwe do uzyskania maksymalne długości segmentu. Jeśli wymagana jest znacząca redukcja długości kabli przy modernizacji systemu i przechodzeniu na urządzenia magistrali obiektowej, można wykorzystać istniejące okablowanie oprzyrządowania stworzone z wykorzystaniem kabli wielożyłowych. W takich przypadkach zaleca się stosowanie co najmniej kabla Typ B, który składa się z wielu żył skrętki miedzianej ze wspólnym ekranem. Ten typ kabla również umożliwia budowę segmentów o umiarkowanej długości do 1200 metrów. Ponieważ kontrolery i karty I/O systemu DeltaV mogą być instalowane zdalnie, konieczność korzystania z kabla wielożyłowego powinna występować rzadko.

20

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Komentarz

Dla nowych i modernizowanych instalacji, firma Emerson Process Management zaleca jednak stosowanie tylko nowego kabla Typ A, zarówno dla toru g łównego, jak i jego odnóg.

Dla wszystkich części toru głównego segmentu stosować należy co najmniej kabel Typ A oraz korzystać z istniejącego okablowania wyłącznie w przypadku odnóg o niewielkiej długości. W Tabeli 1 podano dane techniczne kabla magistrali obiektowej Typ A. Tabela 1 Dane techniczne kabla Fieldbus Typ A Pozycja

Dane techniczne

Kabel

SP50 fieldbus Typ A 18 AWG 1 skrętka miedziana z ekranem foliowym i przewodem odprowadzającym typu linka przewody typu linka wykonana z mikroprzewodów ocynowanych 105 C

Certyfikaty

UL CSA lub C(UL)

Maksymalna długość w metrach/(stopach)

1900/(6270)

Impedancja charakterystyczna

100

Rezystancja Ω/km

22 (rezystancja pętli wynosi 44 Ω/km)

Tłumienie db/km

3 dla częstotliwości 39 kHz

W celu uzyskania dalszych informacji o typach kabli, odległościach i innych danych technicznych należy kontaktować się z Fieldbus Foundation.

Długość kabli Długość kabla jest liczona jako całkowita długość kabla toru głównego oraz długość kabli wszystkich odnóg. W niniejszym podręczniku przyjmuje się, że długość odnóg wynosi 10 metrów, a zatem obliczenia długości toru głównego będą w wielu Przegląd technologii fieldbus

21


przypadkach wystarczające. Jeśli długości odnóg będą większe, to należy brać je pod uwagę przy wyliczeniach całkowitej długości kabla segmentu fielbus. Więcej informacji o długości odnóg można znaleźć w kolejnej sekcji.

22

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Długość odnóg Długość odnogi jest ułamkiem długości toru głównego (kabel pomiędzy dwoma terminatorami). Jeśli można wybierać długość odnóg, to krótsza jest korzystniejsza. Sumaryczna długość odnóg jest ograniczona w zależności od liczby urządzeń podłączonych do segmentu fielbus.

Przegląd technologii fieldbus

23


Dobór elementów i kompromisy Plan i konstrukcja poszczególnych segmentów zależą od wielu czynników. Niektóre z nich, które należy wziąć pod uwagę, to: n

rozmieszczenie urządzeń;

n

strategia sterowania;

n

typy urządzeń obiektowych.

Rozmieszczenie Ogólnie rzecz biorąc, do jednego segmentu fielbus można podłączyć do 16 urządzeń obiektowych oraz jedną kartę H1 (w trybie simpleks lub redundantnym). Dobrze zaplanowane rozmieszczenie urządzeń magistrali obiektowej może ograniczyć ich liczbę, jeśli długość kabla przekroczy 400 do 500 metrów. Z reguły zaleca się stosowanie krótszych odnóg, co umożliwia wydłużenie kabla toru głównego. Dodatkowe informacje dotyczące długości kabli dla: n

układów o wysokiej dostępności, patrz Tabela 5 na stronie 45;

n

układów iskrobezpiecznych, patrz Tabela 6 na stronie 55

n

systemów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu, patrz Tabela 7 na stronie 64.

Strategia sterowania Przy opracowywaniu strategii sterowania należy brać pod uwagę czas wykonania pętli, liczbę bloków funkcyjnych pracujących dla danego segmentu oraz realizowane obliczenia wstępne i końcowe. Karta H1 może obsłużyć dwa niezależne segmenty fielbus. Więcej informacji na temat opracowywania strategii sterowania z wykorzystaniem magistrali obiektowej można znaleźć w Books Online.

Typy urządzeń obiektowych Należy upewnić się, że urządzenia, które mają być podłączone do segmentu fielbus, są obsługiwane przez system DeltaV oraz sprawdzić, czy ich pobór mocy nie jest większy niż zakładane 20 mA. 24

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Zalecenia instalacyjne dla magistrali obiektowej W niniejszym podrozdziale podano zalecenia instalacyjne, krótki opis wymaganych kroków oraz szczegółowe instrukcje i schematy instalacyjne. Ostrzeżenie

Procedury instalacji składają się z kroków, które powinny być wykonane w środowisku bez zagrożeń lub wyłącznie w strefach bezpiecznych. Jeśli konieczne jest wykonanie instalacji w strefach zagrożonych, należy na czas instalacji odpowiednio zabezpieczyć jej miejsce, postępując zgodnie z procedurami obowiązującymi w danym zakładzie.

Komentarz

Przed rozruchem systemu zaleca się wykonanie procedury testów kontrolnych opisanych w Dodatku A.

Narzędzia Instalowanie urządzeń magistrali obiektowej jest podobne do instalowania urządzeń lub produktów innego typu. Do jej wykonania potrzebnych jest wiele narzędzi stanowiących standardowe wyposażenie elektryków. Magistrala obiektowa jest jednak również siecią komunikacyjną. Oprócz standardowych narzędzi elektryka (woltomierz, obcinacze przewodów, kleszcze do zdejmowania izolacji, kombinerki i wkrętaki) będą również potrzebne przyrządy do testowania sieci podane poniżej: n

Skopometr firmy Fluke (123 lub 124 Digital Scope Meter) lub podobny z możliwością pomiaru rezystancji, napięcia stałego i pojemności. (Większość mierników pojemności mierzy tylko pojemność elementów i może powodować błędy pomiaru podczas mierzenia całego segmentu.)

Uziemianie i ekranowanie kabli Ważne

Przewody kabla segmentów fielbus nie mogą być uziemione. Ekranowanie przewodów segmentów powinno być ciągłe i podłączone do uziemienia tylko w jednym miejscu: w pobliżu listwy osłonowej poniżej karty H1albo w pobliżu zasilacza zgodnego z technologią fieldbus. Uziemienie ekranu w więcej niż jednym punkcie może spowodować zamknięcie obwodu i nieoczekiwany przepływ prądu, który z kolei zakłóci komunikację.

Przegląd technologii fieldbus

25


Wprowadzenie do instalacji segmentów fieldbus W niniejszym podrozdziale podano listę podstawowych kroków do wykonania podczas instalacji segmentów fieldbus. 1. Ułożyć kabel magistrali obiektowej i sprawdzić, czy na końcach segmentów zostały prawidłowo zamontowane terminatory.

2. Zainstalować kartę(y) H1 serii 2, podłączyć kartę(y) do segmentu i uaktywnić odpowiednie porty.

Należy pamiętać o zapewnieniu możliwości poboru 12 mA przez kartę serii 2: (12 mA w trybie simpleks lub sumarycznie 24 mA w trybie redundantnym). 3. Jeśli urządzeniom zostały uprzednio przypisane znaczniki urządzenia: podłączyć do segmentu wszystkie urządzenia; przy pomocy aplikacji DeltaV Explorer włączyć wszystkie urządzenia do eksploatacji zgodnie z instrukcjami zawartymi w systemie pomocy online. lub 4. Większość urządzeń jest dostarczana z etykietą zawierającą numer seryjny i identyfikator urządzenia. Etykietę tę można wykorzystać do identyfikacji urządzenia na obiekcie. Przypisać znaczniki urządzeń zgodne z tą etykietą, a następnie:

podłączyć do segmentu wszystkie urządzenia; przy pomocy aplikacji DeltaV Explorer włączyć wszystkie urządzenia do eksploatacji zgodnie z instrukcjami zawartymi w systemie pomocy online. lub 5. Jeśli urządzenia nie mają przypisanych znaczników urządzeń lub nie mają etykiety zawierającej numer seryjny i identyfikator urządzenia:

podłączać pojedynczo urządzenia do segmentu fieldbus; sprawdzić, czy każde urządzenie pojawiło się na liście urządzeń wycofanych z eksploatacji dla danego portu; przy pomocy aplikacji DeltaV Explorer włączyć wszystkie urządzenia do eksploatacji zgodnie z instrukcjami zawartymi w systemie pomocy online. 6. Wykonać procedury testów kontrolnych opisane w Dodatku A.

26

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Wskazówka Jeśli nie są znane identyfikatory urządzeń, to przy podłączeniu do segmentu wielu urządzeń tego samego typu, trudno jest określić, które z urządzeń jest w danym momencie włączane do eksploatacji. Na Rysunku 3 pokazano poglądowo połączenia kablowe pomiędzy redundantną kartą H1 serii 2, redundantnym zasilaczem zgodnym z technologią fieldbus, blokiem rozgałęzień i terminatorem. W tym układzie wykorzystano terminator w zasilaczu oraz terminator zewnętrzny.

Rysunek 3

Przegląd technologii fieldbus

Instalacja - widok ogólny

27


Instalacja okablowania Podłączenie kabla do karty H1

Patrz Rysunek 3 na stronie 25. Podłączyć kabel segmentu, zwracając szczególną uwagę na zachowanie prawidłowej biegunowości.

Podłączenie kabla do zasilacza n

Informacje ogólne podano na Rysunku 3 na stronie 25.

n

Układy z systemem zasilania Fieldbus Power System firmy Relcom zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie zasilacza Fieldbus Power System" na stronie 37.

n

Układy z systemem zasilania Fieldbus Power Hub firmy Pepperl+Fuchs zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub" na stronie 48

Instalacja kabli z ochroną przeciwzwarciową

Ochrona przeciwzwarciowa może być zapewniona przez bloki rozgałęzień, separatory oraz bariery.

28

n

Informacje ogólne podano na Rysunku 3 na stronie 25.

n

Układy z blokami rozgałęzień zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie bloków rozgałęzień" na stronie 38.

n

Układy z separatorami zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie separatora" na stronie 49.

n

Układy z barierami zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie bariery" na stronie 57.

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Ważne

Jeśli na końcówkach przewodów stosowane są tulejki, to należy używać tulejek z częścią nieizolowaną o długości dobranej w taki sposób, aby izolacja nie kolidowała z zaciskami.

Przegląd technologii fieldbus

29


Podłączenie kabla do terminatora

Patrz Rysunek 3 na stronie 25. Po definitywnym ustaleniu układu segmentu należy pamiętać o uwzględnieniu terminatorów na obu końcach kabla toru głównego segmentu. Układ segmentu określa lokalizację terminatorów oraz to, czy zostaną wykorzystane zintegrowane terminatory zasilacza lub listwy łączeniowej urządzeń. Należy pamiętać, że kable odnóg nie są częścią toru głównego i na ogół nie są brane pod uwagę przy planowaniu rozmieszczenia terminatorów.

Instalacja uziemienia ekranu n

Informacje ogólne podano na Rysunku 3 na stronie 25.

n

Układy z blokami rozgałęzień zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie bloków rozgałęzień" na stronie 38.

n

Układy z separatorami zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie separatora" na stronie 49.

n

Układy z barierami zostały omówione w podrozdziale "Instalacja i podłączenie bariery" na stronie 57.

Po zainstalowaniu okablowania, w celu sprawdzenia poprawności instalacji, prawidłowości uziemienia i izolacji, należy wykonać testy kontrolne opisane w podrozdziale "Procedura testu kontrolnego" na stronie 69.

30

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rozdział 2

Układy o wysokiej dostępności W niniejszym rozdziale podano informacje o układach magistrali obiektowej o wysokiej dostępności. Układy o wysokiej dostępności budowane są w oparciu o redundantne karty H1 serii 2 i redundantne zasilacze magistrali obiektowej. Dodatkowo w układach tych stosuje się ochronę przeciwzwarciową segmentu. Pierwszy układ omówiony w tym rozdziale zbudowano w oparciu o system zasilania Redundant Fieldbus Power System (seria FPS) oraz blok rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (SpurGuards) firmy Relcom, Inc. Drugi układ zbudowano w oparciu o system zasilania FieldConnex Fieldbus Power Hub oraz separatory FieldConnex Segment Protector firmy Pepperl+Fuchs. Zasilacz firmy Relcom jest redundantnym zasilaczem pojedynczego segmentu fieldbus z opcją rozszerzenia na wiele segmentów. Zasilacz firmy Pepperl+Fuchs jest redundantnym zasilaczem mogącym zasilać do czterech segmentów fieldbus, z opcją zasilania pojedynczego segmentu. Dodatkowe informacje o zasilaczach firm Relcom i Pepperl+Fuchs można znaleźć dołączonej do nich dokumentacji i/lub korzystając z odsyłaczy zamieszczonych na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com).

Redundantne zasilanie magistrali przez Fieldbus Power System firmy Relcom Zasilacz FPS-I jest podłączany do jednego lub dwu wejściowych zasilaczy +24 VDC i podaje redundantne zasilanie dla pojedynczego segmentu fieldbus. Pojedynczy zasilacz FPS-I składa się z: n

redundantnego bloku gniazd (RC - Redundant Coupler);

n

dwóch izolowanych modułów zasilaczy magistrali obiektowej (IPM - isolated power module).

W Tabeli 2 podano dane techniczne zasilacza FPS-I Tabela 2 Dane techniczne zasilacza Fieldbus Power System

Układy o wysokiej dostępności

31


FPS-I

32

Dane techniczne

Napięcie zasilania

24 VDC (18-30 VDC)

Prąd wyjściowy zasilacza

350 mA przy 25-28 VDC

Maksymalne rozproszenie energii

maks. 4,5 W przy obciążeniu znamionowym

Wymiary

4,9 cm x 10,1 cm x 13,3 cm (1,95 cala x 4 cale x 5,25 cala)

Zakres temperatur roboczych

-40 do 60 C

Obciążenie nominalne styków alarmowych

maks. 1 A przy maks. 30 VDC

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rysunek 4

Fieldbus Power System

Zasilacz FPS-I składa się z dwóch izolowanych modułów zasilaczy (IPM), z których każdy jest podłączony do redundantnego bloku gniazd (RC). Moduły IPM można wymieniać pod obciążeniem. Złącza RC są montowane na szynie DIN. Dla każdego segmentu jest wykorzystywane jedno złącze RC. Złącza RC mogą być połączone ze sobą za pomocą przygotowanych zworek, co umożliwi podłączenie dodatkowego segmentu, jak pokazano na Rysunku 5 na stronie 32. W każdym złączu RC jest wbudowany terminator magistrali obiektowej. Należy pamiętać, że każdy segment musi mieć dwa terminatory. Patrz Rysunek 4. Każde złącze RC posiada: Układy o wysokiej dostępności

33


n

Dwa 3-stykowe złącza wtykowe. Jedno złącze jest przewidziane dla głównej karty H1, drugie natomiast dla segmentu fieldbus.

n

Dwa 6-stykowe złącza wtykowe dla dwu nominalnych zasilaczy wejściowych 24 VDC oraz obwodu alarmowego. W czasie, gdy zasilacz FPS-I jest zasilany i funkcjonuje w warunkach nominalnych, styki obwodu alarmowego są zwarte. Awaria zasilania wejściowego albo IPM, przeciążenie lub zwarcie na dowolnym wyjściu zasilania na magistralę obiektową powoduje rozwarcie styków alarmowych. Obwód alarmowy jest galwanicznie izolowany od segmentów fieldbus i zasilaczy wejściowych. Należy zamknąć obwód alarmowy, łącząc ze sobą zaciski styków alarmowych. Jeśli używanych jest wiele zasilaczy Fieldbus Power Systems, należy połączyć ze sobą ostatnie w grupie zaciski styków alarmowych, tak jak pokazano na Rysunku 5.

Na Rysunku 5 pokazano układ wielu zasilaczy Fieldbus Power Systems połączonych ze sobą za pomocą zworek. W przypadku, gdy używanych jest wiele zasilaczy Fieldbus Power Systems, można dodać złącze RC bez wyłączania zasilania innych urządzeń. W tym celu należy podłączyć kable zasilające na obu końcach grupy.

34

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rysunek 5

Układ z wieloma zasilaczami Fieldbus Power Systems

Dane instalacyjne podano w podrozdziale "Instalacja i podłączenie zasilacza Fieldbus Power System".

Układy o wysokiej dostępności

35


Warunki zasilania DC dla układów o wysokiej dostępności z zasilaczami Fieldbus Power System Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i rezystancji charakterystycznej kabla magistrali obiektowej. Formuła zastosowana do wyliczenia maksymalnych długości kabla dla określonego obciążenia zasilacza Fieldbus Power System podanych w Tabeli 3 na stronie 34 bazuje na następujących założeniach: n

napięcie wyjściowe zasilacza = 25,0 VDC przy obciążeniu 350 mA;

n

minimalne napięcie zasilania urządzeń = 9 VDC (w obliczeniach użyto 9,5 VDC);

n

maksymalny spadek napięcia na kablu = 15,5 VDC;

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

wykorzystano kabel Type A 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km (rezystancja pętli wynosi 44 Ω/km) przy 22 C;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast zasilacz Fieldbus Power System jest podłączony na jego drugim końcu;

n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancję 1 km pętli.

