现场总线的配电与防爆
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ｉ ｓ ｆ ｕ— 总 线 阿 （ Ｓ４ ５ ９ ． ／ ｂ ＤＰ Ｒ ・８ ， ３ ５ ｂｓ ７ｋ 一
二 Ｆ 现场总线的配电 Ｆ
Ｆ 总 线 的 Ｈ１ Ｆ 网卡分 为有 源网卡 和
Ｆ 总 线阀 门定位器 耗 电： Ｗ ２ ｍ Ｆ ９ ６ Ａ Ｆ 现 场 总 线 Ａ型 电缆 分 布 电 阻 ： Ｆ
ＰＦ ＋ 公司的ＫＬ ２Ｓ ７一．４４ ８Ｉ Ｃ Ｄ 一３ １ ０ Ｒ ２ Ｅ
电缆长度为 Βιβλιοθήκη ４ ． ÷４ ＝ ． ８ ｍ ３１ ４ ０ ９ ０ｋ
所以， 当总线上挂接ｇ 台变进器加８ 台阀门定位器时，电缆长度可达９ ０ ８ ｍ。
蔽双绞线：接线拓扑结构：线形 、 树形、
星形 及 其 复 台形 ： 电缆 长 度 ： ０１ ≤１ ０ Ｉ ９ １
是一款典型的现场总线配电器 。其总线 配电能力为２ Ｖ Ｄ ／０ ｍＡ ４ Ｃ４ ０ 。具有挂接 现场仪表数量多，传送距离远的特点。 例如：现场总线配 电器应用中，现 场总线挂接现场仪表数量和 电缆长度的 估算
配 电器 ：Ｋ Ｄ ・Ｔ －． ０ ． Ｃ Ｌ ２Ｓ Ｒ １ ４４ ０ Ｅ ２ Ｉ 配 电能力 ： ２ Ｖ Ｄ ／０ ｍＡ ４ Ｃ４ ０ Ｆ Ｆ总 线变送 器耗 电：９ ／７５ Ａ Ｖ １ ．ｍ
２・ ２００ ２
型
１■霸 黝
维普资讯
现场总线的配电与防爆
要求 。 与传 统 的模 拟量 仪表 一样 ，现场 总
五 现场总线本安防爆的 ＦＳ Ｏ应用模型 ＩＣ
很 显然 ．用上 述公 式进行 本安 型现
线仪表采用本安防爆法．其现场仪表必
场总线， 特指其物理层符台ＩＣ １５ — Ｅ ６ １８２ 标准的现场 线， Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎＦｅｄ 如： ｏ ｎ ａ ｏ ｉｌ— ｉ
ｂｓ ｕ（ 以下简称 Ｆ ） Ｈ ； ｒ ｆｂ Ｐ Ｆ的 １ Ｐ ｏ ｉｕ — Ａ； Ｓ
Ｍｏ ｂ ｓＲ Ｕ（Ｅ ６Ｉ ５ — １ ｄ ｕ ・ Ｔ Ｉ Ｃ ８ ２ １
电 。如 目 ｊ 所示 。 Ｐ Ｆ 司的 Ｋ Ｄ ・ Ｒ １ Ａ９ 是一 ＋公 Ｆ ２Ｂ ・ Ｐ ． ３
所以、 每根总线可挂接２ 台变送器 ２ 或 ｌ 台阀门定位器。实践中，每段 Ｈ１ ５ 总线通常挂接 ｌ 台现场仪表，其中闽门 ６
款典型 的网桥 现场 总线配 电能力 为
２ Ｖ ＤＣ ４ ０ｍＡ 支 持 Ｐ ｏ ｂ ｓＤＰ的 ４ ／０ ｒｆ ｕ・ ｉ
（ 无中继器时） 分支电缆长度： ０ １０ ； ３ ～２ ｍ
挂 接 设 备 数 量 ： ２台（ 中继 器 时 ） 《３ 无 ：
三 Ｐｏ ｂ ｓＰ ｒｆ ｕ ．Ａ现场总线的 ｉ 配电
与Ｆ 现场总线不同， Ｃ 系统只能 Ｆ Ｄ Ｓ
可用 中继器数： ４台；适用防爆方法： ≤
