ЖУРНАЛ «СТА» №4/2006

80 СТА 4/2006 www.cta.ru возащиты «искробезопасная электри- ческая цепь» c достоинствами других видов взрывозащиты можно на базе ещё одной концепции — FieldConnex™ (поддерживается фирмой Pepperl+ Fuchs), которая поясняется далее на примере сети PROFIBUS (рис. 3). В этом случае применяется сегмент- ный соединитель с неискробезопас- ным интерфейсом. Теперь в устройства сети PROFIBUSPA поступает до 400 мА тока источника питания. Для основной шины, направленной во взрывоопасную зону, обеспечивается взрывозащита вида «e». Соответствен- но, сеть позволяет добавлять или уда- лять устройства во время текущей ра- боты, если имеется так называемый сертификат пожарной безопасности, то есть приняты соответствующие до- полнительные защитные меры. Так как сегмент основной шины сети fieldbus не является искробезопасным, он мо- жет быть длиной до 1900 м. Более того, неискробезопасные сегментные соеди- нители работают с выходным напряже- нием до 24 В. В устройстве FieldBarrier осуществ- ляется локальный переход из неис- кробезопасного сегмента сети на 4 ис- кробезопасных выхода, к которым подключаются полевые устройства. FieldBarrier — сложный полевой мо- дуль, реализующий три основные функции физического уровня: распре- деление магистрали полевой шины на несколько точек подключения поле- вых устройств; ограничение тока ко- роткого замыкания для каждого под- ключённого устройства; обеспечение для полевых устройств вида взрывоза- щиты «искробезопасная электриче- ская цепь». Устройство FieldBarrier может быть установлено во взрыво- опасной зоне класса 1. Его электрони- ка размещена внутри литой оболочки, для подключения основной шины применяются соединители с защитой вида «e» (Ex e). Для питания полевых устройств от- водится 40 мА тока источника пита- ния. Этого достаточно для передачи электропитания через шину сети в искробезопасные полевые устройства, которые имеют ток потребления не менее 10 мА. Выходные токи и ток для питания собственно FieldBarrier фор- мируются из тока основной шины. Максимальная длина линии отвода с каждого искробезопасного выхода равна 120 м. Отводы не нуждаются в оконечном согласующем резисторе. Искробезопасные выходы FieldBarrier сертифицированы в соответствии с моделью FISCO. Преимуществом описанной структу- ры промышленной сети является то, что при её построении требуется мень- шее число сегментов PROFIBUSPA и, соответственно, меньшее число сег- ментных соединителей. Кроме того, устройства FieldBarrier фактически за- меняют распределительные шкафы, которые потребовались бы в против- ном случае. Каждый выход FieldBarrier является гальванически изолированным от ос- новной шины и имеет ограничение то- ка короткого замыкания. Сочетание этих двух факторов предотвращает вы- ход из строя всего сегмента при корот- ком замыкании между линиями пере- дачи в промышленной сети, а также исключает влияние аварийного режи- ма на одном из выходов на другие вы- ходы. Благодаря этому короткое замы- кание вызывает отказ только в той час- ти сети, которая подключена к аварий- ному выходу, что в свою очередь повы- шает надёжность и робастность систе- мы в целом. Данная концепция может быть реа- лизована также для сети FOUNDATION fieldbus. В этом случае наряду с устройствами FieldBarrier применяются неискробезопасные усилители мощности (power repeater) с максимальным выходным током 400 мА и выходным напряжением 24 В или формирователи мощности (power conditioner) с выходным током до 1 А и выходным напряжением 31 В, исполь- зуемые в качестве источников пита- ния (рис. 4). Более подробно с новыми концепци- ями топологий построения промыш- ленных сетей для монтажа во взрыво- опасных зонах можно познакомиться в работах [46]. ● Л ИТЕРАТУРА 1. Кругляк К. Промышленные сети: цели и средства // Современные технологии авто- матизации. 2002. № 4. С. 617. 2. Ицкович Э. Перспективные средства автоматизации и эффективность их эксплу- атации // Промышленные АСУ и контрол- леры. 2000. № 12. С. 14. 3. G. Kegel, M. Kessler, G. Rogoll. FISCOModel Versus Conventional Intrinsic Safety Evaluation in Fieldbus Technology. Mannheim: Pepperl+Fuchs GmbH, 2001. 4. Chris Baltus. A new hardware concept for fieldbus // Control Engineering Europe. 2001. April/May. 5. Gunther Kegel. Is Fieldbus technology lead- ing towards a breakthrough in process automa- tion? // Automation Technology in Practice (atp International). 2003. November. № 1. 6. Wilfried Schmieder, Thomas Tauchnitz. FuRIOS: Fieldbus und Remote I/O  ein Sys- temvergleich // atp Automatisierungstechnische Praxis. 2002. № 44. Edition 12. P. 6170. В.К. Жданкин — сотрудник фирмы ПРОСОФТ 119313 Москва, а/я 81 Телефон: (495) 234 -0636 Факс: (495) 234-0640 E-mail: info@prosoft.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Безопасная зона Взрывоопасная зона Host FieldBarrier FieldBarrier FieldBarrier FOUNDATION fieldbus H1 Формирователь мощности FOUNDATION fieldbus H1 Ex e) ( Устройство сопряжения FOUNDATION fieldbus H1 Ex i) ( Устройство сопряжения Оконечный согласующий резистор Рис. 4. Структура системы на базе сети FOUNDATION fieldbus H1, в которой разные виды взрывозащиты сочетаются в соответствии с концепцией FieldConnex™