Jeśli założenia te nie będą spełnione, zaczną obowiązywać różne restrykcje i ograniczenia dla danego segmentu. Jeśli średnie obciążenia od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Informacje dotyczące obciążenia wnoszonego przez urządzenia można znaleźć w dołączonej do nich dokumentacji. Korzystając z danych podanych w Tabeli 3, należy pamiętać, że karta H1 pobiera ze źródła zasilania magistrali obiektowej prąd 12 mA w trybie simpleks oraz dodatkowe 12 mA (sumarycznie 24 mA) w trybie redundantnym. W Tabeli 3 podano maksymalne długości kabla w metrach dla układów z lub bez bloków rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (SpurGuards). Dla układów, które, aby zapobiec zakłóceniom w pracy toru głównego przez zwarcie w odnodze, wykorzystują bloki rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (SpurGuards), maksymalne długości kabla są mniejsze.

36

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


. Tabela 3 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia zasilacza Fieldbus Power System dla układów z i bez bloków rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (SpurGuards)

Układy o wysokiej dostępności

37


Liczba urządzeń / Obciążenie (mA)

Obciążenie zasilacza (mA)

Karta H1, seria 2, tryb simpleks

38

Karta H1, seria 2, tryb redundantny

Maksymalna długość kabla bez bloków rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (w metrach)

Maksymalna długość kabla z blokami rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (w metrach)

1 / 20

32

44

1900

1900

2 / 40

52

64

1900

1900

3 / 60

72

84

1900

1900

4 / 80

92

104

1900

1900

5 / 100

112

124

1900

1850

6 / 120

132

144

1900

1670

7 / 140

152

164

1900

1520

8 / 160

172

184

1855

1395

9 / 180

192

204

1725

1290

10 / 200

212

224

1570

1200

11 / 220

232

244

1440

1120

12 / 240

252

264

1330

1050

13 / 260

272

284

1240

990

14 / 280

292

304

1155

Nie ma zastosowania

15 / 300

312

324

1085

Nie ma zastosowania

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


16 / 320

332

Układy o wysokiej dostępności

344

1020

Nie ma zastosowania

39


40

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Ochrona przeciwzwarciowa przy pomocy bloków rozgałęzień Bloki rozgałęzień firmy Relcom z ogranicznikami prądu odnogi (SG) łączą urządzenia obiektowe z kablem segmentu fieldbus i zapewniają ochronę przeciwzwarciową segmentu. Na Rysunku 6 pokazano blok FCS-MB8- SG dla ośmiu urządzeń. Bloki rozgałęzień są montowane na szynie DIN i wymagają połączenia do terminatora (+, -, oraz S) z jednego ze złączy toru głównego. Do połączenia kilku bloków rozgałęzień ze sobą należy stosować krótki kabel mostkujący pomiędzy złączami toru głównego bloku rozgałęzień.

Rysunek 6

Układy o wysokiej dostępności

Blok rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi dla 8 urządzeń

41


Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową w oparciu o bloki rozgałęzień Przy projektowaniu układu z ochroną przeciwzwarciową w oparciu o bloki rozgałęzień w bilansie obciążenia zasilaczy należy przewidzieć dodatkowe 60 mA dla zasilania dodatkowym prądem odnogi, w której wystąpiło zwarcie (o ile wystąpi) i utrzymania zasilania segmentu bez zakłóceń. Zwykle na bloku rozgałęzień występuje spadek napięcia równy 0,5 V (zakładając obciążenie 20 mA na urządzenie) pomiędzy torem głównym a urządzeniem. Dodatkowy spadek napięcia pojawi się w trakcie zwarcia. W celu zabezpieczenia urządzeń przed nadmiernym spadkiem napięcia, przy projektowaniu układu należy sprawdzić, czy będzie on poprawnie pracował przy spadku napięcia, zarówno w warunkach normalnych, jak i przy zwarciu. Przy pomocy poniższej formuły można obliczyć spadek napięcia dla najbardziej oddalonego urządzenia w warunkach zwarcia: 0,060A x (44 Ω/km) x długość kabla w km

W poniższym przykładzie podano obliczenie spadku napięcia dla segmentu o długości 0,5 km dla najbardziej oddalonego urządzenia: Normalny spadek napięcia = 0,5 V Spadek napięcia w warunkach zwarcia = 0,060 A x (44 Ω/km) x 0,5 km = 1,32 V Sumaryczny spadek napięcia = normalny spadek napięcia + spadek napięcia w warunkach zwarcia = 1,82 V.

Obliczenia te są wykonane dla układu, które konstrukcja umożliwia wystąpienie jednego zwarcia w pracującym segmencie. Na przykład, sytuacja, w której przypadkowe zwarcie wystąpi podczas rutynowej wymiany urządzenia w pracującym systemie. Obliczenia te nie uwzględniają możliwości wystąpienia zwarcia w wielu odnogach nowej instalacji, która nie została zweryfikowana za pomocą testów kontrolnych segmentu. W Tabeli 3 podano maksymalne długości kabla dla układów, w których zastosowano bloki rozgałęzień z ogranicznikami prądu odnogi (SpurGuards).

42

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Instalacja i podłączenie zasilacza Fieldbus Power System ?INSTALACJA REDUNDANTNEGO BLOKU GNIAZD I ZŁĄCZY 1. Zamocować górny zatrzask redundantnego bloku gniazd na szynie DIN i wcisnąć blok na miejsce.

2. Podłączyć zasilacze IPM, złącze karty H1, złącze segmentu fieldbus oraz złącze zasilania wejściowego/obwodu alarmowego do redundantnego bloku gniazd.

?PODŁĄCZENIE ZASILACZA FIELDBUS POWER SYSTEM (FPS-I) Patrz Rysunek 4 na stronie 30 1. Podłączyć dodatni biegun (+) wejścia zasilania głównego 24 VDC do zacisku 24 V A + oraz ujemny biegun (-) wejścia zasilania głównego 24 VDC do zacisku 24 V A .

2. Podłączyć dodatni biegun (+) wejścia zasilania rezerwowego 24 VDC do zacisku 24 V B + oraz ujemny biegun (-) wejścia zasilania rezerwowego 24 VDC do zacisku 24 V B -.

3. W układzie z pojedynczym zasilaczem podłączyć przewody obwodu alarmowego i zewrzeć styki alarmowe na przeciwnym końcu systemu zasilania magistrali obiektowej.

4. Podłączyć dodatni (+) przewód segmentu fieldbus do zacisku + segmentu fieldbus oraz ujemny (-) przewód segmentu fieldbus do zacisku - segmentu fieldbus.

5. Podłączyć przewód ekranowania segmentu (S) do zacisku S segmentu fieldbus. 6. Podłączyć dodatni (+) przewód karty H1 do zacisku H1 + oraz ujemny ( -) przewód karty H1 do zacisku H1 -.

7. Podłączyć przewód ekranowania karty H1 (S) do zacisku H1 S. Komentarz

Uziemić ekranowanie tylko w jednym punkcie - zwykle przy karcie H1 do listwy uziemiającej ekranowania.

Układy o wysokiej dostępności

43


?PODŁĄCZENIE DODATKOWEGO ZASILACZA FIELDBUS POWER SYSTEMS Patrz Rysunek 5 na stronie 32 1. Zamontować drugi redundantny blok gniazd (RC 2) na szynie DIN obok RC 1 i podłączyć moduły zasilaczy (IPM), złącze karty H1 oraz złącze segmentu fieldbus.

2. Włożyć jeden koniec zworki do prawego gniazda dla zasilania i obwodu alarmowego na bloku RC 1 oraz drugi koniec do lewego gniazda dla zasilania i obwodu alarmowego na bloku RC 2.

3. Podłączyć przewody segmentu i karty H1. 4. Powtórzyć kroki 1 - 3 dla każdego dalszego bloku RC. 5. W celu zamknięcia obwodu alarmowego należy połączyć ze sobą ostatnie w grupie styki alarmowe.

Maksymalnie osiem zasilaczy Fieldbus Power Systems można połączyć w jedną grupę.

Instalacja i podłączenie bloków rozgałęzień Patrz Rysunek 6 na stronie 35.

?INSTALACJA I PODŁĄCZENIE BLOKÓW ROZGAŁĘZIEŃ Należy pamiętać, że złącza toru głównego są czarne, a złącza odnóg dla urządzeń są szare. 1. Zamocować górny zatrzask bloku rozgałęzień na szynie DIN i wcisnąć blok na miejsce.

2. Dla złącza toru głównego (czarny): podłączyć dodatni (+) przewód segmentu fieldbus do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód segmentu fieldbus do zacisku ujemnego oraz podłączyć ekranowanie segmentu (S) do zacisku S.

44

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


3. Dla każdego złącza urządzenia (szary): podłączyć dodatni (+) przewód odnogi do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód odnogi do zacisku ujemnego oraz podłączyć ekranowanie odnogi (S) do zacisku S.

4. Jeśli jest to ostatni blok rozgałęzień segmentu, podłączyć terminator (FCS-MBT firmy Relcom) pomiędzy końcem toru głównego a złączem uziemienia. W celu zapewnienia ochrony nadnapięciowej segmentu należy stosować przewód uziemiający o prawidłowo dobranym przekroju.

5. Jeśli segment rozciąga się dalej i łączy się z kolejnym blokiem rozgałęzień, należy przedłużyć tor główny, łącząc go z kolejnym blokiem rozgałęzień i wykonać podłączenia opisane w punkcie 2 i 3.

6. Sprawdzić, czy przy każdym urządzeniu ekranowanie jest zaizolowane i nie jest podłączone do urządzenia.

7. Jeśli jest to ostatni blok rozgałęzień segmentu, to podłączyć terminator (FCS-MBT firmy Relcom) pomiędzy końcem toru głównego a złączem uziemienia. W celu zapewnienia ochrony nadnapiciowej segmentu należy stosować przewód uziemiający o prawidłowo dobranym przekroju.

Sprawdzanie instalacji Korzystając z procedury testu kontrolnego segmentu opisanej na stronie 69 , zmierzyć rezystancję, pojemność, napięcie DC oraz falę AC (kroki 1, 2, 4 i 5) z podłączonym tylko jednym modułem zasilacza (IPM). Następnie ponownie zmierzyć napięcie DC i kształt fali AC (kroki 4 i 5) z zainstalowanymi dwoma modułami zasilaczy (IPM). Sprawdzić, czy pomierzone napięcie DC pozwala na dodatkowy spadek napięcia powodowany wystąpieniem zwarcia.

Przykład układu o wysokiej dostępności z zasilaczami Fieldbus Power System Na Rysunku 7 pokazano układ, w którym zastosowano redundantną parę kart H1 serii 2 z redundantnym zasilaniem magistrali obiektowej dla obu segmentów oraz ochronę przeciwzwarciową dla urządzeń na długim (0,5 km) kablu toru głównego. Segment będzie kontynuował pracę zgodnie z oczekiwaniami pomimo uszkodzenia karty H1, zasilania pierwotnego 24 VDC lub zasilacza magistrali obiektowej. Operator zostanie poinformowany o wystąpieniu tych błędów przez sygnalizację stanu styków alarmowych. Zakłada się, że układ został zaprojektowany zgodnie z Układy o wysokiej dostępności

45


wytycznymi podanymi w sekcji "Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową w oparciu o bloki rozgałęzień". Dlatego, jeśli wystąpi zwarcie podczas instalacji lub demontażu urządzenia z segmentu, dotyczyć ono będzie tylko tego urządzenia, a nie będzie miało wpływu na pozostałą część segmentu.

Rysunek 7

46

Przykład układu o wysokiej dostępności

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Wykorzystanie systemu zasilania Fieldbus Power Hub firmy Pepperl+Fuchs do redundantnego zasilania magistrali obiektowej System Fieldbus Power Hub jest zasilany z jednego lub dwóch wejściowych zasilaczy +24 VDC i podaje redundantne zasilanie dla maksymalnie czterech segmentów fieldbus. W skład systemu Fieldbus Power Hub wchodzą następujące elementy: n

płyta główna - MB-FB-4R;

n

galwanicznie izolowane moduły zasilaczy zgodnych z technologią fieldbus FBPS-1.500 (dwa na segment, maksymalnie cztery segmenty);

n

moduł diagnostyczny magistrali - DM-B.

W Tabeli 4 podano dane techniczne systemu Fieldbus Power Hub z modułem izolowanego zasilacza FBPS-1.500. Tabela 4 Dane techniczne systemu Fieldbus Power Hub z modułem izolowanego zasilacza FBPS-1.500 Fieldbus Power Hub z modułem FBPS1.500

Układy o wysokiej dostępności

Dane techniczne

Napięcie zasilania

24 VDC (19,2-35 VDC)

Prąd wyjściowy zasilacza - FBPS-1.500

500 mA przy 28-30 VDC

Typowe rozproszenie energii

2,5 W na segment

Wymiary

22,1 cm x 24,6 cm x 16,2 cm (8,7 cala x 9,7 cala x 6,4 cala)

Zakres temperatur roboczych

-40 do 60 C

Obciążenie nominalne styków alarmowych - moduł diagnostyczny

maks. 1 A przy maks. 50 VDC

47


Na Rysunku 8 pokazano system Fieldbus Power Hub z redundantnymi zasilaczami dla czterech segmentów i modułem diagnostycznym.

Rysunek 8

System Fieldbus Power Hub z czterema redundantnymi segmentami i modu łem diagnostycznym

System Fieldbus Power Hub zawiera instalowaną na szynie DIN płytę główną, w jej gniazdach instalowane są wymienne moduły, zapewniające redundantne zasilanie dla do czterech segmentów fieldbus oraz moduł diagnostyczny. Do zasilania każdego segmentu wykorzystane są dwa moduły zasilaczy izolowanych FBPS-1.500 wkładane w gniazdo płyty głównej. Moduł diagnostyczny realizuje ciągłą diagnostykę i udostępnia styki alarmowe dla segmentów. Instalowane w gniazdach moduły można wymieniać pod obciążeniem. Dla każdego segmentu można włączyć terminator magistrali obiektowej zainstalowany na płycie głównej. Dla każdego segmentu muszą być przyporządkowane dokładnie dwa terminatory. Patrz Rysunek 8 na stronie 42. System zasilania Fieldbus Power Hub zawiera: 48

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


n

dwa 2-stykowe złącza wtykowe dla głównego i rezerwowego zasilania wejściowego 24 VDC;

n

trzy 4-stykowe złącza wtykowe dla styków alarmowych i szyny diagnostycznej (Diagnostic Bus);

n

cztery 3-stykowe złącza wtykowe do podłączenia głównej karty H1 (Host A); po jednym dla każdego z czterech segmentów;

n

cztery 3-stykowe złącza wtykowe do podłączenia drugiej głównej karty H1 (Host B, nie używane); po jednym dla każdego z czterech segmentów;

n

cztery redundantne przełączniki służące do podłączenia zasilania głównego do każdego z czterech segmentów; każdy z tych przełączników musi być w pozycji On (załączone);

n

cztery 3-stykowe złącza wtykowe do podłączenia segmentów fieldbus, po jednym dla każdego z czterech segmentów;

n

cztery przełączniki terminatorów dla podłączenia zintegrowanych terminatorów magistrali obiektowej do każdego z czterech segmentów;

n

jedno przyłącze dla podłączenia ekranowania kabli do uziemienia.

W czasie, gdy system Fieldbus Power Hub jest zasilany i funkcjonuje w warunkach nominalnych, styki obwodu alarmowego są zwarte. Awaria zasilania wejściowego albo dowolnego modułu zasilacza magistrali obiektowej, jak też przeciążenie lub zwarcie na dowolnym wyjściu zasilania na magistralę obiektową powodują rozwarcie styków alarmowych. Obwód alarmowy jest galwanicznie izolowany od segmentów fieldbus i zasilaczy wejściowych. W celu zamknięcia obwodu alarmowego należy połączyć ze sobą styki alarmowe w ostatnim module.

Układy o wysokiej dostępności

49


Warunki zasilania DC dla układów o wysokiej dostępności z systemami Fieldbus Power Hub Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i rezystancji charakterystycznej kabla magistrali obiektowej. Formuła zastosowana do wyliczenia maksymalnych długości kabla dla określonego obciążenia zasilacza Fieldbus Power System podanych w Tabeli 5 na stronie 45 bazuje na następujących założeniach: n

napięcie wyjściowe zasilacza = 28,0 VDC przy obciążeniu 500 mA;

n

minimalne napięcie zasilania urządzeń = 9 VDC (w obliczeniach użyto 9,5 VDC);

n

maksymalny spadek napięcia na kablu = 18,5 VDC;

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

wykorzystano kabel Type A 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km (rezystancja pętli wynosi 44 Ω/km) przy 22 C;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast system zasilania Fieldbus Power Hub jest podłączony na jego drugim końcu;

n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancja 1 km pętli.

