現(xiàn)場總線入門
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圖6 反向短路保護有一個可以檢測短路的邏輯電路，從主干上移除短路部分，并閃爍紅燈。防止短路危及整個主干。
在圖3和圖5中標有“T”的方框顯示了一個典型的主干合適的中止位置。
在啟動過程中運行時經(jīng)常會遇到的問題是判斷終端器的位置是否正確。在安裝現(xiàn)場總線設(shè)備時，DIP終端器的開關(guān)有時候沒有在正確位置，就會在啟動過程中產(chǎn)生問題。設(shè)備可能會運行不正常，不明原因的退出主干，通常會產(chǎn)生嚴重破壞——所有這些都是因為終端器沒有設(shè)置正確。
要檢查這個錯誤經(jīng)常要對每個設(shè)備適配器進行物理檢查，來判斷整個主干的設(shè)備適配器是否設(shè)置正確。
在TRUNKGUARD設(shè)備適配器中所使用的自動主干終端，簡化了運行和啟動。當設(shè)備適配器在判斷它是否是最后一個現(xiàn)場總線設(shè)備適配器時，它會自動啟動；如果是，它就會自動把主干中止。如果不是，它不會自動中止主干，下游的設(shè)備適配器將會執(zhí)行這個任務(wù)。安裝人員沒有必要再進行設(shè)置DIP開關(guān)這樣的工作來設(shè)置主干終端了。
冗余現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線有一個最大的問題就是，所有的通訊和供電都基于一個簡單的雙絞線電纜。一旦這個電纜發(fā)生問題，它將會一次性的導(dǎo)致主干上所連接的所有設(shè)備失敗。不但主干失去了對其上的設(shè)備的控制，各個設(shè)備之間也無法相互通訊。盡管現(xiàn)場總線設(shè)備再控制系統(tǒng)失敗時仍然可以繼續(xù)工作，但是任何的電纜問題（短路或是斷路）都將會引起整個主干的不可操作。
這個問題當出現(xiàn)在嚴苛的工廠主干線上時將會更加嚴重，這個失敗可能會反過來影響這個工廠和過程應(yīng)用，導(dǎo)致昂貴的進程中止，造成緊急狀況，或是向環(huán)境中釋放工業(yè)物質(zhì)。
在冗余主干通訊方面，任何現(xiàn)場總線標準都沒有做出任何規(guī)定，許多現(xiàn)場總線供應(yīng)商，包括一些大型的過程控制公司，已經(jīng)研發(fā)了冗余現(xiàn)場總線方案，涉及到所有設(shè)備的完全復(fù)制——包括H1或是DP/PA接口、電源、總線電纜、設(shè)備適配器何以些關(guān)鍵的現(xiàn)場總線設(shè)備（圖7）——還有一些復(fù)雜的軟件也在這個方案之中。
圖7 一些現(xiàn)場總線冗余技術(shù)要求對主干進行完全的復(fù)制，在一些案例中，這意味著復(fù)制整個現(xiàn)場總線上的設(shè)備。當一個主干失敗時，DCS的邏輯判斷認定有失敗發(fā)生，開關(guān)由一個H1卡轉(zhuǎn)換到另外一個。
“選擇方案”是必要的，因為當一個現(xiàn)場總線主干失敗是一個控制系統(tǒng)并不能判斷出來，它只能檢測出H1或是DP/PA本身的失敗，或是一個特定的設(shè)備失敗。如果接口始終保持供電，控制系統(tǒng)通過分析設(shè)備的信號（或是所缺少的信號）來判斷整個主干的失敗。
不必說，這種冗余計劃是十分昂貴、復(fù)雜且很難維護的。當控制系統(tǒng)正在判斷是否出錯時，可能會發(fā)生災(zāi)難性的后果。
懷著對可能失去整個關(guān)鍵的主干的擔心，終端用戶在使用現(xiàn)場總線時總是十分小心。當一個主干包含一個對于過程來說十分關(guān)鍵的設(shè)備時，他們經(jīng)常會把每條主干的設(shè)備數(shù)目減少到幾個，或是把這些關(guān)鍵設(shè)備分布到許多冗余主干上。
MooreHawke已經(jīng)為基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)解決了這個問題。
MooreHawke的 TRUNKSAFE?容錯現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供了一種高可靠的方法，當一個基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主干上某點出現(xiàn)問題時（短路或斷路），可以保持現(xiàn)場設(shè)備之間和與DCS之間的持續(xù)通訊。
TRUNKSAFE（圖8）包括一個雙的，冗余的TPS高級現(xiàn)場總線電源調(diào)節(jié)器（一個為主干的每個分支供電），兩個現(xiàn)場總線電纜。和一個TRUNKSAFE設(shè)備適配器。
電源調(diào)節(jié)器安裝在DIN導(dǎo)軌上，大約為近一次為4個主干線供電。設(shè)備適配器可以容納6到10個現(xiàn)場總線設(shè)備。
圖8 TRUNKSAFE容錯現(xiàn)場總線系統(tǒng)只需要一個額外的電源調(diào)節(jié)器和分支電纜，如果一個主干出現(xiàn)問題，它立刻轉(zhuǎn)向另外一個備用主干。
在一個典型的TRUNKSAFE應(yīng)用中，兩個冗余的H1接口卡連接到現(xiàn)場總線主干的兩個分支上，并且布線到現(xiàn)場。每個分支上的電源靠TRUNKSAFE電源調(diào)節(jié)器提供，電能再流經(jīng)連接到許多現(xiàn)場總線設(shè)備的設(shè)備適配器。因為再安裝時，現(xiàn)場總線電纜分開安裝，所以，相同的故障（例如一個粗心的叉車司機所造成的事故）不會同時再兩條電纜上同時發(fā)生。
一旦再任一電纜上發(fā)生故障時，在受影響的分之上的電源調(diào)節(jié)裝置立即切斷電源和H1接口，并且強制DCS轉(zhuǎn)而使用另外一個H1卡。設(shè)備適配器可以被任何一個分支驅(qū)動；一旦一個分支停止供電，設(shè)備適配器自動從剩余的分支上也停止供電，并且自動實施主干終端。這些在幾毫秒內(nèi)自動發(fā)生。
有了TRUNKSAFE，就沒有必要在重要的主干上復(fù)制所有的現(xiàn)場設(shè)備。如果某個設(shè)備失敗時，終端用戶可能還得復(fù)制此設(shè)備，但是為預(yù)防整個分支失敗而進行的設(shè)備復(fù)制就不再需要了。
完全冗余的TRUNKSAFE現(xiàn)場總線系統(tǒng)的花費只是比一個標準的現(xiàn)場總線系統(tǒng)稍多，卻遠遠低于系統(tǒng)的完全復(fù)制。實際上，便宜且完全容錯的FF系統(tǒng)已經(jīng)為終端用戶不僅僅在重要的過程環(huán)路中提供冗余。
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