1. フィールドバス制御システム接続の特徴
1.1 簡単配線
1.11 フィールドバス接続は以下を採用しているため：
複数の機器に接続された1対多の一対の伝送線、複数の信号の双方向伝送は信頼性が高く、デジタル信号伝送は強力な干渉防止能力と高精度を備えています。
マルチサイト集中伝送モードは、大量の配線作業をサイトに分散し、各サイトとマスターステーション間の通信はすべてバスで完了するため、システム全体の配線がより簡潔で便利になります。
1.12 フィールドバスは多くの場合、同時に複数の伝送メディアを使用できます
INTERBUS など、バス ケーブル、光ファイバー、赤外線技術、さらには業界が最も関心を寄せているイーサネットとワイヤレス技術を同時に使用できます。 このように、サイトのニーズに応じてさまざまな伝送メディアを選択できます。 たとえば、距離が長い場合や干渉が強い場合は、光ファイバーを選択できます。 距離が短く、特別な要件はありませんが、通常のバス ケーブルを選択できます。 場合によっては無線通信も選べます。 これらは通常の集中管理では実現できません。
1.2 システム接続の精度と信頼性
フィールドバスデバイスのインテリジェンスとデジタル化により、アナログ信号と比較して、測定と制御の精度が根本的に向上し、伝送エラーが減少します。 同時に、システムの構造の簡素化、機器と接続の削減、およびフィールド機器の内部機能の強化により、信号の往復伝送が減少し、動作の信頼性が向上しますシステムが改善されます。
特に、多くの業界または設計者は、バス制御接続方法を選択する際に、まだ多くの疑問や盲点を抱えていることを指摘する必要があります。つまり、集中制御方法では、特定の回線に障害が発生した場合、点障害のみで、システムへの影響はありません。 深刻な影響はありません。 それどころか、バス制御接続が選択されていると誤って認識します。 ラインに障害が発生すると、そのポイントより下のすべてのシステムが麻痺し、システムのセキュリティと信頼性が信頼できなくなります。 これは誤解です。 実際、これは必要ありません。 疑念を払拭するために分析を行う必要があります。
1.21バスケーブルは、げっ歯類の咬傷に対してシールドされていることが多く、ケーブルが簡単に損傷せず、過去に選択された通常の信号ケーブルよりもはるかに優れた強力な干渉防止機能を備えています。
1.22 現在、インテリジェントな分散技術と階層化および分岐技術は、バス制御で選択されることがよくあります。 フィールドでいくつかのプロセスデータを処理する必要があると同時に、システム全体の他の部分がこの場所に影響を与えたくない場合、これにはインテリジェントな分散コントローラーを選択でき、次にいくつかのシステムコントローラーを使用する必要がありますフィールドでのデータ処理に。 たとえば、Phoenix Contact の UN1200 コントローラーは、さまざまなバス カプラーを追加した後、他のバス システムに簡単に接続できます。 シーンでさまざまな制御機能を区別して、互いに影響を与えないようにしたいことがよくあります。この時点で、レイヤー化と分岐の手法を選択して、異なる制御機能を異なる制御サイトと分岐に配置できます。 CAN バス、INTERBUS バスは、マスター ステーション 1 台、スレーブ ステーション 255 台、16 層の巨大で信頼性の高いシステムを実現できます。
1.3。 メンテナンスコストを節約し、効率的に診断
現在のバス システムは非常に信頼性が高くても、分散制御システムがどれほど優れていても、100% トラブルのない運用を実現することは不可能です。
オンサイト制御装置は、自己診断機能と簡単な障害処理機能を備えており、関連する診断および保守情報をデジタル通信を介して制御室に送信します。 シンプルなシステム構成とシンプルな配線により、メンテナンスのダウンタイムが短縮され、メンテナンスの負担が軽減されます。
また、障害発生前に障害発生を予測し、障害発生後に障害発生箇所や障害種別を迅速に判断できるソリューションも備えています。 たとえば、CAN バス システムは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによってこの問題を完全に解決します。 つまり、ハードウェアに関しては、障害が発生すると、対応するモジュールのステータスインジケータが異なる点滅頻度を示すため、フィールドエンジニアはモジュールの障害なのかモジュールの外部機器の障害なのかを簡単に判断できます。 同時にソフトウェア面では、例えばCANバスシステムやフエニックス・コンタクトが提供する診断ソフトウェアDiag plusと組み合わせることで、故障発生箇所を迅速に特定し（電磁干渉も正確に知らせることができます）、解決策を提供できます。同時に。 過去の障害発生だけでなく、システムに障害が発生するかどうかを判断し、アラーム情報を提供します。 これらは、以前の集中管理システムでは利用できません。 これらのソフトウェアとハードウェアの助けを借りて、システムのデバッグもシステム状態の分析ももはや頭の痛い問題ではありません。
