|
Koncept FISCO pro průmyslové sběrnice ve výbušném prostředí
Distribuce funkcí řídicích systémů vede k přenášení stále většího podílu inteligence systému na snímače a akční členy instalované přímo na technologickém zařízení. Aby bylo možné zvládnout větší tok dat, jsou tyto přístroje připojeny k vhodné průmyslové sběrnici. Pro sběrnice v řídicích systémech existuje mnoho obecných i firemních standardů. V prostředí s nebezpečím výbuchu se však používají dva: Profibus-PA, rozšířenější v Evropě, a H1 Foundation Fieldbus, pocházející z USA.
Co je FISCO
Typický způsob připojení přístrojů v prostředí s nebezpečím výbuchu ukazuje obr. 1. Běžná sběrnice, např. Profibus-DP, je pomocí vazební jednotky typu brány (gateway) převedena na jiskrově bezpečnou sběrnici, ke které jsou připojeny potřebné snímače a akční členy a která se obvykle používá i k jejich napájení. Dlouhá sběrnice, jež musí současně zajistit vysokorychlostní přenos dat a přenos energie pro napájení přístrojů v podmínkách prostředí s nebezpečím výbuchu, je nutně z většiny hledisek nevyhovujícím kompromisem.
Jako dokonalejší řešení se proto v několika posledních letech používá jiný koncept, známý pod názvem FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe COncept). Tento koncept vychází ze skutečnosti, že i ve výrobních prostorech náročných z hlediska bezpečnosti lze najít trasu pro páteřní vedení sběrnice, která se vyhýbá prostorům nejkritičtějším z hlediska nebezpečí výbuchu, klasifikovaným jako tzv. zóna 0.
Zjednodušené schéma podle FISCO je na obr. 2. Páteřní vedení (trunk) je vedeno trasou, kterou lze z hlediska klasifikace prostředí s nebezpečím výbuchu zařadit do zóny 2. Pro tuto zónu jsou konstruovány i odbočovače. Protože takovéto páteřní vedení není omezeno požadavky nejpřísnější jiskrové bezpečnosti zóny 0, může jím protékat poměrně velký proud. Protože na něj navíc není připojeno velké množství přístrojů, ale pouze odbočovače, může přenášet data velkou rychlostí.
Z odbočovačů již vedou krátké odbočky (spur) k omezenému počtu připojených přístrojů (maximálně čtyřem). Nevyvstává tedy problém ani s napájením, ani s rychlostí komunikace.
Aby bylo možné využít uspořádání podle FISCO pro oba používané typy sběrnic (Profibus-PA i H1 Fieldbus Foundation), je pro páteřní vedení ze všech vrstev modelu komunikačního kanálu OSI/ISO definována jen fyzická vrstva, která je pro obě uvedené sběrnice shodná (shodné úrovně napětí a modulace typu Manchester).
Odbočovače FieldLink
Jedním z průkopníků zavádění FISCO byla společnost Pepperl+Fuchs, která také vyrábí klíčové komponenty pro sběrnice založené na tomto konceptu. Na obr. 2 je její výrobek FieldLink typu F2D0-FB-Ex4.CG, určený pro připojení čtyř odboček libovolné sběrnice, jejíž fyzická vrstva odpovídá standardu IEC-61158-2, tedy i sběrnic Profibus-PA i H1 Foundation Fieldbus. K jednomu odbočovači FieldLink tudíž lze v zóně 0 připojit až šestnáct jiskrově bezpečných snímačů nebo akčních členů.
Konstrukce odbočovače odpovídá požadavkům na instalaci v zóně 2 – přístroj je v zajištěném provedení podle standardu EEx e. Svorkovnice páteřní sběrnice je podle tohoto standardu opatřena dodatečným krytem.
Firma Pepperl+Fuchs rovněž dodává jednotky pro oddělení páteřního vedení od připojené sběrnice (v normálním prostředí i v prostředí s nebezpečím výbuchu). Rovněž je výrobcem příslušných napájecích zdrojů pro dodávku energie do páteřního vedení.
(FCC průmyslové systémy s. r. o.)
FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz
400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: 543 215 654, fax: 543 215 655
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: 266 052 098, fax: 286 890 252
|