🎩 🛀🏻 🌻 फाउंडेशन फील्डबस ऑटोमेशन सिस्टम 🏈 📧 🔄

फाउंडेशन फील्डबस एक डिजिटल संचार प्रणाली है जिसका उपयोग स्वचालन के साथ-साथ प्रोफिबस, मोडबस या हर्ट में किया जाता है। प्रौद्योगिकी अपने प्रतिद्वंद्वियों की तुलना में थोड़ी देर बाद दिखाई दी: मानक का पहला संस्करण 1996 दिनांकित है और वर्तमान में नेटवर्क प्रतिभागियों - एच 1 और एचएसई (हाई स्पीड ईथरनेट) के बीच दो सूचना विनिमय प्रोटोकॉल शामिल हैं।

H1 प्रोटोकॉल का उपयोग सेंसरों और नियंत्रकों के स्तर पर सूचना के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है, और इसका नेटवर्क IEC 61158-2 भौतिक परत मानक पर आधारित है, जिससे 31.25 kbit / s की डेटा अंतरण दर की अनुमति मिलती है। इस मामले में, डेटा बस से फील्ड उपकरणों की बिजली आपूर्ति की व्यवस्था की जा सकती है। HSE नेटवर्क उच्च-गति वाले ईथरनेट नेटवर्क (100/1000 Mbit / s) पर आधारित है और इसका उपयोग नियंत्रकों और उद्यम प्रबंधन प्रणालियों के स्तर पर एक स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण नेटवर्क बनाने के लिए किया जाता है।

प्रौद्योगिकी किसी भी औद्योगिक सुविधाओं के औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के निर्माण में लागू है, लेकिन इसका तेल और गैस उद्योग और रासायनिक उद्योग में उद्यमों में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

प्रौद्योगिकी सुविधाएँ

फाउंडेशन फील्डबस को एनालॉग सेंसर के आधार पर स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के पारंपरिक मॉडल के विकल्प के रूप में विकसित किया गया था और प्रोफ़िबस या हार्ट के आधार पर पारंपरिक मॉडल और डिजिटल सिस्टम दोनों पर कई लाभ प्राप्त किए। फाउंडेशन फील्डबस एच 1

सिस्टम की विश्वसनीयता और दोष सहनशीलता की उच्च डिग्री में मुख्य लाभ में से एक है , जो दो कारकों के कारण प्राप्त होता है:

बुद्धिमान उपकरणों (सेंसर और एक्चुएटर) के क्षेत्र स्तर पर उपयोग;
नियंत्रक की भागीदारी के बिना क्षेत्र-स्तरीय उपकरणों के बीच सीधे सूचना विनिमय को व्यवस्थित करने की क्षमता।

क्षेत्र उपकरणों की खुफिया नियंत्रण और सूचना प्रसंस्करण एल्गोरिदम को बिछाने की क्षमता में निहित है जो पारंपरिक रूप से नियंत्रक में लागू होते हैं। व्यवहार में, यह सिस्टम को तब भी चालू रखने में सक्षम बनाता है जब नियंत्रक विफल हो जाता है। इसके लिए आवश्यक है कि फ़ील्ड डिवाइसेस को उचित रूप से कॉन्फ़िगर किया जाए और एक विश्वसनीय फील्ड बस विद्युत आपूर्ति प्रणाली प्रदान की जाए।

नियंत्रण प्रणाली के डिजिटलाइजेशन से अतिरिक्त लाभ और स्मार्ट सेंसरों का उपयोग प्रत्येक क्षेत्र डिवाइस से माप के अलावा, अधिक डेटा प्राप्त करने की क्षमता है, जो अंततः प्रक्रिया निगरानी क्षेत्र का विस्तार करता है, जो पारंपरिक एनालॉग सिस्टम में सिग्नल इनपुट-आउटपुट सिस्टम द्वारा सीमित है ।