1.4 柔軟な機能モジュールで導入コストを削減
フィールドバスシステムの配線は非常に簡単です。 通常、ツイストペアのペアまたは 1 本のケーブルで複数のデバイスを接続できるため、ケーブル、端子、スロット ボックス、およびブリッジの量が大幅に削減され、接続設計およびジョイント プルーフの作業も大幅に削減されます。 減らす。 現場の制御機器を追加する必要がある場合、新しいケーブルを追加する必要がなく、近くの元のケーブルに接続できるため、投資を節約できるだけでなく、設計と設置の労力を軽減できます。 典型的なテスト プロジェクトに関する計算データによると、設置コストの 60% 以上を節約できます。 さらに、バス製品にはさまざまな機能モジュールが含まれていることがよくありますが、それらの配線と取り付け方法は同じであるため、設計では、ビルディング ブロックのように、システムの要件に応じて異なる機能モジュールを選択するだけで済みます。システムを完成させることは非常に便利です。 構築します。 また、これらのモジュールは非常に簡単にインストールできます。 制御盤に設置するモジュールでも、フィールドで使用するモジュールでも、フィールドでの配線作業が大幅に削減され、システムのインストールとデバッグの時間が大幅に短縮されます。
新しいシステムとして、人々は常にバスに歓迎と拒否の感情を抱いていることを私たちは知っていますが、誰もが徐々にバスを知るようになると、その多くの利点に深く魅了されます. バスとは、高速、信頼性、効率性、柔軟性を意味します。 バスを利用することで、導入や保守のコストを大幅に削減でき、システム構築の柔軟性と利便性を高めることができます。
2. 現在のバス プロセス制御システムにおける「本質的に安全な」絶縁バリア保護モジュール
現在のフィールド バス プロセス制御システムの操作を自動化するには、さまざまなプロセス パラメータのより現在の値を取得する必要があります。 これらの重要な測定パラメータには、圧力、温度、流量、液面が含まれます。 これらのアナログ (4-20 mA) 閉ループ信号に加えて、多数のデジタル信号と開回路制御信号もあります。 プロセス制御システムのより重要な機能は、システムが爆発性ガスの可能性がある環境に存在することであり、そのような場合にのみ設置できる機器には特別な保護対策を講じる必要があります。どんな環境でも爆発。 .
2.1 「本質安全」（例）保護
「本質的に安全な」(Ex) 保護方法は、世界中で確立された MCR 技術になりました。 この保護装置により、設置が簡単で経済的です。 このエネルギー制限により、機器が故障しても可燃性の火花や熱が発生しないことが保証されます。 同社は、高度な磁気絶縁技術に基づいた 3 つのシリーズの本質安全絶縁バリアを開発しました。 これらには、プラガブル シリーズ (Pl)、モジュラー シリーズ (ME)、およびシステム ワイヤリング シリーズ (MB) が含まれます。
2.2 プロセス インターフェイス P1 シリーズ製品は、厚さわずか 12.4 mm のベース、ブレーキング ナイフ端子を備えたレール マウント ベース、および厚さ 12.4 mm でプラグ可能でマークされた位置の電子プラグで構成されています。 プロセス インターフェイス ベース ターミナルは、制御キャビネットに直接事前に取り付けることができます。 その後の信号マッチングは、挿入された電子プラグを介して行われます。 これにより、防爆エリアと非防爆エリア間の電気的絶縁と信号変換が保証されます。 その後、信号の整合と制御系層への接続が行われる領域は、すでに非防爆領域です。 これは、配線とスペースの要件が最小限に抑えられることを意味します。 同時に、雷保護とサージ保護モジュールが統合されたベース端子モジュールも独占的に提供し、万能の保護を提供します。
2.3 プロセス インターフェース P1-MB このシリーズの製品は、P1 電子プラグを挿入するためのコンパクトなレール マウント型マルチチャンネル PL マザーボードです。 最大 16 チャネルのバックプレーンを中央の電源に接続できます。 P1 テンプレートは、ジャンパーまたはスプリット ジャンパー レイヤーが存在しない場合に使用できます。 システム側では、マルチチャネル コネクタを I/O カードに安全かつ迅速に接続できます。 システムの配線を簡素化するために、すべての主要な I/O モジュールにシステム ヘッダーとフロント パネル アダプターが用意されています。