Jeśli założenia te nie będą spełnione, zaczną obowiązywać różne restrykcje i ograniczenia dla danego segmentu. Jeśli średnie obciążenia od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Informacje dotyczące obciążenia wnoszonego przez urządzenia można znaleźć w dołączonej do nich dokumentacji. Korzystając z danych podanych w Tabeli 5, należy pamiętać, że karta H 1 serii 2 pobiera ze źródła zasilania magistrali obiektowej prąd 12 mA w trybie simpleks oraz dodatkowe 12 mA (sumarycznie 24 mA) w trybie redundantnym. W tabeli znajdują się kolumny określające długości kabla zarówno dla układów z separatorami, jak i bez separatorów. Długości kabla dla układów z separatorami są mniejsze z uwagi na to, e wystąpienie zwarcia w odnodze spowoduje wzrost natężenia prądu w torze głównym, a w konsekwencji zmniejszenie napięcia zasilania dla innych urządzeń. Tabela 5 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia systemu Fieldbus Power Hub dla układów z separatorami i bez separatorów

50

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Liczba urządzeń / Obciążenie (mA)

Obciążenie zasilacza (mA) Karta H1, seria, 2 tryb simpleks

Układy o wysokiej dostępności

Karta H1, seria, 2 tryb redundantny

Maksymalna długość kabla bez separatora (w metrach)

Maksymalna długość kabla z separatorem (w metrach)

51


52

1 / 20

32

44

1900

1900

2 / 40

52

64

1900

1900

3 / 60

72

84

1900

1900

4 / 80

92

104

1900

1900

5 / 100

112

124

1900

1900

6 / 120

132

144

1900

1900

7 / 140

152

164

1900

1855

8 / 160

172

184

1900

1695

9 / 180

192

204

1900

1565

10 / 200

212

224

1875

1450

11 / 220

232

244

1720

1350

12 / 240

252

264

1590

1265

13 / 260

272

284

1480

1190

14 / 280

292

304

1380

1120

15 / 300

312

324

1295

1060

16 / 320

332

344

1220

1005

16 / 340

352

364

1155

960

16 / 360

372

384

1090

915

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Układy o wysokiej dostępności

53


Ochrona przeciwzwarciowa z wykorzystaniem separatorów Separatory firmy Pepperl+Fuchs łączą urządzenia obiektowe z kablem segmentu fieldbus i zapewniają ochronę przeciwzwarciową segmentu. Na Rysunku 9 pokazano separator dla ośmiu urządzeń.

Rysunek 9

54

Separator dla ośmiu urządzeń

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową z wykorzystaniem separatorów Przy projektowaniu układu z ochroną przeciwzwarciową z wykorzystaniem separatorów w bilansie obciążenia zasilaczy należy uwzględnić dodatkowe 50 mA dla zasilania dodatkowym prądem odnogi, w której wystąpiło zwarcie (o ile wystąpi) i utrzymania zasilania segmentu bez zakłóceń. Zwykle na separatorze występuje spadek napięcia równy 1,0 V (zakładając obciążenie 20 mA na urządzenie) pomiędzy torem głównym a urządzeniem. Dodatkowy spadek napięcia pojawi się w trakcie zwarcia. W celu zabezpieczenia urządzeń przed nadmiernym spadkiem napięcia, przy projektowaniu układu należy sprawdzić, czy będzie on poprawnie pracował przy spadku napięcia zarówno w warunkach normalnych, jak i przy zwarciu. Przy pomocy poniższej formuły można obliczyć spadek napięcia dla najbardziej oddalonego urządzenia w warunkach zwarcia: 0,050A x (44 Ω/km) x długość kabla w km

W poniższym przykładzie podano obliczenie spadku napięcia dla segmentu o długości 0,5 km dla najbardziej oddalonego urządzenia: Normalny spadek napięcia = 1,0 V Spadek napięcia w warunkach zwarcia = 0,050 A x (44 Ω/km) x 0,5 km = 1,1 V Sumaryczny spadek napięcia = normalny spadek napięcia + spadek napięcia w warunkach zwarcia = 2,1 V.

Obliczenia te są wykonane dla układu, w którym konstrukcyjnie umożliwia się wystąpienie jednego zwarcia w pracującym segmencie. Na przykład, sytuacja, w której przypadkowe zwarcie wystąpi podczas rutynowej wymiany urządzenia w pracującym systemie. Obliczenia te nie biorą pod uwagę możliwości wystąpienia warunków zwarcia w wielu odnogach w nowej instalacji, która nie została zweryfikowana przy pomocy testów kontrolnych segmentu. W Tabeli 5 na stronie 45 podano maksymalne długości kabla dla układów wykorzystujących separatory.

Układy o wysokiej dostępności

55


Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub ?INSTALACJA PŁYTY GŁÓWNEJ, MODUŁÓW ZASILACZY I MODUŁU DIAGNOSTYCZNEGO 1. Zamocować górny zatrzask płyty głównej na szynie DIN i wcisnąć blok na miejsce. Dokręcić dwie śruby montażowe mocujące płytę główną na szynie DIN tak, aby płyta była nieruchomo zainstalowana na szynie.

2. Umieścić moduły zasilacza magistrali obiektowej (FBPS-1.500) i moduł diagnostyczny w odpowiednich gniazdach płyty głównej. Zamocować moduły na płycie głównej, wciskając dwie dźwignie zatrzasków na każdym module.

?PODŁĄCZENIE SYSTEMU FIELDBUS POWER HUB Patrz Rysunek 8 na stronie 42 1. Podłączyć główne zasilanie 24 VDC do złącza opisanego PRI PWR (PRImary PoWeR)

2. Podłączyć rezerwowe zasilanie 24 VDC do złącza opisanego SEC PWR (SECondary PoWeR).

3. Podłączyć przewody obwodu alarmowego i zewrzeć styki alarmowe po przeciwległej stronie płyty głównej. Jeśli wiele płyt głównych wykorzystuje ten sam obwód alarmowy, to należy zewrzeć styki alarmowe na ostatniej płycie w łańcuchu.

4. Dla każdego wykorzystywanego segmentu podłączyć przewód segmentu H1 do złącza Host A.

5. Upewnić się, że do złącza Host B nie jest podłączone żadne urządzenie. 6. Upewnić się, że redundantne przełączniki zasilania głównego są w położeniu On (Załączone).

7. Podłączyć każdy przewód segmentu obiektowego do odpowiedniego zacisku płyty głównej dla każdego wykorzystywanego segmentu.

56

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


8. Jeśli system Fieldbus Power Hub jest instalowany na końcu każdego segmentu, należy włączyć terminatory dla segmentów.

9. Połączyć przyłącza uziemienia płyty głównej z odpowiednim uziomem przy pomocy przewodu uziemiającego o należycie dobranym przekroju. Upewnić się, że ekranowanie wszystkich segmentów jest podłączone do uziemienia tylko w tym jednym miejscu. Nie należy podłączać ekranowania do listwy uziemiającej 8modułowej płyty głównej lub jakiegokolwiek urządzenia na obiekcie.

Instalacja i podłączenie separatora Patrz Rysunek 8 na stronie 42

?INSTALACJA I PODŁĄCZENIE SEPARATORA SEGMENTU FIELDBUS 1. Bezpiecznie zamontować separator w wybranym miejscu. Wybrać miejsce tak, aby zminimalizować długość kabli odnóg.

2. Dla złącza toru głównego: podłączyć dodatni (+) przewód segmentu fieldbus do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód segmentu fieldbus do zacisku ujemnego oraz podłączy ekranowanie segmentu (S) do zacisku S.

3. Dla każdego złącza urządzenia: podłączyć dodatni (+) przewód odnogi do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód odnogi do zacisku ujemnego oraz podłączyć ekranowanie odnogi (S) do zacisku S.

4. Należy zmienić położenie dwóch zworek w taki sposób, aby ekranowanie toru głównego (T) i ekranowanie odnogi (S)zostały połączone ze sobą oraz nie dotykały obudowy. Zewrzeć T z S i Gnd z Gnd.

5. Jeśli separator znajduje się na końcu segmentu, to wyłącznik terminatora S1 należy ustawić w pozycji On (włączony). Jeśli separator nie jest na końcu segmentu, to należy upewnić się, że wyłącznik terminatora S1 znajduje się w położeniu Off (wyłączony).

6. Jeśli segment rozciąga się dalej i łączy się z kolejnym separatorem, to przedłużyć tor główny łącząc złącza Trunk Out (Wyjście toru głównego) z kolejnym separatorem i wykonać podłączenia opisane w punkcie 2, 3 i 4.

Układy o wysokiej dostępności

57


7. Należy upewnić się, że we wszystkich separatorach zostało zmienione położenie dwóch zworek w taki sposób, aby ekranowanie toru głównego (T) i ekranowanie odnogi (S) zostały połączone ze sobą oraz nie dotykały obudowy. Zewrzeć T z S i Gnd z Gnd.

8. Sprawdzić, czy przy każdym urządzeniu ekranowanie jest izolowane i nie jest podłączone do urządzenia.

9. Jeśli ten separator znajduje się na końcu segmentu, to należy upewnić się, że wyłącznik terminatora S1 jest w położeniu On (Włączony).

58

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Sprawdzanie instalacji Po zainstalowaniu segmentu i wszystkich urządzeń należy wykonać procedurę testów kontrolnych opisaną na stronie 69. Najpierw należy zmierzyć rezystancję, pojemność, napięcie DC oraz kształt fali AC (kroki 1, 2, 4 i 5), pozwalając, aby tylko jeden moduł zasilacza był podłączony. Następnie zmierzy ponownie napięcie DC i kształt fali AC (kroki 4 i 5) z zainstalowanymi modułami zasilaczy. Sprawdzić, czy zmierzone napięcie DC pozwala na dodatkowy spadek napięcia powodowany wystąpieniem zwarcia w jednej odnodze.

Przykład układu o wysokiej dostępności z systemem zasilania Fieldbus Power Hub Na Rysunku 10 pokazano układ, w którym zastosowano redundantną parę kart H1 serii 2 z redundantnym zasilaniem magistrali obiektowej dla obu segmentów oraz ochronę przeciwzwarciową dla urządzeń na długim (0,5 km) kablu toru głównego. Segment będzie kontynuował pracę zgodnie z oczekiwaniami, jeśli nastąpi uszkodzenie karty H1, zasilania pierwotnego 24 VDC lub zasilacza magistrali obiektowej. Operator zostanie poinformowany o wystąpieniu tych błędów przez sygnalizację stanu styków alarmowych. Zakłada się, że układ został zaprojektowany zgodnie z wytycznymi podanymi w sekcji "Projektowanie układu z ochroną przeciwzwarciową z wykorzystaniem separatorów". Dlatego, jeśli wystąpi zwarcie podczas instalacji lub demontażu urządzenia z segmentu, dotyczyć ono będzie tylko tego urządzenia, a nie będzie miało wpływu na pozostałą część segmentu.

Układy o wysokiej dostępności

59


Rysunek 10 Układ o wysokiej dostępności z 16 urządzeniami, zbudowany w oparciu o system zasilania Fieldbus Power Hub i separatory

Rysunek 10

60

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rozdział 3

Układy iskrobezpieczne W niniejszym rozdziale podano informacje o układach magistrali obiektowej zapewniających iskrobezpieczne (IS) zasilanie urządzeń magistrali obiektowej zlokalizowanych w strefach zagrożenia. Układy iskrobezpieczne, zarówno według koncepcji Entity, jak i FISCO, można realizować w oparciu o system zasilania FieldConnex Fieldbus Power Hub i bariery FieldConnex FieldBarrier firmy Pepperl+Fuchs. Dodatkowe informacje o produktach firmy Pepperl+Fuchs (P+F) można znaleźć w dokumentacji dołączonej do produktów i/lub korzystając z odsyłaczy zamieszczonych na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com). Należy upewnić się, że wszystkie zastosowane urządzenia magistrali obiektowej są przystosowane i certyfikowane do pracy w układach iskrobezpiecznych.

Ostrzeżenie

Jeśli system instalowany jest w strefie zagrożenia, to bardzo ważne jest zapoznanie się i postępowanie zgodne z dokumentacją techniczną i instalacyjną producenta. Odstępstwa od zaleceń podanych w dokumentacji producenta mogą prowadzić do niezatwierdzenia instalacji i spowodowania zagrożenia. Dodatkowo, w strefach zagrożenia należy postępować zgodnie z wewnętrznymi procedurami stosowanymi w zakładzie tak, aby obszar był bezpieczny podczas realizacji prac instalacyjnych i obsługi technicznej.

Warunki zasilania DC dla układów iskrobezpiecznych Podstawowe układy iskrobezpieczne budowane są w oparciu o systemy zasilania Fieldbus Power Hub z izolowanym modułem zasilania FBPS-1.500, natomiast zasilanie do urządzeń obiektowych podawane jest poprzez jedną lub więcej iskrobezpiecznych barier. Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i charakterystyki rezystancji kabla magistrali obiektowej po stronie bariery i charakterystyki wyjściowej bariery po stronie urządzenia obiektowego. Udostępniony przez P+F kalkulator segmentu został wykorzystany do obliczeń, których wyniki zaprezentowano w Tabeli 6 na stronie 55. W tabeli podano maksymalne długości kabla dla określonego obciążenia systemu zasilania Fieldbus Układy iskrobezpieczne

61


Power Hub w układzie wykorzystującym 2, 3 i 4 bariery dla podłączenia do 16 urządzeń obiektowych. Obliczenia te bazują na następujących założeniach: n

napięcie wyjściowe zasilacza = 28,0 VDC przy obciążeniu 500 mA;

n

minimalne napięcie na ostatniej barierze = 16 VDC;

n

minimalne napięcie zasilania urządzenia = 9 VDC;

n

maksymalny spadek napięcia na kablu do ostatniej bariery = 12 VDC;

n

podłączona redundantna karta H1 daje obciążenie 24 mA;

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

Należy się upewnić, że urządzenie podłączone do odnogi obciąża barierę prądem 30 mA lub mniejszym;

n

do każdej odnogi bariery podłączono co najwyżej jedno urządzenie;

n

bariery i urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast system zasilania Fieldbus Power Hub jest podłączony na jego drugim końcu;

n

długość kabla odnogi wynosi co najwyżej 10 m;

n

bariery są podłączone pomiędzy sobą kablem toru głównego o długości co najwyżej 10 m;

n

wykorzystano kabel Type A 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km (rezystancja pętli wynosi 44 Ω/km) przy 22 C;

n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancja 1 km pętli.

Jeśli założenia te nie będą spełnione, pojawią się różne restrykcje i ograniczenia. Jeśli średnie obciążenia od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Informacje dotyczące obciążenia wnoszonego przez urządzenia można znaleźć w dołączonej dokumentacji producenta. Korzystając z danych podanych w Tabeli 6, należy pamiętać, że redundantna karta H1 seria 2 obciąża magistralę obiektową prądem o natężeniu 24 mA. Podane w tabeli obciążenia są normalnymi obciążeniami wnoszonymi przez bariery i urządzenia. Jednakże w obliczeniach wzięto pod uwagę dodatkowe obciążenie pojawiające się w przypadku przypadkowego zwarcia na jednej barierze (w trakcie prac konserwacyjno-remontowych), zapewniając tym samym, że nie będzie ono miało wpływu na pracę segmentu.

62

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Jeśli założenia te nie są spełnione w określonym przypadku, to zaleca się przeprowadzenie obliczeń dla danego układu w celu sprawdzenia, czy konfiguracja segmentu należycie spełnia wymagania systemu. Tabela 6 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia systemu Fieldbus Power Hub z barierami

Układy iskrobezpieczne

63


Liczba urządzeń / Obciążenie (mA)

Długość kabla (w metrach) i obciążenie zasilacza (w mA)-

Maks. długość z 2 barierami

64

Obciążenie zasilacza z 2 barierami

Maks. długość z 3 barierami

Obciążenie zasilacza z 3 barierami

Maks. długość z 4 barierami

Obciążenie zasilacza z 4 barierami

1 / 20

1875

75

1850

103

1575

131

2 / 40

1850

94

1625

123

1400

151

3 / 60

1675

112

1425

143

1250

171

4 / 80

1500

130

1275

161

1125

192

5 / 100

1325

149

1150

180

1025

211

6 / 120

1200

163

1050

198

950

231

7 / 140

1000

184

975

218

875

250

8 / 160

1000

208

900

237

800

267

9 / 180

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

825

256

750

288

10 / 200

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

775

274

700

307

11 / 220

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

725

290

650

325

12 / 240

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

725

316

625

346

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


13 / 260

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

600

366

14 / 280

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

550

378

15 / 300

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

525

395

16 / 320

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

525

422

16 / 340

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

475

429

16 / 360

Nie ma zastosow ania

Nie ma zastosowa nia

Nie ma zastoso wania

Nie ma zastosowan ia

425

433

System zasilania Fieldbus Power Hub Więcej informacji na temat systemu zasilania Fieldbus Power Hub można znaleźć w podrozdziale "Wykorzystanie systemu zasilania Fieldbus Power Hub firmy Pepperl+Fuchs do redundantnego zasilania magistrali obiektowej" na stronie 41.

