現(xiàn)場總線入門
連接設備
如所表述的那樣,每個現(xiàn)場總線設備以并列的方式連接到主干線。每個簡單的分支連接成為一個“T”。簡單的“T” 連接(圖4)的問題就是,如果其中的一個設備出現(xiàn)問題,整個主干線將不能工作。在維修設備的時候,就會可能發(fā)生短路,現(xiàn)場的一些事故,可能會導致電氣問題或是主機的一些其它問題。所以要保證現(xiàn)場總線的成功實施,短路保護是一個必要條件。
圖4“T”配置是現(xiàn)場總線最簡單的連接方式。然而一旦一個設備失敗或是“短路”,它將會導致整個主干“癱瘓”。
另外一種方式就是通過現(xiàn)場總線接線。通常會涉及到“設備適配器”——例如MooreHawke? TG200 TRUNKGUARD?(圖5)——這就允許多個現(xiàn)場總線設備連接到一個位置。典型的情況是,用戶會安裝一個設備適配器,把附近的設備與之連接?,F(xiàn)場總線那電纜將會與其它設備適配器連接。一個多設備主干可能會有幾個設備適配器。
在設備適配器中使用兩種典型的電子分支短路保護方法?!半娏鳂O限”和“反向保護”兩種方法都可以防止主干上的分支短路錯誤,兩種方法都可以消除錯誤自動回復正常。
電流極限技術短路電路的功率量,可以達到40mA到60mA(不同廠家各異)。但是它會在主干上持續(xù)保持這個錯誤。盡管這個設計保護了主干免于初始短路,額外的電流消耗將會剝奪其它設備從主干電源獲得電能,將會可能導致主干災難性故障。
當短路保護剝奪了其它設備的電能以后,某些設備就會因為沒有足夠的電能進行主要操作而失效。因而,當電流極限保護方法使用在設備適配器上時,許多終端用戶要保留一個安全裕量。也就是說不要安裝主干理論上所允許多個的設備,要保留一些空余分支。
例如,一個用戶如果期望主干可以在有兩個出錯設備的情況下繼續(xù)工作——失敗的設備可以占用120mA的電流——主干計算時就應該假設最大電流可用值350mA減去120mA作為輸出時的電流,即230mA。
雖然理論上主干可以驅動32個設備,每個設備10mA ,但是實際上,它只能支持23個這樣的設備。在實際應用中,一些用戶在使用電流極限時十分謹慎,只在每個主干上使用16個設備以防止大規(guī)模的主干失敗。
MooreHawke 的TRUNKGUARD 設備適配器,應用了反向保護技術,從主干上斷開了短路的分支,防止整個網(wǎng)絡的損失。反向保護技術在每個分支上有一個邏輯電路(圖6),檢測每個分支或是設備上的短路情況,從主干上斷開分支,并有紅燈閃爍,以提醒維修人員。
有了反向保護設備適配器,用戶可以不再為分支失敗擔心,可以放心的在現(xiàn)場總線主干線上放置更多的設備。因為H1卡的花費(2500美元)和其它主干硬件的昂貴花銷,在一個主干上放置更多的設備可以節(jié)省用戶不少的開支。
主干終端
每個現(xiàn)場總線為了通訊需要先要被兩個終端中止,如果主干沒有很好的中止,就會發(fā)生由于信號反射引起的通訊錯誤。許多設備使用手動開/關DIP開關來中止適配器,在一個主干中,最后一個設備適配器,應包含一個終端器,所有的位于最后一個適配器和H1卡之間的適配器應該把他們的終端器開關扳到關。
圖5 一個設備適配器允許多個設備連接到現(xiàn)場總線主干線。每個分支有一個短路保護,它不會對整個網(wǎng)絡造成危害。每個主干上可以使用多個適配器。
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