本质安 全型 防爆方 法 。
须取 得本 安 防爆认 证 并与 同样取 得 本 安 防 爆认 证 的现场 总 线本 安 配 电设备
场总 线的设计 ，会给应用带来较大 困 难 。因为现场仪表和电缆的电容 电感
参数 的总 和通 常 比较难 以核算 且 当在
如现场总线隔离栅、现场总线本安中继 器 、现场总线安全网桥或现场 线本安 配电链按模块等 配合构皮本安防爆现 场总线网络＝
提供 Ｐｏｉ ｓ Ｐ阿卡（ ２ ｒｆ ｕ— ｂ Ｄ Ｈ 网卡） 而没
有 Ｐｏ ｂ ｓ Ａ阿卡（ 网卡） ｒｆ ｕ・ ｉ Ｐ Ｈ１ 而对Ｐ Ａ 总线的配 电必须通过 Ｐ ／ Ｐ网桥（ｅ・ ＡＤ Ｓｇ ｍｅｔＣ ｕ ｌ ，又称分段耦 台器） 完 ｉ ｒ ｏ ｐ ｒ ｅ 来 成 网桥的作用是将 Ｐｏｉｕ．Ａ现场 ｒｆ ｓＰ ｂ 线网（ Ｃ １８ －，３ ．５ Ｗｓ与Ｐｏ １ ６ １５２ １ ｋ ） ｒ． Ｅ ２
允许总线电缆的压降为
２ ９ ５Ｖ ４— ＝１
允 许 电缆总 电阻为
ｌ ５Ｖ ÷ ３ ８ｍ Ａ＝ ３ ｌ ４ ４ ｎ
这 类现场总线的 主要 电气特性如 下。 数据传输方式： 数字化、 位同步；传
输 波特率 ： １ ５ ｂｓ 驱动 电压： ￣ ２ ３ ／ ２ｋ ； ９３ Ｖ Ｄ ；信 号 电流 ：± ｒＡ 电缆型 式：屏 Ｃ ９ａ ；
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一
一
场线配与 现总的电 爆 防
ＰＦ ＋ 公司上海办事处
驱动 现场仪表 ，而无需额 外配 电 如图
所 示
现场总线物理层 （ Ｃ １ ８２简介 Ｉ ６ ．） Ｅ １ ５
现场总线的驱动与防爆只涉及到现
场总 线的物 理层 。在 本 文 中所 讨 论 的现
通信 速度 为 ９ ．５ ｂｓ ３ ｋ ／。 ７
总线上变更仪表配置或变更 电缆布置时 重新进行核算将遇到更大的困难 ： 在实践中 人们采用ＦＳ Ｏ模型来 ＩＣ 简化 现场总线本安防爆 的设计和应用 。 ＦＳ Ｏ为 ＩＣ 现场总线本安防爆概念 Ｆ ｌ 【ｉｄ ｅ—
ｂ ｓ ｎ ｉｓ ａｌ Ｓ ｆ Ｃ ｎ ｅｔ的简称 。 ｕ ｔｎｉ ｌ ａｅ ｏ ｃｐ） Ｉｒ ｃ ｙ ＦＳ Ｏ并 不是 一 个 新 的 本安 防爆 标 准 。 ＩＣ 它是一 个既 符台 本安 防爆 标准 ， 叉便于
４ ２ｋ ４ｔ／ ｍ
无源网卡两种 在非防爆的应用场台， 有源 Ｈ１ 网卡可直接向现场总线配电来
（） １现场仪表挂接数量
变送 器 ：４ ０÷１． ２ ． ０ ７ ＝ ２８ ５ 定 位器 ：４ ０ ２ ＝ ， ０ ÷ ６１ ３ ５
１ Ｍｂｓ跨接起来 同时给 Ｐ ２ ／ ） Ａ总线配
定位 器为 ４ ８ ～ 台 （） ２ 电缆 长度
但是多数 Ｄ Ｓ系统只提供 无源的 Ｃ
Ｈｌ 网卡 此时，现场总线的配电需要采 用专用的现场总线配 电器，如囤２ 所示。
假设总线上挂接 ８ 台变送器和 ８台 阀门定位器 。