Bariery dla układów iskrobezpiecznych instalowanych w strefach zagrożenia Bariera umożliwia podłączenie do segmentu fieldbus do czterech urządzeń zlokalizowanych w strefach zagrożenia oraz zapewnia ochronę przeciwzwarciową dla każdego z tych urządzeń. Należy zapewnić, że obciążenie bariery po stronie wyjścia na odnogę, wnoszone przez urządzenie, jest co najwyżej równe 30 mA. Na Układy iskrobezpieczne

65


Rysunku 11 pokazano barierę dla czterech urządzeń.

Rysunek 11 Bariera dla czterech urządzeń

Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub Informacje dotyczące instalacji płyty głównej, modułów zasilaczy i modułu diagnostycznego oraz podłączenia systemu Fieldbus Power Hub zostały podane w podrozdziale "Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub" na stronie 48.

66

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Instalacja i podłączenie bariery Patrz Rysunek 11 na stronie 57

?INSTALACJA I PODŁĄCZENIE BARIERY 1. Ostrożnie zainstalować barierę w wybranym miejscu. 2. Dla złącza toru głównego: podłączyć dodatni (+) przewód segmentu fieldbus do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód segmentu fieldbus do zacisku ujemnego oraz podłączy ekranowanie segmentu (S) do zacisku S.

3. Usunąć zworki (1B, 2B), tak aby ekranowanie toru głównego było izolowane od i nie podłączone do obudowy bariery.

4. Dla każdego złącza urządzenia: podłączyć dodatni (+) przewód odnogi do zacisku dodatniego, podłączyć ujemny (-) przewód odnogi do zacisku ujemnego oraz podłączyć ekranowanie odnogi (S) do zacisku S.

5. Ekranowanie odnogi (S) musi być podłączone do obudowy bariery i izolowane po stronie urządzenia obiektowego. Najlepszym sposobem uziemienia ekranów kabli wyjściowych przy barierze jest mechaniczne połączenie przez metalowy dławik lub listwę przy barierze.

6. Jeśli bariera znajduje się na końcu segmentu, to wyłącznik terminatora S1 należy ustawić w pozycji On (włączony). Jeśli bariera nie jest na końcu segmentu, to należy upewnić się, że wyłącznik terminatora S1 znajduje się w położeniu Off (wyłączony).

7. Jeśli segment rozciąga się dalej i łączy się z kolejną barierą, to należy przedłużyć tor główny, łącząc złącza Trunk Out (Wyjście toru głównego) z kolejną barierą i wykona podłączenia opisane w punkcie 3, 4 i 5.

8. Upewnić się, że wszystkie zworki (1B, 2B) zostały usunięte we wszystkich barierach tak, aby ekranowanie toru głównego było izolowane od i nie podłączone do obudowy bariery.

9. Jeśli bariera znajduje się na końcu segmentu, to należy upewnić się, że wyłącznik terminatora S1 jest w położeniu On (Włączony).

Układy iskrobezpieczne

67


Sprawdzenie instalacji Patrz podrozdział "Sprawdzanie instalacji" na stronie 51.

Przykład układu iskrobezpiecznego Na Rysunku 12 pokazano układ, w którym zastosowano redundantną parę kart H1 serii 2 z redundantnym zasilaniem magistrali obiektowej oraz zabezpieczającą iskrobezpieczną barierę dla 16 urządzeń na długim (0,5 km) kablu toru głównego. Segment będzie kontynuował pracę zgodnie z oczekiwaniami, również gdy nastąpi awaria karty H1, zasilania pierwotnego 24 VDC lub zasilacza magistrali obiektowej. Operator zostanie poinformowany o wystąpieniu tych błędów przez sygnalizację stanu styków alarmowych. Zakłada się, że układ został zaprojektowany zgodnie z wytycznymi podanymi w podrozdziale "Warunki zasilania DC dla układów iskrobezpiecznych" na stronie 53. Dlatego, jeśli wystąpi zwarcie podczas instalacji lub demontażu urządzenia z segmentu, będzie ono dotyczyło tylko tego urządzenia i

68

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


nie będzie miało wpływu na pozostałą część segmentu.

Rysunek 12 Układ iskrobezpieczny z 16 urządzeniami zbudowany w oparciu o system zasilania Fieldbus Power Hub oraz barierę Field Barrier

Układy iskrobezpieczne

69


Rozdział 4

Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu W niniejszym rozdziale podano informacje o układach magistrali obiektowej zapewniających zabezpieczone przed inicjacją zapłonu (NI) zasilanie urządzeń magistrali obiektowej zlokalizowanych w strefach zagrożenia. Układy zabezpieczone przed inicjacją zapłonu można realizować w oparciu o zabezpieczony przed inicjacją zapłonu system zasilania FieldConnex Fieldbus Power Hub oraz separatory FieldConnex Segment Protector firmy Pepperl+Fuchs. Dodatkowe informacje o produktach firmy Pepperl+Fuchs można znaleźć w dołączonej do nich dokumentacji i/lub korzystając z odsyłaczy zamieszczonych na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com). Należy upewnić się, że wszystkie zastosowane urządzenia magistrali obiektowej są przystosowane i certyfikowane do pracy w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.

Ostrzeżenie

Jeśli system instalowany jest w strefie zagrożenia, to istotne jest, aby zapoznać się i postępować zgodnie z dokumentacją techniczną i instalacyjną producenta. Odstępstwa od zaleceń podanych w dokumentacji producenta mogą prowadzić do niezatwierdzenia instalacji i spowodować zagrożenie. Ponadto, w strefach zagrożenia należy postępować zgodnie z wewnętrznymi procedurami stosowanymi w zakładzie tak, aby obszar był bezpieczny podczas realizacji prac instalacyjnych i obsługi technicznej.

Warunki zasilania DC dla układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu Podstawowe układy zabezpieczone przed inicjacją zapłonu budowane są w oparciu o systemy zasilania Fieldbus Power Hub z izolowanym modułem zasilania FBPS1.23.500, a zasilanie do urządzeń obiektowych podawane jest poprzez jeden lub więcej separatorów. Dla układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu dostępne są również inne rozwiązania:

70

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


n

Jeśli wszystkie urządzenia są certyfikowane do pracy w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu przy napięciach równych lub większych 32 V, to moduł zasilacza FBPS-1.500 może być zastąpiony przez moduł 21 V. Umożliwia to zwiększenie długości kabli toru głównego pokazanych w rozdziale "Układy o wysokiej dostępności" na stronie 29.

n

Jeśli wszystkie urządzenia są certyfikowane dla warunków FNICO (Fieldbus Non-Incendive COncept - koncepcja fieldbus bez inicjacji zapłonu) koniecznych do pracy w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu przy napięciach równych lub większych 17,5 V, to moduł zasilacza FBPS-1.17.500 może być zastąpiony przez moduł 21 V. Powoduje to konieczność stosowania krótszych kabli toru głównego.

Układy budowane w oparciu o system zasilania Fieldbus Power Hub i separatory zapewniają zabezpieczone przed inicjacją zapłonu wyjście okablowania do urządzeń obiektowych. Jest zatem możliwe przeprowadzenie obsługi technicznej bez wyłączania systemu. Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i charakterystyki rezystancji kabla magistrali obiektowej. Formuła zastosowana do wyliczenia maksymalnych długości kabla dla określonego obciążenia systemu zasilania Fieldbus Power Hub podanych w Tabeli 7 na stronie 64 bazuje na następujących założeniach: n

napięcie wyjściowe zasilacza = 21,0 VDC przy obciążeniu 500 mA;

n

każde urządzenie jest certyfikowane jako zabezpieczone przed inicjacją zapłonu przy napięciu 24V lub większym;

n

minimalne napięcie zasilania urządzeń = 9 VDC (w obliczeniach użyto 9,5 VDC);

n

maksymalny spadek napięcia na kablu = 11,5 VDC;

n

maksymalny spadek napięcia na separatorze = 1,0 VDC;

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

długość kabla odnogi wynosi co najwyżej 10 m;

n

do każdej odnogi podłączono co najwyżej jedno urządzenie;

n

wykorzystano kabel (Type A) 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km (rezystancja pętli wynosi 44 Ω/km) przy 22 C;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast system zasilania Fieldbus Power Hub jest podłączony na jego drugim końcu;

Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu

71


n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancja 1 km pętli.

Jeśli założenia te nie będą spełnione, zaczną obowiązywać różne restrykcje i ograniczenia dla danego segmentu. Jeśli średnie obciążenia od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Informacje dotyczące obciążenia wnoszonego przez urządzenia można znaleźć w dokumentacji dla tego urządzenia. Korzystając z danych podanych w Tabeli 7, należy pamiętać, że karta H 1 pobiera ze źródła zasilania magistrali obiektowej prąd 12 mA w trybie simpleks oraz dodatkowe 12 mA (sumarycznie 24 mA) w trybie redundantnym. Długości kabla dla układów z separatorami są mniejsze z uwagi na to, że wystąpienie zwarcia w odnodze spowoduje wzrost natężenia prądu w torze głównym, a w konsekwencji zmniejszenie napięcia zasilania dla innych urządzeń.

72

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


System zasilania Fieldbus Power Hub Do budowy układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu można stosować system zasilania Fieldbus Power Hub z modułami izolowanych zasilaczy FBPS1.23.500 i separatorami. Więcej informacji na temat systemu zasilania Fieldbus Power Hub można znaleźć w podrozdziale "Wykorzystanie systemu zasilania Fieldbus Power Hub firmy Pepperl+Fuchs do redundantnego zasilania magistrali obiektowej" na stronie 41 W Tabeli 7 podano dane techniczne systemu Fieldbus Power Hub z modułem izolowanego zasilacza. Tabela 7 Dane techniczne systemu Fieldbus Power Hub z modułem izolowanego zasilacza FBPS1.23.500 Fieldbus Power Hub z modułem FBPS1.23.500

Dane techniczne

Napięcie zasilania

24 VDC (19,2-35 VDC)

Prąd wyjściowy zasilacza - FBPS1.23.500

500 mA przy 21-23 VDC

Typowe rozproszenie energii

2,5 W na segment

Wymiary

22,1 cm x 24,6 cm x 16,2 cm (8,7 cala x 9,7 cala x 6,4 cala)

Roboczy zakres temperatur

-40 do 60 C

Obciążenie nominalne styków alarmowych - moduł diagnostyczny

maks. 1 A przy maks. 50 VDC

Ochrona przeciwzwarciowa z wykorzystaniem separatorów Patrz podrozdział"Ochrona przeciwzwarciowa z wykorzystaniem separatorów" na stronie 46 Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu

73


Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub Postępować zgodnie z instrukcjami podanymi w podrozdziale "Instalacja i podłączenie systemu zasilania Fieldbus Power Hub" na stronie 48. Preferowane jest stosowanie modułów zasilaczy FBPS-1.23.500 od FBPS-1.500.

Instalacja i podłączenie separatora Postępować zgodnie z instrukcjami podanymi w podrozdziale "Instalacja i podłączenie separatora" na stronie 49.

Sprawdzenie instalacji Patrz podrozdział "Sprawdzanie instalacji" na stronie 51.

74

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Przykład układu zabezpieczonego przed inicjacją zapłonu Na Rysunku 13 pokazano układ, w którym zastosowano redundantną parę kart H1 serii 2 z redundantnym zasilaniem magistrali obiektowej oraz zabezpieczeniem przeciwzwarciowym dla urządzeń na długim (0,5 km) kablu toru głównego. Segment będzie kontynuował pracę zgodnie z oczekiwaniami, jeżeli wystąpi uszkodzenie karty H1, zasilania pierwotnego 24 VDC lub zasilacza magistrali obiektowej. Operator zostanie poinformowany o wystąpieniu tych błędów przez sygnalizację stanu styków alarmowych. Zakłada się, że układ został zaprojektowany zgodnie z wytycznymi podanymi w podrozdziale "Warunki zasilania DC dla układów zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu" na stronie 61. Dlatego, jeśli wystąpi zwarcie podczas instalacji lub demontażu urządzenia z segmentu, dotyczyć ono będzie tylko tego urządzenia, a nie będzie miało wpływu na pozostałą część

Instalacje zabezpieczone przed inicjacją zapłonu

75


segmentu.

Rysunek 13 Układ zabezpieczony przed inicjacją zapłonu z 16 urządzeniami, zbudowany w oparciu o system zasilania Fieldbus Power Hub i separatory

76

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Dodatek A

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus Poniższa procedura testu kontrolnego powinna być wykonana dla każdego segmentu, celem sprawdzenia poprawności zasilania, uziemienia i izolacji, przed przekazaniem do eksploatacji urządzeń na nim zamontowanych. Wyniki pomiarów wykonanych w krokach 1-5 należy zapisać w Arkuszu testów kontrolnych segmentu podanym na stronie 76, a następnie przygotować po jednej kopii arkusza dla każdego testowanego segmentu.

Narzędzia Do wykonania testów kontrolnych segmentu potrzebne będą następujące narzędzia: n

Skopometr firmy Fluke (123 lub 124 Digital Scope Meter) lub podobny z możliwością pomiaru rezystancji, napięcia stałego i pojemności. (Większość mierników pojemności mierzy tylko pojemność elementów i może powodować błędy pomiaru podczas mierzenia kompletnego segmentu.)

n

Mały wkrętak

n

Arkusz testów kontrolnych segmentu (podany na stronie 76)

Procedura testu kontrolnego Przed przystąpieniem do wykonania procedury testów: n

należy się upewnić, że okablowanie jest kompletne, terminatory zostały prawidłowo zainstalowane oraz wszystkie urządzenia zostały podłączone;

n

odłączyć kabel segmentu (+, - i ekran) na przyłączu od strony zasilacza zgodnego z technologią fieldbus.

Należy odłączyć tylko kabel od strony urządzeń obiektowych, nie jest konieczne odłączanie karty H1. Odłączenie kabla od strony urządzeń obiektowych izoluje okablowanie obiektu od karty H1 i zasilacza oraz izoluje ekranowanie od uziemienia, umożliwiając tym samym dokonanie pomiaru rezystancji i pojemności w procedurze testu kontrolnego. Jeśli w danym przypadku sposób połączeń okablowania obiektu Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

77


różni się od opisanego powyżej, to okablowanie obiektu należy odizolować zarówno od karty H1, jak i od zasilacza, ale również ekranowanie od uziemienia.

Ważne

78

W trakcie realizacji pomiarów należy chronić dłonie przed kontaktem z przewodzącymi elementami sond pomiarowych lub przewodami okablowania obiektu. Ciało ludzkie posiada właściwości podobne do cech kondensatora, dlatego też jego kontakt z sondami pomiarowymi lub przewodami kabli może spowodować błędy pomiaru.

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Krok 1: Pomiar rezystancji przewodów H1 segmentu w miejscu odłączenia kabli przychodzących z obiektu. Pomiar rezystancji dla:

Oczekiwany wynik

pomiędzy przewodem + a przewodem -

> 50 kiloomów (rosnąca)

pomiędzy przewodem + a ekranem kabla segmentu

obwód otwarty > 20 MΩ

pomiędzy przewodem - a ekranem kabla segmentu

obwód otwarty > 20 MΩ

pomiędzy przewodem + a listwą uziemienia przyrządu

obwód otwarty > 20 MΩ

pomiędzy przewodem - a listwą uziemienia przyrządu

obwód otwarty > 20 MΩ

pomiędzy ekranem kabla segmentu a listwą uziemienia przyrządu

obwód otwarty > 20 MΩ

1

Krok 2: Pomiar pojemności przewodów H1 segmentu w miejscu odłączenia kabli przychodzących z obiektu. Pomiar pojemności dla:

1

Oczekiwany wynik

Wartość ta może ulegać zmianie w czasie ładowania pojemności w obwodzie RC terminatora oraz pojemności kabli fieldbus.

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

79


pomiędzy przewodem + a przewodem -

1 F (wartość dozwolona: 0,80 2 do 1,20 F)

pomiędzy przewodem + a ekranem kabla segmentu

< 300 nF

pomiędzy przewodem - a ekranem kabla segmentu

< 300 nF

pomiędzy przewodem + a listwą uziemienia przyrządu

< 300 nF3

pomiędzy przewodem - a listwą uziemienia przyrządu

< 300 nF

3

pomiędzy ekranem kabla segmentu a listwą uziemienia przyrządu

< 300 nF

3

2

3

80

Wynik <0,5 F wskazuje na brak terminatora w segmencie. Wynik równy 2 F wskazuje na obecność drugiego terminatora w segmencie. Przy określeniu wartości oczekiwanej założono, że terminator wbudowany w zasilaczu jest stosowany jako drugi i do okablowania obiektowego jest w tym momencie podłączony tylko jeden. W innym przypadku wartość oczekiwana będzie równa 2 F. Uwaga: Pomiar ten nie jest dostępny przy zastosowaniu bariery FieldConnex Field Barrier firmy Pepperl+Fuchs (układy iskrobezpieczne) z wyłącznikiem terminatora (S1) w pozycji On (włączony). Wynik pomiaru, który jest znacznie większy lub rośnie w sposób przypominający ładowanie kondensatora do dużej wartości (> 1 F) wskazuje na złą jakość uziemienia listwy uziemiającej ekranowanie. Należy koniecznie usunąć te błędy uziemienia, by zapobiec błędom transmisji w tym segmencie fieldbus. Wynik pomiaru równy 300 nF wskazuje na szumy w systemie uziemienia. Dane pomiarowe wskazują, że wyniki do 500 nF mogą być akceptowane pod warunkiem, że kształt fali sygnału i napięcie jest porównywalne do pokazanych na Rysunku 14. Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Krok 3: Sprawdzenie wyłącznika terminatora Procedura

Oczekiwany wynik

Sprawdzić, czy zasilacz jest wyposażony w wyłącznik terminatora. Ustawić wyłącznik w pozycji On (załączony) lub Off (wyłączony) w zależności od układu.