एच 1 नेटवर्क में बस टोपोलॉजी का उपयोग केबल लाइनों की लंबाई को कम करने, इंस्टॉलेशन कार्य की मात्रा और नियंत्रण प्रणालियों में अतिरिक्त उपकरणों के उपयोग को समाप्त करने की अनुमति देता है: इनपुट-आउटपुट मॉड्यूल, बिजली की आपूर्ति, और विस्फोट खतरा क्षेत्रों में - स्पार्क सुरक्षा अवरोध।

फाउंडेशन फील्डबस एच 1 4-20 एमए सेंसर संचार केबल के उपयोग की अनुमति देता है, जिसका उपयोग पुराने नियंत्रण प्रणालियों को अपग्रेड करने के लिए किया जा सकता है। आंतरिक सुरक्षा सिद्धांतों के उपयोग के लिए धन्यवाद, विस्फोटक वातावरण में सक्रिय रूप से प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जाता है। मानकीकरण स्वयं विभिन्न निर्माताओं से उपकरणों के विनिमेयता और अनुकूलता की गारंटी देता है, और गेटवे उपकरणों के लिए धन्यवाद क्षेत्र के उपकरणों के नेटवर्क और ईथरनेट पर निर्मित उद्यमों के नियंत्रण प्रणालियों को इंटरकनेक्ट करना संभव है।

सबसे समान फाउंडेशन फील्डबस एच 1 में प्रोफिबस पीए सिस्टम है। दोनों प्रौद्योगिकियां एक ही भौतिक परत मानक पर आधारित हैं, इसलिए डेटा ट्रांसफर दर, मैनचेस्टर कोडिंग का उपयोग, संचार लाइन के विद्युत मापदंडों, संभव संचरित शक्ति की मात्रा, नेटवर्क सेगमेंट में अधिकतम स्वीकार्य केबल लंबाई (1900 मीटर) इन प्रणालियों के लिए समान हैं। साथ ही दोनों प्रणालियों में 4 रिपीटर्स का उपयोग करना संभव है, जिसके कारण खंड की लंबाई 9.5 किमी तक पहुंच सकती है। आम नियंत्रण प्रणाली में संभव नेटवर्क टोपोलॉजी, साथ ही आंतरिक सुरक्षा के सिद्धांत हैं।

तंत्र के अंश

फाउंडेशन फील्डबस एच 1 नेटवर्क के मुख्य तत्व हैं:

विकेंद्रीकृत नियंत्रण प्रणाली नियंत्रक (डीसीएस);
फ़ील्डबस बिजली की आपूर्ति;
ब्लॉक या मॉड्यूलर इंटरफ़ेस डिवाइस;
बस टर्मिनेटर;
बुद्धिमान क्षेत्र के उपकरण।

इसके अलावा सिस्टम में गेटवे डिवाइस (लिंकिंग डिवाइस), प्रोटोकॉल कन्वर्टर्स, एसपीडी और रिपीटर्स मौजूद हो सकते हैं।

नेटवर्क टोपोलॉजी

एच 1 नेटवर्क में एक महत्वपूर्ण अवधारणा एक खंड की अवधारणा है। यह एक ट्रंक संचार लाइन (ट्रंक) है, जिसमें से शाखाएँ (स्पर) से निकलती हैं, जिससे फ़ील्ड डिवाइस जुड़े होते हैं। ट्रंक केबल बस पावर स्रोत पर शुरू होता है और आमतौर पर अंतिम इंटरफ़ेस डिवाइस पर समाप्त होता है। नियंत्रक और क्षेत्र उपकरणों के बीच संचार के लिए चार प्रकार की टोपोलॉजी की अनुमति है: बिंदु-से-बिंदु, लूप, बस और पेड़। प्रत्येक खंड को एक अलग टोपोलॉजी का उपयोग करके या उनके संयोजनों का उपयोग करके बनाया जा सकता है।