则 现场 仪表 耗 电总 额为
（ ７５ 斗 ８×２ ） ３ ８ ８ｘ１ ．） （ ６＝ ４ ｍＡ
二 Ｆ 现场总线的配电 Ｆ
Ｆ 总 线 的 Ｈ１ Ｆ 网卡分 为有 源网卡 和
Ｆ 总 线阀 门定位器 耗 电： Ｗ ２ ｍ Ｆ ９ ６ Ａ Ｆ 现 场 总 线 Ａ型 电缆 分 布 电 阻 ： Ｆ
ＰＦ ＋ 公司的ＫＬ ２Ｓ ７一．４４ ８Ｉ Ｃ Ｄ 一３ １ ０ Ｒ ２ Ｅ
电缆长度为 Βιβλιοθήκη ４ ． ÷４ ＝ ． ８ ｍ ３１ ４ ０ ９ ０ｋ
所以， 当总线上挂接ｇ 台变进器加８ 台阀门定位器时，电缆长度可达９ ０ ８ ｍ。
蔽双绞线：接线拓扑结构：线形 、 树形、
星形 及 其 复 台形 ： 电缆 长 度 ： ０１ ≤１ ０ Ｉ ９ １
是一款典型的现场总线配电器 。其总线 配电能力为２ Ｖ Ｄ ／０ ｍＡ ４ Ｃ４ ０ 。具有挂接 现场仪表数量多，传送距离远的特点。 例如：现场总线配 电器应用中，现 场总线挂接现场仪表数量和 电缆长度的 估算
配 电器 ：Ｋ Ｄ ・Ｔ －． ０ ． Ｃ Ｌ ２Ｓ Ｒ １ ４４ ０ Ｅ ２ Ｉ 配 电能力 ： ２ Ｖ Ｄ ／０ ｍＡ ４ Ｃ４ ０ Ｆ Ｆ总 线变送 器耗 电：９ ／７５ Ａ Ｖ １ ．ｍ
２・ ２００ ２
型
１■霸 黝
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现场总线的配电与防爆
要求 。 与传 统 的模 拟量 仪表 一样 ，现场 总
五 现场总线本安防爆的 ＦＳ Ｏ应用模型 ＩＣ
很 显然 ．用上 述公 式进行 本安 型现
线仪表采用本安防爆法．其现场仪表必
场总线， 特指其物理层符台ＩＣ １５ — Ｅ ６ １８２ 标准的现场 线， Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎＦｅｄ 如： ｏ ｎ ａ ｏ ｉｌ— ｉ
ｂｓ ｕ（ 以下简称 Ｆ ） Ｈ ； ｒ ｆｂ Ｐ Ｆ的 １ Ｐ ｏ ｉｕ — Ａ； Ｓ
Ｍｏ ｂ ｓＲ Ｕ（Ｅ ６Ｉ ５ — １ ｄ ｕ ・ Ｔ Ｉ Ｃ ８ ２ １
电 。如 目 ｊ 所示 。 Ｐ Ｆ 司的 Ｋ Ｄ ・ Ｒ １ Ａ９ 是一 ＋公 Ｆ ２Ｂ ・ Ｐ ． ３
所以、 每根总线可挂接２ 台变送器 ２ 或 ｌ 台阀门定位器。实践中，每段 Ｈ１ ５ 总线通常挂接 ｌ 台现场仪表，其中闽门 ６
款典型 的网桥 现场 总线配 电能力 为
２ Ｖ ＤＣ ４ ０ｍＡ 支 持 Ｐ ｏ ｂ ｓＤＰ的 ４ ／０ ｒｆ ｕ・ ｉ
（ 无中继器时） 分支电缆长度： ０ １０ ； ３ ～２ ｍ
挂 接 设 备 数 量 ： ２台（ 中继 器 时 ） 《３ 无 ：
三 Ｐｏ ｂ ｓＰ ｒｆ ｕ ．Ａ现场总线的 ｉ 配电
与Ｆ 现场总线不同， Ｃ 系统只能 Ｆ Ｄ Ｓ
可用 中继器数： ４台；适用防爆方法： ≤
本质安 全型 防爆方 法 。