łącznie 2 terminatory na segment

Sprawdzić, czy listwa łączeniowa urządzeń jest wyposażona w wyłącznik terminatora. Ustawić wyłącznik w pozycji On (załączony) lub Off (wyłączony) w zależności od układu.

łącznie 2 terminatory na segment

Krok 4: Pomiar napięcia stałego (DC) na złączu wychodzącym na obiekt. Procedura

Oczekiwany wynik

Podłączyć uprzednio odłączony kabel zasilacza. Pociągnąć za przewody, aby sprawdzić, czy mocowanie na zaciskach jest trwałe. Zmierzyć na zaciskach napięcie wyjściowe DC zasilacza i sprawdzić, czy jest ono odpowiednie dla zainstalowanego systemu zasilania magistrali obiektowej. Fieldbus Power System firmy Relcom Fieldbus Power Hub firmy P+F

25-28 VDC 28-30 VDC, 21-23 VDC lub 15-17 VDC

Krok 5: Pomiar kształtu fali AC na złączu wychodzącym na obiekt. Procedura

Oczekiwany wynik

W celu uzyskania dobrych rezultatów ustawić oscyloskop w następujący sposób: pomiar AC, 200 mV/działkę, 10 mikrosekund/działkę i nacisnąć przycisk HOLD, aby zapamiętać kształt przebiegu.

międzyszczytowe 500 mV i 900 mV

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

81


Porównać kształt fali sygnału z przebiegiem oczekiwanym, pokazanym na Rysunku 14. Zwrócić uwagę na różnicę w kształcie fali dla układu z 1 (Rysunek 15) i z 3 terminatorami (Rysunek 16).

82

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

83


Na Rysunku 14 pokazano kształt fali dla układu z dwoma terminatorami i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów). Oczekiwany kształt fali jest taki jak poniżej:

800 mV

Rysunek 14 Kształt fali dla układu z dwoma terminatorami i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów)

84

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Na Rysunku 15 pokazano kształt fali dla układu z jednym terminatorem i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów).

1400 mV

. Rysunek 15 Kształt fali dla układu z jednym terminatorem i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów)

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

85


Na Rysunku 16 pokazano kształt fali dla układu z trzema terminatorami i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów).

650 mV

Rysunek 16 Kształt fali dla układu z trzema terminatorami i kablem o długości 1000 stóp (ok. 330 metrów)

86

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Arkusz testów kontrolnych segmentu Przedsiębiorstwo/Lokalizacja ........................................................................... Dział/Opis ..............................................

Rewident .............................................................................................Nr arkusza testów...........................Nr portu...............

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

87


Krok 1: Pomiar rezystancji przewodów H1 segmentu w miejscu odłączenia kabli przychodzących z obiektu. pomiędzy (+) a (-)

Oczekiwany = > 50 kiloomów (rosnąca)

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (+) a ekranem

Oczekiwany = obwód otwarty > 20 MΩ

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (-) a ekranem

Oczekiwany = obwód otwarty > 20 MΩ

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (+) a listwą uziemienia

Oczekiwany = obwód otwarty > 20 MΩ

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (-) a listwą uziemienia

Oczekiwany = obwód otwarty > 20 MΩ

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy ekranem a listwą uziemienia

Oczekiwany = obwód otwarty > 20 MΩ

Rzeczywisty =.........................................

Krok 2: Pomiar pojemności przewodów H1 segmentu przychodzących z obiektu.

88

pomiędzy (+) a (-)

Oczekiwany = 1 F ( 20%)

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (+) a ekranem

Oczekiwany =< 300 nF

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (-) a ekranem

Oczekiwany =< 300 nF

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (+) a listwą uziemienia

Oczekiwany =< 300 nF

Rzeczywisty =.........................................

pomiędzy (-) a listwą uziemienia

Oczekiwany =< 300 nF

Rzeczywisty =.........................................

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


pomiędzy ekranem a listwą uziemienia

Oczekiwany =< 300 nF

Rzeczywisty =.........................................

Krok 3: Sprawdzenie wyłącznika terminatora Terminator (zasilacz) Terminator (listwa łączeniowa)

Oczekiwany = zależny od układu Oczekiwany = zależny od układu

Rzeczywisty = On (Włączony)........................................ .Off (Wyłączony)......Nie ma zastosowania.......... Rzeczywisty = On (Włączony)....................Off (Wyłączony)......Nie ma zastosowania..........

Krok 4: Pomiar napięcia stałego (DC) przy zasilaczu pomiędzy (+) a (-)

Oczekiwany = 25-28 VDC dla Fieldbus Power Supply firmy Relcom lub 28-30 VDC dla Fieldbus Power Hub firmy P+F

Rzeczywisty =.........................................

Krok 5: Pomiar AC (kształtu fali) na zasilaczu pomiędzy (+) a (-)

Oczekiwany = 500 - 900 mV międzyszczytowe

Rzeczywisty =.........................................

Wykonawca................................................................................................................................ Poprawnie\Niepoprawnie......................... Data......................................................................................

Procedura testu kontrolnego segmentu fieldbus

89


Dodatek B

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus Do zasilania urządzeń obiektowych zainstalowanych w strefach zagrożenia w układach iskrobezpiecznych zgodnych z FISCO można stosować zasilacze MTL9121 IS oraz MTL9122 IS firmy MTL. Zasilacz MTL9121 IS może zasilać do pięciu (5) urządzeń wnoszących obciążenie 20 mA w warunkach określonych w dyrektywie ATEX dla Grupy wybuchowości IIC, natomiast zasilacz MTL9122 IS może zasilać do dwunastu (12) urządzeń wnoszących obciążenie 20 mA w warunkach określonych w dyrektywie ATEX dla Grupy wybuchowości IIB. Należy upewnić się, że wszystkie zastosowane urządzenia magistrali obiektowej są przystosowane i certyfikowane do pracy w układach iskrobezpiecznych dla tych grup wybuchowości. Za wyjątkiem zasilaczy, wiele urządzeń magistrali obiektowej (karty H1, terminatory i osprzęt kablowy) może być stosowanych w układach zarówno iskrobezpiecznych, jak i nieiskrobezpiecznych. Zasilacze MTL9122 IS i 9121 IS są wyposażone w wyłącznik terminatora po stronie karty H1 oraz wyłącznik zasilania po stronie karty H1 umieszczone na czołowej ścianie. Terminator po stronie iskrobezpiecznej jest podłączony na stałe. Oba zasilacze są zasilaczami - wzmacniakami magistrali obiektowej, wzmacniają one sygnał magistrali pochodzący z obiektu oraz zasilają zarówno segment fieldbus, jak i karty H1. Niniejszy rozdział jest poświęcony układom zgodnym z specyfikacją FISCO IS z urządzeniami zabudowanymi w strefach Klasy I Dział 1 lub Strefa 1 EExib. Jeśli do konfiguracji systemu jest podłączone jakieś urządzenie obiektowe nie posiadające certyfikatu dla FISCO, to do jego podłączenia można zastosować adapter Fieldbus Entity Spur Adapter firmy MTL. Jeśli jakieś urządzenie jest zlokalizowane w warunkach zagrożenia Strefa 0, to można je podłączyć do magistrali obiektowej, korzystając z adaptera Fieldbus IS EExia Spur Adapter firmy MTL. Dodatkowe informacje o produktach firmy MTL można znaleźć w ich dołączonej do nich dokumentacji i/lub korzystając z odsyłaczy zamieszczonych na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com).

Komentarz

90

W układach iskrobezpiecznych karty H1 serii 2 wymagają zasilania dla każdego portu. Zasilanie to może być zapewnione przez zasilacze MTL9121 IS oraz 9122 IS.

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Warunki zasilania DC dla układów z zasilaniem iskrobezpiecznym Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i charakterystyki rezystancji kabla magistrali obiektowej. W Tabeli 8 podano maksymalne długości kabla w metrach dla określonego obciążenia zasilacza 9121 IS, natomiast w Tabeli 9 podano te same dane dla zasilacza 9122 IS. Przyjęto następujące założenia: n

napięcie wyjściowe zasilacza MTL9121 IS wynosi 12 VDC przy obciążeniu 110 mA w temperaturze 0ºC;

n

napięcie wyjściowe zasilacza MTL9122 IS wynosi 12,8 VDC przy obciążeniu 250 mA w temperaturze 0ºC;

n

minimalne napięcie zasilania urządzenia = 9,5 VDC (0,5 V marginesu);

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

wykorzystano kabel (Type A) 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km;

n

rezystancja kabla (Type A) = 22 Ω/km x 2 (pętla) = 44 Ω/km;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast zasilacz zgodny z technologią fieldbus jest podłączony na jego drugim końcu;

n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancja 1 km pętli.

Jeśli założenia te nie będą spełnione, zaczną obowiązywać różne restrykcję i ograniczenia dla danego segmentu. Jeśli średnie obciążenie od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Tabela 8 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia zasilacza 9121 IS Liczba urządzeń obiektowych

Obciążenie zasilacza (mA)

Maksymalna długość kabla (w metrach)

1

20

1000

2

40

1000

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus

91


3

60

940

4

80

710

5

100

560

5

110

510

Tabela 9 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia zasilacza 9122 IS

92

Liczba urządzeń obiektowych

Obciążenie zasilacza (mA)

1

20

1900

2

40

1870

3

60

1250

4

80

930

5

100

750

6

120

620

7

140

530

8

160

460

9

180

410

10

200

370

11

220

340

Maksymalna długość kabla (w metrach)

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Ostrzeżenie

12

240

310

12

250

300

Jeśli system instalowany jest w strefie zagrożenia, to istotne jest, aby zapoznać się i postępować zgodnie z dokumentacją techniczną i instalacyjną producenta. Odstępstwa od zaleceń podanych w dokumentacji producenta mogą prowadzić do nie zatwierdzenia instalacji i spowodować zagrożenie. Dodatkowo, w strefach zagrożenia należy postępować zgodnie z wewnętrznymi procedurami stosowanymi w zakładzie tak, aby obszar był bezpieczny podczas realizacji prac instalacyjnych i obsługi technicznej.

Zasilanie karty H1 Oba zasilacze, MTL9121 IS oraz 9122 IS, mogą również zasilać kartę H1 zabudowaną w obszarze bezpiecznym. Zasilacze te mają nominalną obciążalność 30 mA i są zdolne zasilać karty H1 serii 2 zarówno w trybie simpleks, jak i redundantnym. Długość kabla pomiędzy zasilaczem a kartą H1 może przekroczyć 1000 metrów.

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus

93


Instalacja iskrobezpiecznych zasilaczy firmy MTL Zasilacze MTL9121 IS oraz MTL9122 IS są montowane na szynie DIN i są zasilane z typowego zasilacza zbiorczego 24 VDC. Są one podłączane do okablowania segmentu , aby zasilać te urządzenia magistrali obiektowej, które nie mają własnego zasilania. W górnej części każdego z zasilaczy znajduje się listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia kabla magistrali obiektowej zainstalowanego po stronie bezpiecznej, od strony karty H1, oraz druga listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia zasilania 24 V zainstalowanego po stronie bezpiecznej. U dołu każdego z zasilaczy znajduje się listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia kabla magistrali obiektowej zainstalowanego po stronie iskrobezpiecznej. Listwy te

pokazano na poniższym rysunku. 94

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rysunek 17

Komentarz

Przyłącza zasilacza MTL9122 IS

Okablowanie strefy zagrożenia musi być izolowane od okablowania strefy bezpiecznej. To samo dotyczy uziemienia, przewody uziemiające muszą być izolowane na całej drodze do podłączenia do punktu uziemienia.

?PODŁĄCZENIA PO STRONIE STREFY BEZPIECZNEJ Listwy zaciskowe do podłączenia wejścia zasilania 24 VDC oraz kabla od karty H1 znajdują się w górnej części zasilacza. 1. Podłączyć przewód dodatni (+) głównego zasilania do zacisku 1. 2. Podłączyć przewód ujemny (-) głównego zasilania do zacisku 2. 3. Podłączyć przewód dodatni (+) zasilania zapasowego (opcjonalne) do zacisku 3. Jeśli używane są zasilacz główny i zapasowy 24 VDC, to należy upewnić się, że przewody ujemne zasilania są ze sobą połączone. 4. Podłączyć przewód ujemny (-) kabla segmentu od strony karty H1 do zacisku 4. 5. Podłączyć ekranowanie kabla segmentu od strony karty H1 do zacisku 5. 6. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony karty H1 do zacisku 6.

?PODŁĄCZENIA PO STRONIE STREFY ZAGROŻENIA Listwa zaciskowa do podłączenia kabla od strony strefy zagrożenia znajduje się u dołu zasilacza. 1. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony strefy zagro żenia do zacisku 7.

2. Podłączyć ekranowanie kabla segmentu od strony strefy zagrożenia do zacisku 8 i do punktu podłączenia uziemienia.

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus

95


3. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony strefy zagro żenia do zacisku 9.

96

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Wyłączniki Zasilacz jest wyposażony w wyłącznik terminatora po stronie karty H1 i wyłącznik zasilania po stronie karty H1. (Terminator po stronie obiektu jest podłączony na stałe.) n

Terminator po stronie karty H1 jest włączony, gdy wyłącznik znajduje się w położeniu górnym, a wyłączony wtedy, gdy wyłącznik znajduje się w pozycji dolnej.

n

Zasilanie po stronie karty H1 jest włączone, gdy wyłącznik znajduje się w położeniu górnym, a wyłączone wtedy, gdy wyłącznik znajduje się w pozycji dolnej.

Rysunek 18

Wyłączniki terminatora i zasilania

O lokalizacji i ewentualnym wykorzystaniu terminatora zintegrowanego z zasilaczem decyduje konfiguracja segmentu. Należy upewnić się, że dwa terminatory są zainstalowane w segmencie po stronie karty H1 oraz dwa w segmencie po stronie obiektu każdego zasilacza. Wykorzystanie wyłączalnego zasilania jest również zależne od wymagań konkretnego układu iskrobezpiecznej magistrali obiektowej. Karty H1 seria 2 wymagają zasilania, zatem wyłącznik zasilania po stronie karty H1 powinien być załączony. Jeśli do danego segmentu fieldbus dołączonych jest więcej niż jeden zasilacz (jak na Rysunku 19), to zasilanie po stronie karty H1 powinno być podawane tylko przez jeden z nich. Należy upewnić się, że wyłączniki w pozostałych zasilaczach znajdują się w pozycji wyłączonej.

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus

97


Przykład układu iskrobezpiecznego z zasilaczami MTL9122 Na poniższym rysunku pokazano układ iskrobezpieczny umożliwiający podłączenie w segmencie do 16 urządzeń. Maksymalna długość kabla w części segmentu związanej z MTL9122 wynosi 1900 metrów oraz maksymalna całkowita długość kabla jest równa 1900 metrów.

Rysunek 19

98

Segment z 16 urządzeniami iskrobezpiecznymi

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Komentarz

Należy upewnić się, że wszystkie urządzenia są przystosowane i certyfikowane do zastosowania w układach iskrobezpiecznych.

Zasilacze firmy MTL dla iskrobezpiecznych układów fieldbus

99


Dodatek C

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu Do zasilania urządzeń obiektowych zainstalowanych w strefach zagrożenia, Strefa 2/Dział 2 w konwencjonalnych układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu lub zgodnych z FNICO (Fieldbus Non-Incendive COncept - koncepcja fielbus bez inicjacji zapłonu), można stosować zasilacze MTL9111-NI oraz MTL9112-NI. Zasilacz MTL9111-NI można stosować do zasilania maksymalnie dziewięciu (9) urządzeń dających obciążenie 20 mA każde w warunkach określonych w dyrektywie ATEX dla Grupy wybuchowości IIC/Grupy A-D, natomiast zasilacz MTL9112-NI może zasilać do szesnastu (16) urządzeń dających obciążenie 20 mA każde w warunkach określonych w dyrektywie ATEX dla Grupy wybuchowości IIB/Grupy C i D. Należy upewnić się, że wszystkie zastosowane urządzenia fieldbus są przystosowane i certyfikowane do pracy w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu dla tych grup wybuchowości. Za wyjątkiem zasilaczy, wiele urządzeń fieldbus (karty H1, terminatory i osprzęt kablowy) może być stosowanych zarówno w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu, jak i innych. Zasilacze MTL9111-NI i 9112-NI mogą być stosowane w obu poniżej wymienionych typach rozwiązań: n

Konwencjonalne układy zabezpieczone przed inicjacją zapłonu. W układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu NI/ExnL, w których ograniczona jest energia w okablowaniu należy brać pod uwagę parametry kabla.

n

Układy zgodne z FNICO, w których nie jest wymagany dobór parametrów kabla. Wymagania FNICO są podobne do FISCO i zostały opisane w dokumencie MTL Application Note AN9027 (MTL Uwagi o rozwiązaniach AN9027).