पॉइंट-टू-पॉइंट टोपोलॉजी का उपयोग करते समय, प्रत्येक फ़ील्ड डिवाइस नियंत्रक से सीधे जुड़ा होता है। इसके अलावा, प्रत्येक कनेक्टेड फ़ील्ड डिवाइस अपना नेटवर्क सेगमेंट बनाता है। इस तरह की टोपोलॉजी असुविधाजनक है, क्योंकि यह फाउंडेशन फील्डबस में निहित लगभग सभी लाभों की प्रणाली से वंचित करता है। नियंत्रक पर बहुत सारे इंटरफेस शामिल हैं, और डेटा बस से फ़ील्ड डिवाइस की आपूर्ति के लिए, प्रत्येक संचार लाइन की अपनी फील्ड बस बिजली की आपूर्ति होनी चाहिए। संचार लाइनों की लंबाई बहुत लंबी है, और उपकरणों के बीच सूचना का आदान-प्रदान केवल नियंत्रक के माध्यम से किया जाता है, जो एच 1 सिस्टम के उच्च दोष सहिष्णुता के सिद्धांत का उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है।

लूप टोपोलॉजी का अर्थ है क्षेत्र के उपकरणों के सीरियल कनेक्शन को एक दूसरे से जोड़ना। यहां, सभी क्षेत्र उपकरणों को एक सेगमेंट में जोड़ा जाता है, जो कम संसाधनों का उपयोग करने की अनुमति देता है। हालांकि, इस टोपोलॉजी में कमियां भी हैं - सबसे पहले, उन तरीकों को प्रदान करना आवश्यक है जिनमें से किसी एक मध्यवर्ती सेंसर की विफलता के कारण दूसरों के साथ संचार में ब्रेक नहीं होता है। एक और कमी संचार लाइन में शॉर्ट सर्किट के खिलाफ सुरक्षा की कमी के कारण है, जिसमें खंड में सूचना का आदान-प्रदान असंभव होगा।

दो अन्य नेटवर्क टोपोलॉजी, बस और ट्री टोपोलॉजी, में सबसे बड़ी विश्वसनीयता और व्यावहारिकता है, जो एच 1 नेटवर्क का निर्माण करते समय सबसे अधिक व्यापक रूप से व्यवहार में उपयोग किया जाता है। इन टोपोलॉजी का अर्थ फील्ड उपकरणों को ट्रंक से जोड़ने के लिए इंटरफ़ेस उपकरणों का उपयोग करना है। इंटरफेसिंग डिवाइस प्रत्येक फ़ील्ड डिवाइस को अपने स्वयं के इंटरफ़ेस से कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं।

नेटवर्क सेटिंग

H1 नेटवर्क का निर्माण करते समय महत्वपूर्ण मुद्दे इसके भौतिक पैरामीटर हैं - एक खंड में कितने क्षेत्र के उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है, एक खंड कितने समय तक हो सकता है, कितनी लंबी शाखाएं हो सकती हैं। इन सवालों का जवाब बिजली की आपूर्ति और क्षेत्र उपकरणों की ऊर्जा की खपत पर निर्भर करता है, और विस्फोटक सुविधाओं के लिए, आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के तरीके।

सेगमेंट (32) में अधिकतम फ़ील्ड डिवाइस तभी प्राप्त किए जा सकते हैं जब उन्हें स्थानीय स्रोतों से और आंतरिक रूप से सुरक्षित साधनों की अनुपस्थिति में आपूर्ति की जाए। डेटा बस से सेंसर और एक्ट्यूएटर की आपूर्ति करते समय, आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के तरीकों के आधार पर, उपकरणों की अधिकतम संख्या केवल 12 या उससे कम हो सकती है।

आपूर्ति पद्धति और आंतरिक सुरक्षा विधियों पर क्षेत्र उपकरणों की संख्या की निर्भरता।

नेटवर्क सेगमेंट की लंबाई का उपयोग केबल के प्रकार द्वारा निर्धारित किया जाता है। 1900 मीटर की अधिकतम लंबाई एक प्रकार ए केबल (एक ढाल के साथ मुड़ जोड़ी) का उपयोग करके प्राप्त की जाती है। जब टाइप डी की केबल का उपयोग किया जाता है (आम स्क्रीन के साथ एक मुड़ मल्टीकोर केबल नहीं) - केवल 200 मीटर सेगमेंट की लंबाई को मुख्य केबल की लंबाई और उससे सभी शाखाओं का योग समझा जाता है।

