ЖУРНАЛ «СТА» №4/2006

78 СТА 4/2006 www.cta.ru М ОДЕЛЬ FISCO Аббревиатура FISCO означает F ield- bus I ntrinsically S afe Co ncept (концеп- ция искробезопасной промышленной сети). Модель FISCO была разработана институтом German Federal Physical Technical Institute (PTB) и опубликова- на в отчёте PTBW53 "Examination of intrinsic safety for fieldbus systems" («Оценка искробезопасности для field- busсистем»). Подробно модель FISCO рассматривалась в публикациях [1, 3], поэтому здесь только кратко отметим основные принципы, на которых бази- руется эта модель. 1. Для передачи данных и электропита- ния система магистральной шины использует конфигурацию, опреде- ляемую международным стандартом на промышленную управляющую сеть IEC 611582. Примерами подоб- ных систем являются сеть PROFI- BUSPA, характеризующаяся безо- пасным низковольтным исполнени- ем, и версия H1 сети FOUNDATION fieldbus, реализующая безопасную работу приборов во взрывоопасной зоне. Сигналы данных кодируются по- средством кода Manchester II. Это значит, что спадающий фронт в сере- дине временного интервала, соответ- ствующего передаче бита, представ- ляет логическую 1, а нарастающий фронт — логический 0. В том случае когда последовательно передаются два одинаковых логических состоя- ния, как показано на рис. 2 на при- мере битов 3 и 4, они должны быть разделены характерным перепадом. В силу этой особенности на рис. 2 присутствует положительный фронт в начале интервала, соответствующе- го биту 4. В результате такого коди- рования сигнал становится незави- симым от уровня постоянной состав- ляющей тока и постоянной состав- ляющей напряжения, тем самым обеспечиваются условия для осуще- ствления питания устройств и пере- дачи сигналов данных одновременно через один и тот же кабель. На рис. 2 ток источника питания представлен значением 10 мА. 2. Допускается только один активный источник на сегмент (в этом случае связанное электрооборудование — сегментный соединитель или усили- тель мощности). Все остальные уст- ройства работают в качестве пассив- ных приёмников с определённым то- ком потребления. 3. Стандартное пот- ребление тока по- левым устрой- ством составляет, как минимум, 10 мА. Если полевое устройство будет работать с частью связанного обору- дования, всё равно оно должно полу- чать из линии пе- редачи, по край- ней мере, 10 мА тока источника питания. Соглас- но рис. 2 перепад величины тока сигнала данных составляет ±9 мА. Это значит, что даже в самом небла- гоприятном случае ток 10 мА  9 мА = 1 мА будет передаваться от свя- занного оборудования во взрыво- опасную зону, обеспечивая таким образом выполнение пункта 2. 4. Для каждого полевого устройства должны выполняться следующие ус- ловия: · U i ≥ U 0 — максимальное выходное напряжение связанной части обо- рудования (сегментный соедини- тель или усилитель мощности); · I i ≥ I 0 — максимальный выходной ток связанной части оборудования (сегментный соединитель или уси- литель мощности); · P i ≥ P 0 — максимальная выходная мощность связанной части обору- дования (сегментный соединитель или усилитель мощности). Результаты этих сравнений должны быть оформлены в виде документа. 5. Каждое полевое устройство должно отвечать следующим требованиям: · С i ≤ 5 нФ, · L i ≤ 10 мкГн. Эти требования считаются заведомо выполненными, если полевое уст- ройство сертифицировано в соответ- ствии с FISCO и существует ссылка на такой сертификат. 6. Максимально допустимая длина ка- беля для применений, требующих особовзрывобезопасного уровня взрывозащиты Ex ia IIC, равна 1000 м. В общую длину кабеля входят длина кабеля основной шины и суммарная длина всех кабельных отводов. В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Host PROFIBUS%DP Сегментный соединитель PROFIBUS%PA (Ex e) FieldBarrier FieldBarrier FieldBarrier PROFIBUS%PA (Ex i) Устройство сопряжения Устройство сопряжения Оконечный согласующий резистор Безопасная зона Взрывоопасная зона Рис. 3. Структура системы на базе сетей PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA, в которой разные виды взрывозащиты сочетаются в соответствии с концепцией FieldConnex™ Рис. 2. Представление логических 0 и 1 в коде Manchester II 1 мА 10 мА 19 мА I 1 0 1 1 0 Передаваемые биты Бит 1 Бит 2 Бит 3 Бит 4 Бит 5 t 32 мкс