Zasilacze MTL9111-NI i 9112-NI są wyposażone w wyłącznik terminatora po stronie karty H1 oraz wyłącznik zasilania po stronie karty H1 umieszczone na czołowej ścianie. Terminator po stronie obiektu jest podłączony na stałe. Oba zasilacze są zasilaczami - wzmacniakami magistrali obiektowej, wzmacniają one sygnał magistrali pochodzący z obiektu oraz zasilają zarówno segment fieldbus, jak i karty H1. Dodatkowe informacje o produktach firmy MTL można znaleźć w dołączonej do nich dokumentacji i/lub korzystając z odsyłaczy zamieszczonych na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com). 100

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Komentarz

W układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu karty H1 serii 2 wymagają zasilania dla każdego portu. Zasilanie to może być zapewnione przez zasilacze MTL9111-NI oraz 9112-NI.

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

101


Warunki zasilania DC dla układów z zasilaniem bez inicjacji zapłonu Moc zasilania dostępna dla urządzeń obiektowych zależy od długości i charakterystyki rezystancji kabla magistrali obiektowej. W Tabeli 10 podano maksymalne długości kabla w metrach dla określonego obciążenia zasilacza 9111NI, natomiast w Tabeli 11 podano te same dane dla zasilacza 9112-NI. Przyjęto następujące założenia: n

napięcie wyjściowe zasilacza MTL9111-NI wynosi 12 VDC przy obciążeniu 180 mA w temperaturze 0ºC;

n

napięcie wyjściowe zasilacza MTL9112-NI wynosi 12,8 VDC przy obciążeniu 320 mA w temperaturze 0ºC;

n

minimalne napięcie zasilania urządzenia = 9,5 VDC (0,5 V marginesu);

n

każde urządzenie daje średnie obciążenie 20 mA;

n

wykorzystano kabel (Type A) 18 AWG o rezystancji 22 Ω/km;

n

rezystancja kabla (Type A) = 22 Ω/km x 2 (pętla) = 44 Ω/km;

n

urządzenia są podłączone na jednym końcu kabla, natomiast zasilacz zgodny z technologią fieldbus jest podłączony na jego drugim końcu;

n

maksymalna długość (km) = (dopuszczalny spadek napięcia na pętli/natężenie prądu w pętli)/rezystancja 1 km pętli

Jeśli założenia te nie będą spełnione, zaczną obowiązywać różne restrykcje i ograniczenia dla danego segmentu. Jeśli średnie obciążenia od urządzeń jest większe niż 20 mA na urządzenie, to należy zmniejszyć podaną w tabeli długość kabla do odpowiedniej dla danej liczby urządzeń lub zmniejszyć liczbę urządzeń w danym segmencie. Tabela 10 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia zasilacza 9111 NI Liczba urządzeń obiektowych

102

Obciążenie zasilacza (mA)

Maksymalna długość kabla (w metrach)

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


1

20

1000

2

40

1000

3

60

940

4

80

710

5

100

560

6

120

470

7

140

400

8

160

350

9

180

310

Tabela 11 Maksymalne długości kabla w zależności od obciążenia zasilacza 9112 NI Liczba urządzeń obiektowych

Obciążenie zasilacza (mA)

1

20

1900

2

40

1870

3

60

1250

4

80

930

5

100

750

6

120

620

Maksymalna długość kabla (w metrach)

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

103


Ostrzeżenie

7

140

530

8

160

460

9

180

410

10

200

370

11

220

340

12

240

310

13

260

280

14

280

260

15

300

250

16

320

230

Jeśli system instalowany jest w strefie zagrożenia, to bardzo ważne jest zapoznanie się i postępowanie zgodne z dokumentacją techniczną i instalacyjną producenta. Odstępstwa od zaleceń podanych w dokumentacji producenta mogą prowadzić do nie zatwierdzenia instalacji i spowodować zagrożenie. Dodatkowo, w strefach zagrożenia należy postępować zgodnie z wewnętrznymi procedurami stosowanymi w zakładzie, tak aby obszar był bezpieczny podczas realizacji prac instalacyjnych i obsługi technicznej.

Zasilanie karty H1 Oba zasilacze, MTL9111-NI oraz 9112-NI, mogą również zasilać kartę H1 zabudowaną w obszarze bezpiecznym. Zasilacze te mają nominalną obciążalność 30 mA i są zdolne zasilać karty H1 serii 2 zarówno w trybie simpleks, jak i

104

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


redundantnym. Długość kabla pomiędzy zasilaczem a kartą H1 może przekroczyć 1000 metrów.

Instalacja zasilaczy zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu Zasilacze MTL9111-NI oraz MTL 9112-NI są montowane na szynie DIN i są zasilane z typowego zasilacza zbiorczego 24 VDC. Są one podłączane do okablowania segmentu , aby zasilać te urządzenia magistrali obiektowej, które nie mają własnego zasilania. W górnej części każdego z zasilaczy znajduje się listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia kabla magistrali obiektowej zainstalowanego po stronie bezpiecznej, od strony karty H1, oraz druga listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia zasilania 24 V zainstalowanego po stronie bezpiecznej. U dołu każdego z zasilaczy znajduje się listwa z trzema zaciskami służąca do podłączenia kabla magistrali obiektowej zainstalowanego po stronie bez inicjacji zapłonu. Listwy te pokazano na poniższym rysunku.

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

105


Rysunek 20 Przyłącza zasilaczy MTL9111-NI oraz MTL9112-NI

Komentarz

106

Okablowanie strefy zagrożenia musi być izolowane od okablowania strefy bezpiecznej. To samo dotyczy uziemienia, przewody uziemiające muszą być izolowane na całym odcinku do połączenia z punktem uziemienia.

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


?PODŁĄCZENIA PO STRONIE STREFY BEZPIECZNEJ Listwy zaciskowe do podłączenia wejścia zasilania 24 VDC oraz kabla od karty H1 znajdują się w górnej części zasilacza. 1. Podłączyć przewód dodatni (+) głównego zasilania do zacisku 1. 2. Podłączyć przewód ujemny (-) głównego zasilania do zacisku 2. 3. Podłączyć przewód dodatni (+) zasilania zapasowego (opcjonalne) do zacisku 3. Jeśli używane są zasilacz główny oraz zapasowy 24 VDC, to należy upewnić się, że przewody ujemne zasilania są ze sobą połączone. 4. Podłączyć przewód ujemny (-) kabla segmentu od strony karty H1 do zacisku 4. 5. Podłączyć ekranowanie kabla segmentu od strony karty H1 do zacisku 5. 6. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony karty H1.

?PODŁĄCZENIA PO STRONIE STREFY ZAGROŻENIA Listwa zaciskowa do podłączenia kabla od strony strefy zagrożenia znajduje się u dołu zasilacza. 1. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony strefy zagrożenia do zacisku 7.

2. Podłączyć ekranowanie kabla segmentu od strony strefy zagrożenia do zacisku 8 i do punktu podłączenia uziemienia.

3. Podłączyć przewód dodatni (+) kabla segmentu od strony strefy zagro żenia do zacisku 9.

Wyłączniki Zasilacz jest wyposażony w odłączany terminator po stronie karty H1 i wyłącznik zasilania po stronie karty H1. (Terminator po stronie obiektu jest podłączony na stałe.) Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

107


n

Terminator po stronie karty H1 jest włączony, gdy wyłącznik znajduje się w położeniu górnym, a wyłączony wtedy, gdy wyłącznik znajduje się w pozycji dolnej.

n

Zasilanie po stronie karty H1 jest włączone, gdy wyłącznik znajduje się w położeniu górnym, a wyłączone wtedy, gdy wyłącznik znajduje się w pozycji dolnej.

Rysunek 21 Wyłączniki terminatora i zasilania

O lokalizacji i ewentualnym wykorzystaniu terminatora zintegrowanego z zasilaczem decyduje konfiguracja segmentu. Należy się upewnić, że dwa terminatory są zainstalowane w segmencie po stronie karty H1 oraz dwa w segmencie po stronie obiektu każdego zasilacza. Podobnie wykorzystanie wyłączalnego zasilania jest zależne od wymagań konkretnego układu magistrali obiektowej zabezpieczonej przed inicjacją zapłonu. Karty H1 serii 2 wymagają zasilania, zatem wyłącznik zasilania po stronie karty H1 powinien być załączony. Jeśli do danego segmentu fieldbus dołączonych jest więcej zasilaczy niż jeden (jak na Rysunku 22), to zasilanie po stronie karty H1 powinno być podawane tylko przez jeden z nich. Należy się upewnić, że wyłączniki w pozostałych zasilaczach znajdują się w pozycji wyłączonej.

Przykład układu zabezpieczonego przed inicjacją zapłonu Na dwóch poniższych rysunkach pokazano układy zabezpieczone przed inicjacją zapłonu, zbudowane w oparciu o zasilacze MTL9111-NI i MTL9112-NI. Jeśli w danym rozwiązaniu magistrali są stosowane bloki rozgałęzień z ochroną przeciwzwarciową, to dla zapewnienia, że ewentualne zwarcie będzie oddziaływać wyłącznie na jedno urządzenie, konieczna może się okazać redukcja długości kabli i liczby urządzeń.

108

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Przykład układu z dwoma zasilaczami MTL9111-NI Na poniższym rysunku pokazano układ zabezpieczony przed inicjacją zapłonu, zbudowany w oparciu o dwa zasilacze MTL9111-NI, umożliwiający podłączenie w segmencie do 16 urządzeń. Maksymalna długość kabla w części segmentu związanej z MTL9111-NI wynosi 1900 metrów oraz maksymalna całkowita długość kabla jest równa 1900 metrów.

Rysunek 22 Segment z dwoma zasilaczami MTL9111-NI i 16 urządzeniami bez inicjacji zapłonu

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

109


Komentarz

Należy się upewnić, że wszystkie urządzenia są przystosowane i certyfikowane do zastosowania w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.

Przykład układu z zasilaczem MTL9112-NI Na poniższym rysunku pokazano układ zabezpieczony przed inicjacją zapłonu zbudowany w oparciu o dwa zasilacze MTL9112-NI, umożliwiający podłączenie w segmencie do 16 urządzeń. Maksymalna długość kabla w części segmentu związanej z MTL9112-NI wynosi 1900 metrów oraz maksymalna całkowita długość kabla jest równa 1900 metrów.

110

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Rysunek 23 Segment z zasilaczem MTL9112-NI i 16 urządzeniami bez inicjacji zapłonu

Komentarz

Należy się upewnić, że wszystkie urządzenia są przystosowane i certyfikowane do zastosowania w układach zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu.

Zasilacze firmy MTL dla układów fieldbus zabezpieczonych przed inicjacją zapłonu

111


Dodatek D

Identyfikowanie i usuwanie usterek W niniejszym rozdziale pokazano, w jaki sposób przy pomocy aplikacji DeltaV Explorer i Diagnostics oraz karty H1 można dokonywać identyfikacji usterek w pracy magistrali obiektowej. Podano również sposób identyfikowania najczęściej występujących problemów. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w Books Online.

Identyfikacja usterek przy pomocy karty H1 Kata H1 udostępnia bardzo duży zakres informacji dla identyfikowania i usuwania usterek segmentu fieldbus. Po uruchomieniu komunikacji, do śledzenia poprawności komunikacji pomiędzy kartą a urządzeniami fieldbus można wykorzystać diody LED. Dwa dolne diody LED odzwierciedlają stan komunikacji pomiędzy portem karty a urządzeniami fieldbus podłączonymi do tego portu. Tabela 12 Diody LED karty Fieldbus H1

112

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Diody LED

Zielony – Zasilanie (Power)

Prawidłowy stan urządzenia

karta H1 - Włączony

Nieprawidłowy stan urządzenia

Wyłączony

Prawdopodobna przyczyna

Brak zasilania karty H1.

karta H1, seria 2, tryb simpleks - Włączony Zielony – Zasilanie/Aktyw na (Power/Active)

Działanie korygujące

1. Sprawdzić, czy karta H1 jest zasilana.

2. Jeśli jest zasilana, to wymienić kartę H1.

karta H1, seria 2, tryb redundantny Aktywna - Włączony Gotowość - Miga

Czerwony – Usterka (Error)

Wyłączony

Włączony

Brak komunikacji pomiędzy kartą H1 a kontrolerem systemu DeltaV.

1. Sprawdzić, czy istnieje komunikacja pomiędzy innymi kartami I/O a kontrolerem systemu DeltaV. 2. Jeśli nie istnieje komunikacja pomiędzy kontrolerem a kartami I/O, to wymienić kontroler lub kartę H1.

Żółty - porty 1 i 2

Włączony

Identyfikowanie i usuwanie usterek

Wyłączony

Port nie jest uaktywniony lub karta H1 nie komunikuje się z żadnym urządzeniem przez ten port.

1. Uaktywnić i załadować port. 2. Skonfigurować port i załadować konfigurację.

Żółty - Miga (konfiguracja urządzenia nie jest załadowana)

Brak konfiguracji dla tego segmentu fieldbus.

Skonfigurować port i załadować konfigurację.

Żółty - Miga (konfiguracja urządzenia jest załadowana)

Komunikacja w porcie jest poprawna, problemy dotyczą urządzenia.

Sprawdzić statystyki komunikacyjne dla każdego urządzenia fieldbus podłączonego do tego portu.

113


Przy pomocy aplikacji DeltaV Explorer uaktywnić i załadować port, natomiast korzystając z aplikacji Control Studio skonfigurować i załadować konfigurację. Ciągłe świecenie żółtej diody LED oznacza, że komunikacja pomiędzy portem a urządzeniami do niego podłączonymi jest sprawna i że został dla tego segmentu skonfigurowany co najmniej jeden blok funkcyjny. Należy pamiętać, że każde urządzenie fieldbus musi posiadać co najmniej jeden blok funkcyjny AI lub AO.

Wykorzystanie aplikacji DeltaV Explorer do identyfikowania i usuwania usterek Wskaźniki aplikacji DeltaV Explorer podają informacje o tym, czy port lub urządzenie fieldbus wymaga załadowania lub włączenia do eksploatacji. Niebieski trójkąt ( ) przy porcie lub urządzeniu oznacza, że dany port lub urządzenie musi zostać załadowane. Wybrać urządzenie lub port, kliknąć prawym przyciskiem myszki i wybrać "Download" - otwarte zostanie okienko dialogowe pokazujące dane konfiguracyjne magistrali obiektowej, które zostaną załadowane. Żółty wykrzyknik ( ) przy urządzeniu oznacza, że dane urządzenie musi zostać włączone do eksploatacji. W celu włączenia urządzenia do eksploatacji należy wybrać je na liście urządzeń wyłączonych z eksploatacji, a następnie, korzystając z metody "przeciągnij-i-upuść", przeciągnąć je do odpowiadającego mu obszaru zablokowanego.

Wykorzystanie aplikacji DeltaV Diagnostics do identyfikowania i usuwania usterek Należy pamiętać, że system pomocy online aplikacji Diagnostics zawiera opisy wartości wszystkich parametrów magistrali obiektowej. Aby móc przejrzeć ten opis, należy wskazać parametr, kliknąć prawy przycisk myszki i wybrać pozycję "What's This". Korzystając z aplikacji DeltaV Diagnostics, można:

114

n

stwierdzić, czy urządzenie jest włączone do eksploatacji;

n

sprawdzić integralność karty H1, zapasowego urządzenia Link Master oraz portu; Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


n

sprawdzić pełną statystykę portu i komunikacji dla każdego urządzenia.

W celu szybkiego przejrzenia stanu urządzenia należy uruchomić aplikację DeltaV Diagnostics i wybrać "View" (Widok) | "Details" (Szczegóły) lub "View" | "Compare" (Porównaj). Jeśli urządzenie nie jest włączone do eksploatacji, to uruchomić aplikację DeltaV Explorer i włączyć je. Następnie załadować port i urządzenie. Jeśli urządzenie jest włączone do eksploatacji, to sprawdzić integralność w tym porcie, a następnie przejrzeć statystyki komunikacji dla urządzenia i portu. Integralność portu Na ogół problemy z integralnością mają swoje źródło poniżej węzła, a następnie gwałtownie narastają do jego poziomu. Problemy z integralnością są sygnalizowane przez nakładkę . Należy rozpocząć od wyszukania kontrolera z nakładką , a jeśli zostanie on znaleziony, to należy rozwinąć jego strukturę hierarchiczną aż do znalezienia głównej przyczyny problemu. Jeśli problem integralności wiąże się z kartą H1, to należy rozwinąć strukturę karty i zobaczyć, na którym porcie on występuje. W tym celu należy wybrać każdy port i przejrzeć jego status. Możliwe wartości statusu portu są następujące: n

"Good" (Dobry) - dobra podstawowa komunikacja ze wszystkimi urządzeniami podłączonymi do tego portu.

n

"Link Error" (Błąd łącza) - możliwa usterka karty. Zresetować kartę H1 w celu uruchomienia procedury testu własnego. Jeśli problem nadal występuje, należy wymienić kartę i powiadomić pomoc techniczną.

n

"Duplicate Address on Link" (Zdublowany adres w łączu) - inne urządzenie obecnie komunikuje się za pomocą tego adresu portu.

n

"No Communications on Link" (Brak komunikacji w łączu).

n

"H1 Card Problem" (Usterka karty H1) - zresetować kartę H1 w celu uruchomienia procedury testu własnego. Jeśli problem występuje nadal, to należy wymienić kartę i skontaktować się z pomocą techniczną.

n

Usterka jednego lub większej liczby bloków funkcjonalnych w łączu lub usterka urządzenia - rozwinąć strukturę portu i sprawdzić status każdego urządzenia podłączonego do tego portu. Dowolny stan inny niż załączony do eksploatacji wskazuje na prawdopodobieństwo wystąpienia problemu dotyczącego tego urządzenia fieldbus. Pomoc w zakresie załączania urządzenia do eksploatacji mona znaleźć w systemie pomocy online aplikacji DeltaV Explorer.

n

Błąd w danych konfiguracyjnych urządzenia sygnalizowany przez status "Device Class Mismatch" (Niezgodność klasy urządzenia) - zapasowe urządzenie Link Master pracuje jako główne lub główne urządzenie pracuje jako Link Master.