केबल प्रकार पर खंड की लंबाई की निर्भरता।

शाखाओं की लंबाई नेटवर्क सेगमेंट में उपकरणों की संख्या पर निर्भर करती है। तो, 12 तक के उपकरणों की संख्या के साथ, यह अधिकतम 120 मीटर है। खंड में 32 उपकरणों का उपयोग करते समय, अधिकतम शाखा की लंबाई केवल 1 मीटर होगी। फ़ील्ड उपकरणों को लूप से जोड़ने पर, प्रत्येक अतिरिक्त डिवाइस शाखा की लंबाई 30 मीटर कम कर देता है।

खंड में फ़ील्ड डिवाइसों की संख्या पर ट्रंक केबल पर शाखाओं की लंबाई की निर्भरता।

ये सभी कारक सीधे सिस्टम की संरचना और टोपोलॉजी को प्रभावित करते हैं। नेटवर्क डिज़ाइन प्रक्रिया को गति देने के लिए, वे विशेष सॉफ्टवेयर पैकेजों का उपयोग करते हैं, जैसे कि फील्डमॉम ग्रुप से डिज़ाइनमैट या फीनिक्स कॉन्टैक्ट से फील्डबस नेटवर्क प्लानर। कार्यक्रम एच 1 नेटवर्क के भौतिक और विद्युत मापदंडों की गणना करने की अनुमति देते हैं, सभी संभावित सीमाओं को ध्यान में रखते हुए।

प्रणाली के घटकों का उद्देश्य

नियंत्रक

का कार्य सक्रिय लिंक समयबद्धक (LAS) के कार्यों को लागू करना है - मुख्य उपकरण जो सेवा संदेशों द्वारा नेटवर्क का प्रबंधन करता है। एलएएस अनुसूचित (अनुसूचित) या अनियोजित संदेशों के साथ नेटवर्क प्रतिभागियों के बीच सूचना का आदान-प्रदान शुरू करता है, सभी उपकरणों के निदान और सिंक्रनाइज़ेशन करता है।

इसके अलावा, नियंत्रक फील्ड उपकरणों के स्वचालित पते के लिए जिम्मेदार है, गेटवे डिवाइस के रूप में कार्य करता है, जो फाउंडेशन फील्डबस एचएसई या किसी अन्य संचार प्रोटोकॉल पर आधारित नियंत्रण प्रणाली के ऊपरी स्तर के साथ संचार के लिए ईथरनेट इंटरफेस प्रदान करता है। सिस्टम के ऊपरी स्तर के लिए, नियंत्रक ऑपरेटर की ओर से निगरानी और नियंत्रण कार्य प्रदान करता है, साथ ही साथ क्षेत्र के उपकरणों के दूरस्थ कॉन्फ़िगरेशन के लिए कार्य करता है।

नेटवर्क पर कई सक्रिय लिंक प्लानर हो सकते हैं, जो उनके कार्यों के बैकअप की गारंटी देते हैं। आधुनिक प्रणालियों में, एलएएस कार्यों को एक गेटवे डिवाइस में लागू किया जा सकता है जो फाउंडेशन फील्डबस एचएसई के अलावा एक मानक पर निर्मित नियंत्रण प्रणालियों के लिए एक प्रोटोकॉल कनवर्टर के रूप में कार्य करता है।

फील्डबस

बिजली की आपूर्ति एच 1 नेटवर्क में बिजली की आपूर्ति प्रणाली एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि सूचना के आदान-प्रदान की बहुत संभावना के लिए, 9 से 32 वी डीसी तक की सीमा में एक वोल्टेज डेटा केबल में समर्थित होना चाहिए। भले ही फ़ील्ड डिवाइस डेटा बस द्वारा संचालित हों या स्थानीय रूप से बिजली स्रोतों द्वारा, नेटवर्क पर बस पावर स्रोतों की आवश्यकता होती है।

