带H1接口卡的控制系统 的操作台
在区段的两端,各有一个终端器/实现终端的阻抗匹配以防止信号的反射
专用的现场接线盒及端子 快速接插件等
供电电源 9~32 V
Terminator
Terminator
各种FF仪表
本地操作接口 例如3420
FF/MODBUS
电源调理模块1 将该区段与供电电源及其它 区段隔离开!一般供电能力为
区段电源接入
每个仪表回路均有短路指示及隔离, 当短路发生时,不会影响其它回路.
区段电源接入
一个组合式接线端子块
终端器
仪表接入
一种FF标准化规格的DIN导轨回路端子组件
一种420MA/24V FF区段双电源组件
一种FF区段终端器
现场调试工具-----375手操器的接入
FF器件为无极 性供电!
可以对HART和FF兼容
布线长度的考虑
T1 - TRUNK Sx - SPUR
T1 +S1 +S2 + …. Sn<1900 m
该长度为使用A型FF电缆的情况,其它型号应另行考虑
S4 S5
Tree (Chicken Foot)
S6 S3
Power
干线(T1)
S2
Supply
Junction Box S1 (with Terminator)
此时,支路Sn的长度为: 120 m 带一个器件 80 m 带两个器件 60 m带三个器件 30 m带四个器件
区段的仪表数量
限制因素:
– 信号带宽 - approx. 50 messages/sec – 电源功率
• 一般区域:受限于电源调理器(350MA)的功率 • 本安区域- 安全栅的功率为 600 mW (其可以负载 1 – 6个器件) • 例如:对3051FF,工作电压:9-32V;满负荷电流:17.5MA.
644HF/3144PF:11MA;
– 电缆截面- 高的阻抗导线将减少布线长度及区段内的仪表数量 - FF Class A 是推荐规格!
– 区段仪表的理论寻址范围- 32 个,但如使用中继器可以到 240个 器件.这只是 考虑其寻址能力.并不包括驱动
实用的仪表数量:12 – 16 个仪表/每个H1卡.
Instrument Theory for Foundation Fieldbus 现场总线测量仪表培训教材
培训目的
什么是现场总线. 了解现场总线的基本结构及现场安装接线. 了解现场总线及其仪表的基本术语. 了解现场总线仪表的内部结构及工作原理. 现场总线仪表与常规智能仪表在使用上的不同之处. FF仪表的基本调试方法. 几种罗斯蒙特(RMT)现场总线仪表的主要性能及应用.
Wiring Guides available from the Fieldbus Foundation and Relcom Inc.
现场总线的安装方式及专用件/快速接插件
为什么要用? • 快速安装 • 方便拆除 • 减少短路 • 可无需接线盒
内容提要
现场总线基本定义与结构. 现场总线H1区段.
– 组成H1的基本元件 – 拓扑结构,接线及现场安装方式 – DD/仪表器件描述文件 – 如何激活一个总线仪表 – 功能模块
• 模拟量输入模块/AI BLOCK 是如何工作的
– 总线的通讯 – 同步通讯的执行时序
FF基金会现场总线的高速以太网
Power Supply
最常用的方式
Similar to current wiring practices
带终端器的接线端子块 该终端器并不在真正的终点
Non IS
IS
该形式的支路电缆长度将缩短
支路分线器
干线及全部支路的长度之和不得超过1900米!
接线盒
避免简单的串联
Good Practice
简单串联的问题是显而易见的!
而375是有极性的!
Relcom Power Hub
利用375,可以快速确定该区段内的”激活的器件”
该区段内有3个器件.
– 两线制,既是电源线又是通讯线. – 满足本质安全 – 双绞形式,可利用原系统的导线
网络接口
Linking Device
H1
工程师站
操作员站
所有的罗斯蒙特FF现场仪表均满足H1的规格!
H1现场总线的区段部件
IEC 1158-2 规范了H1器件的”硬”规格
31.25 kb/s波特率 9-32 Vdc 回路电压 ~每个器件工作电流:11-26 mA
350MA-420MA/25.5V
便携式组态工具 例如375手操器
电源调理模块2
H1的网络拓扑结构
Bus
H1卡件
终端1
Power Supply
电源调理模块 安全栅一般为
区段干线
仪表支路 <120m
Tree (Chicken Foot)
300-400MA
终端2
Power Supply
Split Spur / Bus
场”.
现场总线
P
L
现场仪表系统 F
监测及控制系统
基金会现场总线FF的网络结构
HSE (High Speed Ethernet)高速乙太网
– 100 Mbps (or 10 Mbps)即相当于宽带速度.
– 仅用于数据通讯 – 需要通讯级别的布线规格
控制器
Control Module
HSE
H1现场网络
– 区段部件 – 容余配置 – H1与HSE的通讯
3051FF 848T
什么是现场总线?
1.现场总线是基于全数字的双向两线制的通信协议,是一种用于过程控制的仪表网络,从某 种
意义上,是传统4-20MA/HART仪表信号标准的换代技术. 2.FF 与传统的数字通信技术(例如:MODBUS协议)的主要区别. 3.在该网络中,现场仪表,显示单元,执行机构和控制器及主机均可”实现多点下挂”式连接. 4.网络按其通讯速度分级,根据过程控制仪表的功耗要求分段.满足本安技术条件. 5.该网络或总线中的仪表器件为全数字式并具有高度的智能化及信息化,可实现”控制在现
带短路保护的多路接插件
标准的多路接插件
插头
终端器
注意:该方式不适合防爆应用!
T型3通
罗斯蒙特3420与3051SFF的现场快速接线源自3051S现场总 线变送器
罗斯蒙特 3420FF/MODBUS接口
快速接头
快速接头插件
一般FF的现场接线/Relcom端子块
所有的器件为专用的标准化设计: • 与快速接插件相比低成本 • 可现场配线及接入 • 需要接线盒