Identyfikowanie i usuwanie usterek

115


n

Błąd ładowania sygnalizowany jako status "Schedule Download Failure" (Błąd ładowania harmonogramu) - oznacza, że wystąpił błąd podczas ładowania harmonogramu do tego urządzenia przez program zarządzający komunikacją (LAS - Link Active Scheduler).

Statystyki komunikacyjne portu Polecenie Port Statistics (Statystyki portu) udostępnia szeroki przegląd aktywności portu w zakresie komunikacji. Wybrać port, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Port Statistics". W statystykach portu należy przeglądać:

116

n

"Retries" (Powtórzenia) − "Total Dll Retries" (Sumaryczna liczba powtórzeń Dll) jest sumaryczną liczbą pakietów przesyłanych w łączu, których transmisję karta H1 musiała powtórzyć. Jeśli ta liczba stale rośnie, to należy przejrzeć statystyki komunikacyjne dla każdego urządzenia, aby stwierdzić, które jest przyczyną tego stanu. W celu sprawdzenia statystyk komunikacyjnych urządzenia należy kliknąć na urządzeniu, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Communication Statistics" (Pokaż statystyki komunikacyjne). Na ogół liczba powtórzeń pakietów transmitowanych do urządzenia powinna być mniejsza niż 1% całkowitej liczby pakietów do niego przesłanych. Jeśli tak nie jest, to urządzenie może być uszkodzone lub wystąpił problem z segmentem.

n

"Invalid responses" (Niepoprawne odpowiedzi) − "Total Invalid Responses" (Sumaryczna liczba niepoprawnych odpowiedzi) jest sumaryczną liczbą żądań transmisji, które zostały zakończone niepoprawnie z uwagi na to, że urządzenia zwróciło status błędu. Jeśli ta liczba stale rośnie, to należy przejrzeć statystyki komunikacyjne dla każdego urządzenia, aby stwierdzić, które jest przyczyną tego stanu. W celu sprawdzenia statystyk komunikacyjnych urządzenia należy kliknąć na urządzeniu, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Communication Statistics" (Pokaż statystyki komunikacyjne).

n

"Stack errors" (Błędy stosu) − "Total Local Stack Errors"(Sumaryczna liczba błędów stosu) jest sumaryczną liczbą żądań transmisji, które zostały zakończone niepoprawnie z uwagi na to, że lokalny stos komunikacji zwrócił status wskazujący błąd. Jeśli ta liczba stale rośnie, to karta H1 może wymagać wymiany. "Total Stack Rejected Request" (Sumaryczna liczba żądań odrzuconych) jest sumaryczną liczbą żądań transmisji zakończonych błędem z uwagi na brak akceptacji lokalnego stosu komunikacyjnego. Jeśli ta liczba stale rośnie, to karta H1 może wymagać wymiany.

n

"Timeouts" (Przeterminowania) − "Total Request TimeOut" (Sumaryczna liczba przeterminowań) jest sumaryczną liczbą żądań transmisji Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


zakończonych błędem z uwagi na brak odpowiedzi z urządzenia w określonym czasie. Jeśli ta liczba stale rośnie, to należy sprawdzić statystyki komunikacyjne dla każdego urządzenia. W celu sprawdzenia statystyk komunikacyjnych urządzenia należy kliknąć na urządzeniu, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Communication Statistics" (Pokaż statystyki komunikacyjne).

Wskazówka Kliknięcie przycisku "Reset Stats" (Resetuj statystyki) spowoduje wyzerowanie wszystkich wartości i ułatwi odczytywanie statystyk. Informacje o wartościach statusów można uzyskać, klikając na przycisk "Help" (Pomoc) dowolnego okienka dialogowego "Port Statistics". Następnie należy przejrzeć szczegółowe statystyki portu. W tym celu należy wybrać port, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Port Detail Statistics" (Pokaż szczegółowe statystyki portu). Przedrostek "FMS" w niektórych statystykach szczegółowych odnosi się do usługi "Fieldbus Message Specification" (Specyfikacja komunikatu magistrali obiektowej). Usługa ta umożliwia aplikacjom użytkownika przesyłanie komunikatów pomiędzy sobą poprzez magistralę obiektową, korzystając ze standardowego zestawu formatów komunikatu. Natomiast przedrostek "SM" odnosi się do usługi "System Management" (Zarządzanie systemem). Usługa "System Management" realizuje wiele funkcji na rzecz magistrali obiektowej, w tym automatyczne przypisywanie adresu urządzenia i wyszukiwanie znaczników. W szczegółowych statystykach portu należy zwrócić uwagę na: n

"Identifies" (Identyfikacje) − "FMS Identifies" (Identyfikacje FMS) jest to liczba żądań identyfikacji wysłana przez usługę "FMS" do tego portu. "SM Identifies" (Identyfikacje SM) jest to liczba żądań identyfikacji wysłana przez magistralę obiektową w celu zidentyfikowania urządzenia obiektowego. Żądanie to jest wysyłane zawsze, gdy do portu zostaje podłączone urządzenie lub następuje zmiana adresu urządzenia. Jeśli wartość ta zwiększa się po zainstalowaniu i włączeniu do eksploatacji wszystkich urządzeń, to może oznaczać usterkę segmentu fieldbus lub urządzenia obiektowego. W celu znalezienia źródła tego problemu należy przejrzeć statystyki wszystkich urządzeń podłączonych do tego portu.

n

"Initiates" (Inicjacje) − "FMS Initiates" (Inicjacje FMS) jest to liczba żądań zrealizowania połączenie magistrali obiektowej wysłanych w danym porcie. Jeśli wartość ta stale rośnie po włączeniu do eksploatacji i załadowaniu wszystkich urządzeń, to może oznaczać zakłócenia w segmencie fieldbus lub usterkę urządzenia obiektowego. W celu znalezienia źródła tego problemu należy

Identyfikowanie i usuwanie usterek

117


przejrzeć statystyki komunikacyjne wszystkich urządzeń magistrali obiektowej podłączonych do tego portu. W celu sprawdzenia statystyk komunikacyjnych urządzenia należy kliknąć na urządzeniu, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Communication Statistics" (Pokaż statystyki komunikacyjne). n

"Aborts" (Porzucenia) − "FMS Aborts" (Porzucenia FMS) jest to liczba żądań przerwania połączeń magistrali obiektowej wysłanych w danym porcie. Jeśli wartość ta stale rośnie po włączeniu do eksploatacji i załadowaniu wszystkich urządzeń, to może oznaczać zakłócenia w segmencie fieldbus lub usterkę urządzenia obiektowego. W celu znalezienia źródła tego problemu należy przejrzeć statystyki komunikacyjne wszystkich urządzeń magistrali obiektowej podłączonych do tego portu. W celu sprawdzenia statystyk komunikacyjnych urządzenia należy kliknąć na urządzeniu, kliknąć prawym przyciskiem myszki i z rozwijalnego menu wybrać "Display Communication Statistics" (Pokaż statystyki komunikacyjne).

Statystyki komunikacyjne urządzenia Następnie należy przejrzeć statystyki komunikacyjne urządzeń. W tym celu należy kliknąć prawym przyciskiem myszki na każdym z urządzeń, wybrać "Display Communication Statistics" i zwrócić uwagę na:

118

n

"Aborts received and sent" (Porzucenia odebrane i wysłane) − "AbortsRxd" (Porzucenia odebrane) jest to sumaryczna liczba żądań przerwania połączenia otrzymanych z bloku funkcyjnego w danym urządzeniu. Jeśli wartość ta stale rośnie tylko dla danego urządzenia, to może to oznaczać jego usterkę. Jeśli wartość ta stale rośnie dla wielu urządzeń obiektowych, to może to oznaczać błąd w pracy magistrali systemowej. "AbortsSent" (Porzucenia wysłane) jest to sumaryczna liczba żądań przerwania połączenia wysłanych do bloku funkcyjnego w danym urządzeniu. Jeśli wartość ta stale rośnie tylko dla danego urządzenia, to może to oznaczać jego usterkę. Jeśli wartość ta stale rośnie dla wielu urządzeń obiektowych, to może to oznaczać błąd w pracy magistrali systemowej.

n

"Initiates received and sent" (Inicjacje odebrane i wysłane) − "InitsSent" (Inicjacje wysłane) jest to sumaryczna liczba żądań połączenia wysłanych do bloku funkcyjnego w danym urządzeniu. Jeśli wartość ta stale rośnie tylko dla danego urządzenia, to może to oznaczać jego usterkę. Jeśli wartość ta stale rośnie dla wielu urządzeń obiektowych, to może to oznaczać błąd w pracy magistrali systemowej.

n

"Pcr Timeouts" − "PcrTimeoutsRxd" (Przeterminowania odbioru Pcr) jest to sumaryczna liczba żądań magistrali obiektowej wysłanych do bloku Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


funkcyjnego w danym urządzeniu zakończonych błędem z uwagi na brak odpowiedzi od urządzenia w określonym czasie. Jeśli wartość ta stale rośnie dla danego urządzenia, to może to oznaczać jego usterkę. n

"Livelist appearances" — "NumLiveListAppearances" (Liczba wystąpień na liście załączeń) podaje liczbę odłączeń a następnie ponownego załączenia się urządzenia do pracy w trybie online. Jeśli wartość ta rośnie, to może oznaczać albo usterkę magistrali obiektowej albo urządzenia.

Identyfikowanie i usuwanie najczęściej występujących usterek fieldbus Usterka urządzenia lub segmentu Wygodnym miejscem, od którego można rozpocząć diagnostykę urządzenia są bloki "Resource " (Zasoby) i "Transducer" (Przetwornik). W tym celu należy uruchomić aplikację DeltaV Explorer, wybrać blok "Resource" lub "Transducer" diagnozowanego urządzenia i zobaczyć status i tryb pracy. Status nie powinien sygnalizować jakichkolwiek błędów, a tryb pracy powinien być ustawiony na "AUTO". Więcej informacji można uzyskać w dokumentacji urządzenia. Następnie skorzystać z aplikacji DeltaV Diagnostics. 1. Otworzyć aplikację DeltaV Diagnostic, klikając "Start" | "DeltaV" | "Operator" | "Diagnostics". Na ogół problemy z integralnością mają swoje źródło poniżej węzła, a następnie gwałtownie narastają do jego poziomu. W aplikacji DeltaV Diagnostics problemy integralności są sygnalizowane przy pomocy nakładki . Rozwinąć strukturę hierarchiczną "Control Network" (Sieć systemu) w lewym panelu okna aplikacji DeltaV Diagnostics i sprawdzić, czy na jednym z węzłów lub podsystemów nie pojawiła się nakładka .

2. Następnie należy przejrzeć strukturę w poszukiwaniu kontrolera z daną nakładką, a jeśli zostanie on znaleziony:

3. rozwijać strukturę kontrolera w głąb, aż do zidentyfikowania głównej przyczyny problemu. Mogą nią być zakłócenia (szumy) powodowane przez nieprawidłowo podłączone okablowanie, jeśli:

występują błędy w komunikacji z urządzeniem; Identyfikowanie i usuwanie usterek

119


w porcie karty H1 sygnalizowane są błędy integralności. Diagnozowanie usterek przy pomocy oscyloskopu 1. Podłączyć oscyloskop do segmentu pomiędzy przewodami ujemnym i dodatnim. 2. Wykonać fotografię sygnału pozwalającą na określenie poziomu zakłóceń. Międzyszczytowa rzeczywista wielkość sygnału powinna mieścić się w granicach 0,5 do 0,9 V. Międzyszczytowa wielkość zakłóceń nie powinna przekraczać 75 mV.

3. Pomiaru zakłóceń należy dokonać w kilku różnych punktach segmentu, takich jak: karta H1, zasilacz, skrzynki przyłączeniowe urządzeń obiektowych i przy dowolnym urządzeniu obiektowym. Jeśli amplituda sygnału i zakłóceń nie spełnia podanych powyżej warunków, to przyczyny problemu należy szukać w okablowaniu i ekranowaniu okablowania.

?POPRAWIENIE OKABLOWANIA OBIEKTU 1. Uziemić ekranowanie okablowania obiektu w jednym punkcie, najlepiej w szafie systemu DeltaV. Używać ekranowanego kabla ze skrętką.

2. Aby zapobiec kontaktowi ekranu z obudową urządzenia i możliwości powstania pętli w systemie uziemienia, należy uciąć taśmę i owinąć nią ekran wewnątrz obudowy urządzenia.

3. Podłączyć równolegle odnogi (indywidualnie lub grupami w skrzynce przyłączeniowej wraz z ekranowaniem). Jeśli okablowanie pomiędzy kartą H1 a zasilaczem wykonane jest z nieekranowanego kabla, innego niż skrętka miedziana, to może to być przyczyną nadmiernych zakłóceń.

4. Należy wykonać całe okablowanie aż do karty H1, korzystając z ekranowanego kabla ze skrętką i uziemić ekran do listwy uziemiającej na 8-modułowej płycie głównej interfejsu I/O.

5. Sprawdzić wszystkie skrzynki przyłączeniowe i owinąć taśmą lub odpowiednio zamocować wszystkie odsłonięte elementy ekranowania lub przewodów odprowadzających ekranowania tak, aby zabezpieczyć je przed możliwością uziemienia ich przez zetknięcie z obudowa skrzynki.

120

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Brak komunikacji pomiędzy kartą H1 a systemem DeltaV Jeśli porty są aktywne, ale aplikacja DeltaV Explorer lub Diagnostics nie wykrywa żadnych urządzeń, to przyczyną może być nieprawidłowe funkcjonowanie karty H1. W przypadku nowo zainstalowanej karty H1 należy odczekać odpowiednią ilość czasu do zakończenia procedury testu własnego karty i nawiązania komunikacji z urządzeniami podłączonymi do jej portów. Korzystając z poniższej listy, można stwierdzić, czy karta uruchomiła się poprawnie: n

Karta została zainstalowana - zielony sygnalizator zasilania i czerwony sygnalizator błędu są włączone.

n

Po upływie 10 - 12 sekund czerwony sygnalizator wyłącza się. Sygnalizator zielony pozostaje włączony.

n

Po upływie około 5 sekund sygnalizatory portów zaczynają migać, a następnie wyłączają się.

n

Po upływie około 5 sekund oba sygnalizatory portów zaczynają migać.

n

Po upływie około 15 sekund sygnalizator portu 1 zaczyna świecić światłem stałym.

n

Po upływie około 15 sekund sygnalizator portu 2 zaczyna świecić światłem stałym.

Następnie należy popatrzeć na czoło karty. 1. Sprawdzić czerwony sygnalizator LED na karcie H1. Jeśli sygnalizator LED świeci, to możliwe jest, że praca systemu DeltaV nie przebiega prawidłowo i mogło nastąpić uszkodzenie karty H1.

2. Sprawdzić sygnalizator portu na karcie H1. Powinien świecić ciągłym żółtym światłem. Jeśli sygnalizator LED jest:

Wyłączony − to jest możliwe, że port nie został skonfigurowany lub uaktywniony; Miga − to jest możliwe, że segment nie posiada własnej konfiguracji. Włożyć kartę H1 do innego gniazda i sprawdzić, czy jest ona zasilana w tym gnieździe i załączyć zasilanie. Jeśli karta nie uruchamia się lub nie komunikuje się z systemem, należy stwierdzić jej stan techniczny, wymieniając ją na kartę, co do której jesteśmy pewni, że pracuje prawidłowo. Identyfikowanie i usuwanie usterek

121


Sprawdzić konfigurację portu i segmentu Jeśli sygnalizator portu jest: n

Wyłączony − to jest możliwe, że port nie został uaktywniony i nie może komunikować się z urządzeniami. Aby móc prawidłowo funkcjonować, wszystkie porty muszą zostać skonfigurowane, uaktywnione i załadowane.

n

Miga − to jest możliwe, że nie istnieje konfiguracja dla urządzeń magistrali obiektowej. Przed rozpoczęciem pracy urządzenia obiektowe muszą zostać prawidłowo skonfigurowane. Wszystkie urządzenia fieldbus muszą posiadać co najmniej jeden blok funkcyjny AI lub AO.

?AKTYWACJA PORTU: 1. Uruchomić aplikację DeltaV Explorer. 2. Rozwinąć strukturę hierarchiczną podsystemu I/O i przejść do portu magistrali obiektowej.