इसलिए, उनका मुख्य उद्देश्य बस पर आवश्यक विद्युत मापदंडों को बनाए रखना है, साथ ही साथ नेटवर्क से जुड़े बिजली उपकरण भी हैं। बस पावर स्रोत पारंपरिक बिजली आपूर्ति से भिन्न होते हैं, जिसमें उनके पास डेटा ट्रांसमिशन आवृत्तियों पर आउटपुट सर्किट के अनुरूप प्रतिबाधा होती है। यदि आप सीधे H1 नेटवर्क को पॉवर देने के लिए 12 या 24 V पावर सप्लाई का उपयोग करते हैं, तो सिग्नल खो जाएगा, और बस में सूचना का आदान-प्रदान असंभव है।

एफबी-पीएस निरर्थक फील्डबस बिजली की आपूर्ति (4-खंड विधानसभा)।

विश्वसनीय बस शक्ति प्रदान करने के महत्व को देखते हुए, प्रत्येक नेटवर्क खंड के लिए बिजली की आपूर्ति बेमानी हो सकती है। फीनिक्स कॉन्टैक्ट की एफबी-पीएस बिजली आपूर्ति ऑटो करंट बैलेंसिंग तकनीक का समर्थन करती है। डीआईए बिजली स्रोतों के बीच एक सममित भार प्रदान करता है, जो उनके तापमान की स्थिति को अनुकूल रूप से प्रभावित करता है और अंततः उनके सेवा जीवन में वृद्धि की ओर जाता है।

एच 1 नेटवर्क की बिजली आपूर्ति प्रणाली आमतौर पर नियंत्रक कैबिनेट में स्थित है।

Interfacing डिवाइसेस Interfacing

डिवाइसेस को डेटा बस में फ़ील्ड डिवाइसेस के एक समूह को जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनके कार्यों के अनुसार, उन्हें दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: खंड सुरक्षा मॉड्यूल (सेगमेंट प्रोटेक्टर) और फील्ड बैरियर (फील्ड बैरियर)।

प्रकार के बावजूद, इंटरफ़ेस डिवाइस शॉर्ट सर्किट से नेटवर्क की रक्षा करते हैं और आउटगोइंग लाइनों में ओवररेंट्स करते हैं। जब एक शॉर्ट सर्किट होता है, तो इंटरफ़ेस डिवाइस इंटरफ़ेस पोर्ट को ब्लॉक करता है, सिस्टम के माध्यम से शॉर्ट सर्किट को फैलने से रोकता है और इस प्रकार अन्य नेटवर्क उपकरणों के बीच सूचना विनिमय की गारंटी देता है। लाइन पर शॉर्ट सर्किट को खत्म करने के बाद, पहले से अवरुद्ध संचार पोर्ट फिर से काम करना शुरू कर देता है।

फील्ड बाधाएं अतिरिक्त रूप से मुख्य बस के गैर-आंतरिक रूप से सुरक्षित सर्किट और जुड़े क्षेत्र उपकरणों (शाखाओं) के आंतरिक रूप से सुरक्षित सर्किट के बीच गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करती हैं।

शारीरिक रूप से, इंटरफ़ेस डिवाइस दो प्रकार में आते हैं - ब्लॉक और मॉड्यूलर डिज़ाइन में। खंड सुरक्षा कार्यक्षमता के साथ FB-12SP प्रकार के ब्लॉक इंटरफ़ेस डिवाइस ज़ोन 2 में फ़ील्ड डिवाइसों को जोड़ने के लिए आंतरिक रूप से सुरक्षित आईसी सर्किट के उपयोग की अनुमति देते हैं, और FB-12SP ISO फ़ील्ड बाधाएं जोन 1 और 0 में डिवाइसों को आंतरिक रूप से सुरक्षित IA सर्किटों से कनेक्ट करने की अनुमति देती हैं।