须取 得本 安 防爆认 证 并与 同样取 得 本 安 防 爆认 证 的现场 总 线本 安 配 电设备
场总 线的设计 ，会给应用带来较大 困 难 。因为现场仪表和电缆的电容 电感
参数 的总 和通 常 比较难 以核算 且 当在
如现场总线隔离栅、现场总线本安中继 器 、现场总线安全网桥或现场 线本安 配电链按模块等 配合构皮本安防爆现 场总线网络＝
提供 Ｐｏｉ ｓ Ｐ阿卡（ ２ ｒｆ ｕ— ｂ Ｄ Ｈ 网卡） 而没
有 Ｐｏ ｂ ｓ Ａ阿卡（ 网卡） ｒｆ ｕ・ ｉ Ｐ Ｈ１ 而对Ｐ Ａ 总线的配 电必须通过 Ｐ ／ Ｐ网桥（ｅ・ ＡＤ Ｓｇ ｍｅｔＣ ｕ ｌ ，又称分段耦 台器） 完 ｉ ｒ ｏ ｐ ｒ ｅ 来 成 网桥的作用是将 Ｐｏｉｕ．Ａ现场 ｒｆ ｓＰ ｂ 线网（ Ｃ １８ －，３ ．５ Ｗｓ与Ｐｏ １ ６ １５２ １ ｋ ） ｒ． Ｅ ２
允许总线电缆的压降为
２ ９ ５Ｖ ４— ＝１
允 许 电缆总 电阻为
ｌ ５Ｖ ÷ ３ ８ｍ Ａ＝ ３ ｌ ４ ４ ｎ
这 类现场总线的 主要 电气特性如 下。 数据传输方式： 数字化、 位同步；传
输 波特率 ： １ ５ ｂｓ 驱动 电压： ￣ ２ ３ ／ ２ｋ ； ９３ Ｖ Ｄ ；信 号 电流 ：± ｒＡ 电缆型 式：屏 Ｃ ９ａ ；
维普资讯
一
一
场线配与 现总的电 爆 防
ＰＦ ＋ 公司上海办事处
驱动 现场仪表 ，而无需额 外配 电 如图
所 示
现场总线物理层 （ Ｃ １ ８２简介 Ｉ ６ ．） Ｅ １ ５
现场总线的驱动与防爆只涉及到现
场总 线的物 理层 。在 本 文 中所 讨 论 的现
通信 速度 为 ９ ．５ ｂｓ ３ ｋ ／。 ７
总线上变更仪表配置或变更 电缆布置时 重新进行核算将遇到更大的困难 ： 在实践中 人们采用ＦＳ Ｏ模型来 ＩＣ 简化 现场总线本安防爆 的设计和应用 。 ＦＳ Ｏ为 ＩＣ 现场总线本安防爆概念 Ｆ ｌ 【ｉｄ ｅ—
ｂ ｓ ｎ ｉｓ ａｌ Ｓ ｆ Ｃ ｎ ｅｔ的简称 。 ｕ ｔｎｉ ｌ ａｅ ｏ ｃｐ） Ｉｒ ｃ ｙ ＦＳ Ｏ并 不是 一 个 新 的 本安 防爆 标 准 。 ＩＣ 它是一 个既 符台 本安 防爆 标准 ， 叉便于
４ ２ｋ ４ｔ／ ｍ
无源网卡两种 在非防爆的应用场台， 有源 Ｈ１ 网卡可直接向现场总线配电来
（） １现场仪表挂接数量
变送 器 ：４ ０÷１． ２ ． ０ ７ ＝ ２８ ５ 定 位器 ：４ ０ ２ ＝ ， ０ ÷ ６１ ３ ５
１ Ｍｂｓ跨接起来 同时给 Ｐ ２ ／ ） Ａ总线配
定位 器为 ４ ８ ～ 台 （） ２ 电缆 长度
但是多数 Ｄ Ｓ系统只提供 无源的 Ｃ
Ｈｌ 网卡 此时，现场总线的配电需要采 用专用的现场总线配 电器，如囤２ 所示。
假设总线上挂接 ８ 台变送器和 ８台 阀门定位器 。
则 现场 仪表 耗 电总 额为
（ ７５ 斗 ８×２ ） ３ ８ ８ｘ１ ．） （ ６＝ ４ ｍＡ