3. Wybrać port, kliknąć prawym przyciskiem myszki i wybrać "Properties" (Właściwości).

4. Uaktywnić port. 5. Załadować port.

?DODAWANIE KONFIGURACJI 1. Uruchomić aplikację Control Studio i przygotować konfigurację dla urządzeń. 2. Załadować urządzenia.

Błędy transmisji lub niepoprawna komunikacja Symptomy, które można zaobserwować przy pomocy aplikacji Diagnostics, takie jak: błędy transmisji, błędy załączania urządzenia do eksploatacji, przechodzenie urządzeń w stan wyłączony z komunikacji lub znikanie i ponowne pojawianie się urządzeń w segmencie, mogą być powodowane przez:

122

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


n

Niewłaściwa wersja oprogramowania sprzętowego dla karty H1. Aby rozwiązać ten problem, należy zmodernizować oprogramowanie sprzętowego kontrolera, korzystając z programu DeltaV Controller Upgrade Utility. W celu zmodernizowania oprogramowania sprzętowego podsystemu I/O i kontrolera należy kliknąć "Start" | "All Programs" | "DeltaV" | "Installation" | "Controller Upgrade Utility" i dalej postępować zgodnie z podanymi instrukcjami.

n

Niewłaściwy stan wyłączników terminatorów. Poprawić ich stan. Należy pamiętać, że w segmencie muszą być zainstalowane tylko dwa terminatory.

n

Nieodpowiednie okablowanie lub niewłaściwie zainstalowane terminatory. Poprawić okablowanie i instalację terminatorów. Uziemić ekranowanie okablowania obiektu w jednym punkcie, najlepiej w szafie systemu DeltaV. Używać ekranowanego kabla ze skrętką. Aby zapobiec kontaktowi ekranu z obudową urządzenia i możliwości powstania pętli w systemie uziemienia, należy uciąć i owinąć taśmą ekran wewnątrz obudowy urządzenia. Podłączyć równolegle odnogi (indywidualnie lub grupami w skrzynce przyłączeniowej wraz z ekranowaniem). Jeśli okablowanie pomiędzy kartą H1 a zasilaczem wykonane jest z nieekranowanego kabla innego niż skrętka miedziana, to może to być przyczyną nadmiernych zakłóceń. Wykonać całe okablowanie aż do karty H1 przy pomocy ekranowanego kabla ze skrętką i uziemić ekran do listwy uziemiającej na 8-modułowej płycie głównej interfejsu I/O.

n

Uszkodzenie zasilacza. Należy wymienić uszkodzony zasilacz.

Problemy z włączaniem urządzenia do eksploatacji Urządzenie, którego nie można poprawnie włączyć do eksploatacji lub pokazywane jest w aplikacji Diagnostics jako wyłączone z eksploatacji, prawdopodobnie nie posiada wymaganych plików DD ("Device Description" - Opis urządzenia). System DeltaV posiada wbudowaną obsługę wielu urządzeń magistrali obiektowej innych producentów. Pliki niezbędne do obsługi tych urządzeń są dołączone do wersji instalacyjnej systemu DeltaV. Jeżeli dane urządzenie nie jest dołączone do wersji instalacyjnej systemu DeltaV, to dla tego urządzenia należy zainstalować przyporządkowany zestaw plików. Pliki urządzenia są związane z konkretnym typem i wersją urządzenia. Pliki DD można pobrać ze strony internetowej www.easydeltav.com, a następnie zapisać na dysku, płycie kompaktowej lub w dowolnym katalogu systemu. Współpraca udostępnianych na tej stronie plików DD Identyfikowanie i usuwanie usterek

123


z systemem DeltaV została przetestowana przez firmę Emerson Process Management. Instalację plików DD w systemie DeltaV można wykonać przy pomocy polecenia "Add Device Type" (Dodaj typ urządzenia) aplikacji DeltaV Explorer. Więcej informacji z zakresu włączania urządzeń do eksploatacji można uzyskać w Books Online.

Brak wartości w blokach "Resource" i "Transducer" Brak wartości w bloku "Resource" lub "Transducer" może wskazywać na błąd bazy danych lub urządzenia. Jeśli wartość dowolnego parametru w bloku "Resource" lub "Transducer" jest pusta, to należy:

Komentarz

n

Zamknąć i ponownie uruchomić aplikację DeltaV Explorer;

n

Wykonać procedurę wyłącz-załącz zasilanie lub procedurę podstawowego restartu urządzenia;

n

Naprawić lub wymienić urządzenie.

Generalnie, procedura wyłącz-załącz zasilanie lub podstawowego restartu może często usprawnić działanie urządzenia, które nie reaguje na inne działania.

?PROCEDURA WYŁĄCZ-ZAŁĄCZ ZASILANIE 1. Wyłączyć urządzenie z eksploatacji. 2. Odłączyć urządzenie od segmentu. 3. Odczekać 10-15 sekund i ponownie podłączyć urządzenie. W przypadku przetworników 4-przewodowych, na przykład tych produkowanych przez firmę MicroMotion, najpierw należy odłączyć źródło zasilania, następnie odłączyć od segmentu, a na koniec podłączyć do segmentu po uprzednim podłączeniu zasilania (na ogół jest to zasilanie AC).

?PROCEDURA RESTARTU PODSTAWOWEGO 1. Kliknąć prawym przyciskiem myszki na bloku "Resource" i wybrać opcję Reset/Restart. (Czasami opcja ta jest dostępna dla bloku "Transducer".) 124

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Jeśli przy urządzeniu nadal sygnalizowany jest błąd: 2. Wybrać opcję "Defaults" (Wartości domyślne). Korzystając z tej opcji, przypisuje się wszystkim parametrom lub konfiguracji czujnika wartości domyślne.

3. Wprowadzić ponownie dane konfiguracyjne do bloków "Transducer" i "Resource".

Identyfikowanie i usuwanie usterek

125


W aplikacji Control Studio nie działa funkcja "Simulate" (Symulacja) Jeśli funkcja symulacji aplikacji Control Studio nie działa pomimo jej uaktywnienia, przyczyną może być niewłączenie zworki lub przełącznika, które umożliwiają przeprowadzenie symulacji w urządzeniu. Z symulacji można korzystać wtedy, gdy funkcja ta została uaktywniona w aplikacji Control Studio oraz gdy w urządzeniu została włączona zworka lub przełącznik.

?WŁĄCZENIE ZWORKI LUB PRZEŁĄCZNIKA 1. Należy znaleźć zworkę lub przełącznik po stronie przeciwnej do przyłączy okablowania.

2. Włączyć zworkę lub przełącznik.

126

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Najczęściej zadawane pytania dotyczące identyfikowania i usuwania usterek W sekcjach poniżej omówiono najczęściej występujące problemy.

Czy karta H1 jest uszkodzona? Jeśli karta H1 jest uszkodzona, to system DeltaV nie widzi urządzeń podłączonych do segmentu fieldbus. Jeśli w segmencie nie zostało zdefiniowane zapasowego urządzenia LAS (Link Active Scheduler), to w przypadku awarii karty H1 przestaje w nim funkcjonować komunikacja. Aby rozwiązać ten problem, należy wymienić kartę H1. Karta H1 ładuje się automatycznie i podejmuje na nowo funkcje urządzenia LAS. Uruchomienie pętli zależy od jej konfiguracji.

Jaki wpływ na system sterowania ma awaria karty H1? Jeśli w segmencie nie zostało zdefiniowane zapasowe urządzenia Link Master, to w przypadku awarii karty H1 segment przestaje komunikować się z systemem. W zależności od konfiguracji, bloki wyjściowe mogą przejść w stan "Fault State" (Stan awaryjny).

Jaki wpływ na system sterowania ma awaria kontrolera? Jeśli układ regulacji pracuje całkowicie w oparciu o urządzenia fieldbus (tj. funkcje regulacji zrealizowane są w urządzeniach, a nie w kontrolerze), to układ będzie kontynuował pracę. Jednakże, jeśli układ regulacji pozyskuje dane wejściowe z kontrolera, to będzie on realizował skonfigurowaną w nim obsługę błędu. Aby rozwiązać ten problem, należy wymienić kontroler, włączyć go do eksploatacji i załadować. Jeśli awaria kontrolera miała wpływ na pracę sprzętowego układu regulacji, to należy ten układ zrestartować zgodnie z jego konfiguracją.

Identyfikowanie i usuwanie usterek

127


W jaki sposób użytkownik może sprawdzić, czy występują problemy w pracy zapasowego urządzenia Link Master? Należy sprawdzić integralność zapasowego urządzenia Link Master, korzystając z aplikacji DeltaV Diagnostics.

128

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Urządzenia innych producentów zgodne z technologią fieldbus W niniejszym rozdziale podano zalecane źródła zaopatrzenia w urządzenia zgodne z technologią fieldbus, bieżące aktualizacje zamieszczonej tutaj listy oraz odsyłacze do stron internetowych uwzględnionych producentów można znaleźć na stronie internetowej systemu DeltaV (www.easydeltav.com).

Kable dla segmentu fieldbus Belden Kabel magistrali obiektowej 3076F lub odpowiednik

Zasilacze fieldbus Pepperl+Fuchs System zasilania czterech segmentów w trybie simpleks MB-FB-4* z modułami zasilaczy HD2-FBPS.1.500 oraz modułem diagnostycznym HD2-DM-B System zasilania czterech segmentów w trybie redundantnym MB-FB-4R* z modułami zasilaczy HD2-FBPS.1.500 oraz modułem diagnostycznym HD2DM-B Zasilacz fieldbus KLD2-STR-1.24.400.IEC (STR400) (oznakowany marką FieldConnex) (wyprodukowany w marcu 2004 lub później) Relcom, Inc. Redundantne systemy zasilania FPS-I i FPS-2 Fieldbus Power Supply Podwójne zasilacze FPS-DT i FPS-D Dual Fieldbus Power Supply Hawke International Iskrobezpieczny zasilacz zgodny z technologią fieldbus Routemaster Series 100 z przyłączami urządzeń obiektowych RM114/118 Device Couplers Więcej informacji można znaleźć w dokumencie #NA-0300-0050 dostępnym w KBA. Measurement Technology Limited Iskrobezpieczny zasilacz MTL9121-IS-PS Fieldbus FISCO IS Power Supply Urządzenia innych producentów zgodne z technologią fieldbus

129


Iskrobezpieczny zasilacz MTL9122-IS-PS Fieldbus FISCO IS Power Supply Zasilacz w wersji bez inicjacji zapłonu MTL9111-NI-PS Fieldbus FNICO NI Power Supply Zasilacz w wersji bez inicjacji zapłonu MTL9112-NI-PS Fieldbus FNICO NI Power Supply

Adaptery i zabezpieczenia nadnapięciowe Measurement Technology Limited Adapter 9321-SC Fieldbus IS Entity Adapter (9121-stosować tylko w układach iskrobezpiecznych (IS)). Patrz dodatek B. Adapter 9322-SC Fieldbus IS EExia Spur Adapter. Patrz dodatek B. Adapter 9323-SC Fieldbus IS Entity Adapter (9121/22-stosować tylko w układach iskrobezpiecznych (IS)). Patrz dodatek B. Zabezpieczenie nadnapięciowe FP32 Fieldbus Surge Protector (montowany na szynie). Patrz dokument Application Note TAN1010 na stronie internetowej firmy MTL Surge Technologies Zabezpieczenie nadnapięciowe FP32* Fieldbus Surge Protector (obudowa nagwintowana). Patrz dokument "Application Note TAN1010" na stronie internetowej firmy MTL Surge Technologies Zabezpieczenie nadnapięciowe iskrobezpieczne TP32*-NDI Fieldbus Surge Protector (obudowa nagwintowana). Patrz dokument "Application Note TAN1010" na stronie internetowej firmy MTL Surge Technologies

Terminatory magistrali obiektowej Measurement Technology Limited Terminator FBT-1 Fieldbus Terminator Terminator iskrobezpieczny FBT1-IS Fieldbus IS Terminator Relcom, Inc. Terminator z zabezpieczeniem nadnapięciowym FCS-MBT Fieldbus Terminator with Surge Protection Turk/InterlinkBT Terminator RSEV 49 TR Eurofast Fieldbus Terminator 130

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Terminator RSV 49 TR Minifast Fieldbus Terminator Pepperl+Fuchs Terminator z obudową nagwintowaną F*-FT-Ex1.D.IEC — Threaded Fieldbus Terminator Terminator z obudową nagwintowaną F*-FT-Ex1.I.IEC — Threaded Fieldbus Terminator

Separatory i bariery Relcom, Inc. Blok rozgałęzień (dla 2, 4, 8 i 10 urządzeń) FCS-MB* — 2, 4, 8, 10 Megablock Blok rozgałęzień (dla 2, 4, 8 i 10 urządzeń) z ochroną przeciwzwarciową FCSMB*-SG — 2, 4, 8, 10 Megablock Iskrobezpieczny blok rozgałęzień (dla 2, 4, 8 i 10 urządzeń) z lub bez ochrony przeciwzwarciowej F240*-F261* — 2, 4, 8, 10 IS Megablock Pepperl+Fuchs Separator ze złączami i ochroną przeciwzwarciową (dla 4, 6 i 8 odnóg) F2JBSC-*.FF.* — 4, 6, 8 Separator z dławikami i ochroną przeciwzwarciową (dla 4, 6 i 8 odnóg) F2JBSC-* — 4, 6, 8 Separator ze złączami i ochroną przeciwzwarciową (dla 4, 6 i 8 odnóg) F6JBSC-*.FF.* Separator z dławikami i ochroną przeciwzwarciową (dla 4, 6 i 8 odnóg) F6JBSC-* Separator z ochroną przeciwzwarciową montowany na szynie DIN (dla 4, 6 i 8 odnóg) R-JBSC-* Separator z ochroną przeciwzwarciową montowany na szynie DIN (dla 12 odnóg) R-SP-N12 W przypadku separatorów i barier ekranowanie toru głównego i odnóg (T-S) musi być zwarte ze sobą i izolowane (usunąć zworki) od uziemienia obudowy. Bariera iskrobezpieczna z ochroną przeciwzwarciową (dla 4 urządzeń) F2D0FB-Ex4* FieldConnex FISCO/Entity IS FieldBarrier Bariera iskrobezpieczna z ochroną przeciwzwarciową (dla 4 urządzeń) F6D0FB-Ex4* FieldConnex FISCO/Entity IS FieldBarrier, SST Urządzenia innych producentów zgodne z technologią fieldbus

131


Bariera iskrobezpieczna z ochroną przeciwzwarciową (dla 4 urządzeń, montowana na szynie DIN) RD0-FB-Ex4* FieldConnex FISCO/Entity IS FieldBarrier Bariery iskrobezpieczne powinny być wyprodukowane w czerwcu 2003 lub później. Segment musi być zasilany przy pomocy podanych powyżej zasilaczy magistrali obiektowej firm Relcom lub Pepperl+Fuchs lub systemu KLD2-PC-1.1 IEC Rev 2 FieldConnex Power Conditioner firmy Pepperl+Fuchs (wyprodukowany w czerwcu 2004 lub później). Więcej informacji można znaleźć w dokumencie #NA-0300-0048 dostępnym w KBA. Turk/InterlinkBT Blok rozgałęzień (dla 4, 6 lub 8 urządzeń, bez ochrony przeciwzwarciowej) JBBS-49-E413, 613, 813 — Eurofast Device Junction Block Blok rozgałęzień (dla 4, 6 lub 8 urządzeń, bez ochrony przeciwzwarciowej) JBBS-49-M413, 613, 813 — Minifast Device Junction Block Blok rozgałęzień (dla 4, 6 lub 8 urządzeń, z ochroną przeciwzwarciową) JBBS49SC-E413, 613, 813 — Eurofast Device Junction Block Blok rozgałęzień (dla 4, 6 lub 8 urządzeń, z ochroną przeciwzwarciową) JBBS49SC-M413, 613, 813 — Minifast Device Junction Block (wyprodukowany w listopadzie 2004 lub później)

Wzmacniaki fieldbus SMAR RP302

132

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Bibliografia IEC 61158-2; 2003, Standard Fieldbus do stosowania w przemysłowych systemach sterowania - Część 2: Specyfikacje warstwy fizycznej i definicja usług (Fieldbus Standard for Use in Industrial Control Systems – Part 2: Physical Layer Specification and Service Definition) ISA-S50.02-1992, Standard Fieldbus do stosowania w przemysłowych systemach sterowania - Część 2: Specyfikacje warstwy fizycznej i definicja usług (Fieldbus Standard for Use in Industrial Control Systems – Part 2: Physical Layer Specification and Service Definition) DS50.02 Część 2 [Projekt normy] 1995, Standard Fieldbus do stosowania w przemysłowych systemach sterowania - Część 2: Specyfikacja warstwy fizycznej i definicja usług, Poprawka do klauzuli 22 (Pierwotnie Klauzula 11 i Klauzula 24) (Part 2 [Draft Standard] 1995, Fieldbus Standard for Use in Industrial Control Systems – Part 2: Physical Layer Specification and Service Definition, Amendment to Clause 22 (Formerly Clause 11 and Clause 24))

Urządzenia innych producentów zgodne z technologią fieldbus

133


134

Instalacja systemu Fieldbus w systemie sterowania DeltaV


Instalacja systemu Fieldbus w syst. ster.DeltaV