फीनिक्स कॉन्टैक्ट से FB-12SP और FB-6SP इंटरफ़ेस डिवाइस।

मॉड्यूलर उपकरणों के फायदों में से एक क्षेत्र उपकरणों को जोड़ने के लिए आवश्यक चैनलों की संख्या का चयन करके सिस्टम को स्केल करने की क्षमता है। इसके अलावा, मॉड्यूलर डिवाइस आपको लचीली संरचनाएं बनाने की अनुमति देते हैं। एक नियंत्रण कैबिनेट में, खंड सुरक्षा मॉड्यूल और क्षेत्र बाधाओं को जोड़ा जा सकता है, अर्थात, विभिन्न खतरनाक क्षेत्रों में स्थित फ़ील्ड डिवाइस को एक कैबिनेट से जोड़ा जा सकता है। कुल मिलाकर, एक बस में 12 दो-चैनल FB-2SP मॉड्यूल या एकल-चैनल FB-ISO बैरियर मॉड्यूल स्थापित किए जा सकते हैं, इस प्रकार जोन 2 या 0 में 12 सेंसर तक एक कैबिनेट से 24 क्षेत्र के उपकरणों से कनेक्ट होता है।

इंटरफ़ेस उपकरणों को एक विस्तृत तापमान सीमा में संचालित किया जा सकता है और इन्हें विस्फोट प्रूफ बाड़ों में स्थापित किया जाता है। Ex e, Ex d जो कम से कम IP54 की धूल और नमी संरक्षण की डिग्री के साथ संभव नियंत्रण के करीब है।

सुरक्षा उपकरण सर्ज करें

फ़ील्ड H1 नेटवर्क बहुत लंबे खंडों का निर्माण कर सकता है, और संचार लाइनें उन स्थानों में गुजर सकती हैं जहां वृद्धि सर्ज का गठन संभव है। आवेग द्वारा ओवरवॉल्टेज का अर्थ है कि पास के केबल लाइनों में बिजली के डिस्चार्ज या शॉर्ट सर्किट के कारण प्रेरित संभावित अंतर। प्रेरित वोल्टेज, जिसकी परिमाण कई किलोवोल्ट के क्रम की होती है, जिससे डिस्चार्ज धाराएं किलोमैप में प्रवाहित होती हैं। ये सभी घटनाएं माइक्रोसेकंड के भीतर होती हैं, लेकिन नेटवर्क घटकों एच 1 की विफलता हो सकती हैं। ऐसी घटना से उपकरणों की रक्षा के लिए, एसपीडी का उपयोग करना आवश्यक है। पारंपरिक झाड़ियों के बजाय एसपीडी का उपयोग प्रतिकूल परिस्थितियों में सिस्टम का विश्वसनीय और सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करता है।

इसके संचालन का सिद्धांत एक सर्किट में निर्वहन धाराओं के प्रवाह के लिए नैनोसेकंड रेंज में एक अर्ध-शॉर्ट सर्किट के उपयोग पर आधारित है जिसमें ऐसे तत्वों का उपयोग किया जाता है जो इस परिमाण के धाराओं के प्रवाह का सामना कर सकते हैं।

एसपीडी की बड़ी संख्या में किस्में हैं: एकल-चैनल, दो-चैनल, विनिमेय प्लग के साथ, विभिन्न प्रकार के निदान के साथ - एक ब्लिंकर के रूप में, सूखा संपर्क। फीनिक्स कॉन्टैक्ट के आधुनिक नैदानिक उपकरण ईथरनेट आधारित डिजिटल सेवाओं का उपयोग करके एसपीडी की निगरानी की अनुमति देते हैं। रूस में कंपनी का कारखाना फाउंडेशन फील्डबस सिस्टम सहित विस्फोटक वायुमंडलों में उपयोग के लिए प्रमाणित उपकरणों का उत्पादन करता है।

बस टर्मिनेटर

टर्मिनेटर नेटवर्क में दो कार्य करता है - यह फील्ड बस करंट को अलग करता है, जो सिग्नल के मॉड्यूलेशन के कारण होता है और ट्रंक लाइन के सिरों से सिग्नल के प्रतिबिंब को रोकता है, इस प्रकार शोर और घबराहट (डिजिटल सिग्नल के चरण घबराना) को रोकता है। इस प्रकार, टर्मिनेटर नेटवर्क पर गलत डेटा की उपस्थिति या डेटा हानि से बचा जाता है।

H1 नेटवर्क के प्रत्येक खंड में, खंड के प्रत्येक छोर पर दो टर्मिनेटर की आवश्यकता होती है। बस बिजली की आपूर्ति और फीनिक्स संपर्क कप्लर्स डिस्कनेक्ट करने योग्य टर्मिनलों से लैस हैं। नेटवर्क में अनावश्यक टर्मिनलों की उपस्थिति, उदाहरण के लिए, एक त्रुटि के कारण, इंटरफ़ेस लाइन में सिग्नल स्तर को काफी कम कर देगी।

क्षेत्रों के बीच आदान-प्रदान

फ़ील्ड उपकरणों के बीच सूचना का आदान-प्रदान एक सेगमेंट तक सीमित नहीं है, लेकिन नेटवर्क के विभिन्न वर्गों के बीच संभव है, जो एक नियंत्रक या ईथरनेट के आधार पर एंटरप्राइज़ नेटवर्क के माध्यम से जोड़ा जा सकता है। इस मामले में, फाउंडेशन फील्डबस एचएसई प्रोटोकॉल या अधिक लोकप्रिय, उदाहरण के लिए, मोडबस टीसीपी का उपयोग किया जा सकता है।

एचएसई नेटवर्क का निर्माण करते समय, औद्योगिक स्विच का उपयोग किया जाता है। प्रोटोकॉल अंगूठी अतिरेक की अनुमति देता है। इस मामले में, यह याद रखने योग्य है कि एक रिंग टोपोलॉजी में, स्विच को अतिरेक प्रोटोकॉल (RSTP, MRP या विस्तारित रिंग अतिरेक) में से किसी एक का उपयोग करना चाहिए, आकार और नेटवर्क के आवश्यक अभिसरण समय के आधार पर जब चैनल टूट जाते हैं।

ओपीसी तकनीक का उपयोग करके एचएसई-आधारित सिस्टम का तृतीय-पक्ष सिस्टम के साथ एकीकरण संभव है।

धमाका प्रूफ के तरीके

एक विस्फोट प्रूफ सिस्टम बनाने के लिए, यह केवल उपकरण की विस्फोट सुरक्षा विशेषताओं और सुविधा में इसके सही स्थान की पसंद से निर्देशित होने के लिए पर्याप्त नहीं है। सिस्टम के भीतर, प्रत्येक डिवाइस स्वयं कार्य नहीं करता है, लेकिन एकल नेटवर्क के भीतर काम करता है। फाउंडेशन फील्डबस एच 1 नेटवर्क में, विभिन्न खतरनाक क्षेत्रों में स्थित उपकरणों के बीच सूचना का आदान-प्रदान न केवल डेटा ट्रांसमिशन के साथ, बल्कि इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन ट्रांसमिशन के साथ भी जुड़ा हुआ है। एक क्षेत्र में अनुमेय ऊर्जा की मात्रा दूसरे में स्वीकार्य नहीं हो सकती है। इसलिए, क्षेत्र नेटवर्क की विस्फोट सुरक्षा का आकलन करने और इसके प्रावधान के लिए इष्टतम विधि का चयन करने के लिए, एक व्यवस्थित दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है। इस तरह के तरीकों में, आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीके।

फील्डबस के लिए, आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए वर्तमान में कई तरीके हैं: आंतरिक सुरक्षा बाधाओं की पारंपरिक विधि, FISCO अवधारणा और उच्च शक्ति ट्रंक (एचपीटी) तकनीक।

उनमें से पहला स्पार्क संरक्षण बाधाओं के उपयोग पर आधारित है और एक कोशिश की और परीक्षण की गई अवधारणा को लागू करता है, जिसका उपयोग एनालॉग 4-20 एमए सिग्नल पर आधारित नियंत्रण प्रणालियों में किया गया था। यह विधि सरल और विश्वसनीय है, हालांकि, यह एक्स ज़ोन 0 और 1 80 एमए में क्षेत्र उपकरणों की बिजली आपूर्ति को सीमित करता है। इस मामले में, एक आशावादी पूर्वानुमान के अनुसार, 20 एमए की खपत के साथ प्रति सेगमेंट में 4 से अधिक फ़ील्ड डिवाइस को कनेक्ट करना संभव है, लेकिन व्यवहार में 2. से अधिक नहीं है। इस मामले में, सिस्टम फ़ाउंडेशन फील्डबस में मौजूद सभी फायदे खो देता है, और वास्तव में एक बिंदु से बिंदु टोपोलॉजी की ओर जाता है, जब बड़ी संख्या में फ़ील्ड डिवाइस कनेक्ट करने के लिए, सिस्टम को कई सेगमेंट में विभाजित किया जाना चाहिए। यह विधि ट्रंक केबल और शाखाओं की लंबाई को भी महत्वपूर्ण रूप से सीमित करती है।

FISCO अवधारणा को जर्मन नेशनल मेट्रोलॉजी संस्थान द्वारा विकसित किया गया था और बाद में IEC मानकों और फिर GOST का हिस्सा बन गया। फ़ील्ड नेटवर्क की आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, अवधारणा में कुछ प्रतिबंधों को पूरा करने वाले घटकों का उपयोग शामिल है। आउटपुट पावर के लिए बिजली की आपूर्ति, बिजली की खपत और इंडक्शन के लिए फील्ड डिवाइसेस के लिए, प्रतिरोध के लिए केबलों के लिए, कैपेसिटेंस और इंडक्शन के लिए समान प्रतिबंध तैयार किए गए हैं। इस तरह की सीमाएं इस तथ्य से जुड़ी हैं कि कैपेसिटिव और इंडक्टिव तत्व अपने आप में ऊर्जा जमा कर सकते हैं, जो आपातकालीन मोड में, सिस्टम के किसी भी तत्व को नुकसान होने की स्थिति में जारी किया जा सकता है और स्पार्क डिस्चार्ज का कारण बन सकता है। इसके अलावा, अवधारणा बस पावर सिस्टम में अतिरेक के उपयोग को प्रतिबंधित करती है।

FISCO क्षेत्र अवरोध विधि की तुलना में खतरनाक क्षेत्र में विद्युत उपकरणों को बड़ी मात्रा में वर्तमान प्रदान करता है। यहाँ 115 mA उपलब्ध है, जिसका उपयोग एक खंड में 4-5 उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, ट्रंक केबल और शाखाओं की लंबाई पर भी प्रतिबंध है।

फाउंडेशन फील्डबस नेटवर्क में हाई पावर ट्रंक तकनीक वर्तमान में सबसे आम आंतरिक सुरक्षा तकनीक है क्योंकि यह उन नुकसानों से मुक्त है जो बाधाओं द्वारा संरक्षित नेटवर्क में मौजूद हैं या FISCO के अनुसार निर्मित हैं। एचपीटी के उपयोग के साथ, नेटवर्क सेगमेंट में फील्ड डिवाइस की सीमा तक पहुंचना संभव हो गया है।

तकनीक नेटवर्क के विद्युत मापदंडों को सीमित नहीं करती है जहां यह आवश्यक नहीं है, उदाहरण के लिए, मुख्य संचार लाइन पर, जहां उपकरणों के रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं है। खतरनाक क्षेत्र में स्थित फ़ील्ड डिवाइस को कनेक्ट करने के लिए, फ़ील्ड बाधा कार्यक्षमता वाले इंटरफ़ेस डिवाइस का उपयोग किया जाता है, जो सेंसर को बिजली देने के लिए नेटवर्क के विद्युत मापदंडों को सीमित करते हैं और सीधे नियंत्रण ऑब्जेक्ट के बगल में स्थित होते हैं। इस मामले में, विस्फोट सुरक्षा प्रकार पूर्व ई (बढ़ी हुई सुरक्षा) पूरे खंड में उपयोग किया जाता है।

फाउंडेशन फील्डबस ऑटोमेशन सिस्टम