24、工业自动化中的现场总线技术

工业自动化中的现场总线技术

1. 引言

在工业自动化领域，现场总线技术至关重要。对于Foundation Fieldbus H1或PROFIBUS PA (MBP)，现场总线标准IEC 61158 - 2规定了安全区域操作时现场总线网段的最大尺寸，而IEC 60079标准则定义了在火灾危险环境中现场总线的安全操作。

1.1 危险区域分类

危险区域的分类基于对易燃气体和蒸汽的识别、它们的特性以及与火花和电弧热环境接触的可能性。安全标准已经就位，用于确保危险区域设备的安全运行，这些标准在相关规范中进行了分类，常见的分类系统有两种：
- 分区分类系统 ：危险区域通过类别、分区和组来识别。类别涉及易燃物质是气体、粉尘还是纤维；分区涉及易燃物质存在的概率；组涉及易燃材料的物理性质。类别分为I、II和III，还会进一步细分。
- 区域分类系统 ：危险区域分为三个区域，即0区、1区和2区。这是1999年引入的分类方式。0区指连续或长时间存在易燃气体蒸汽混合物；1区指在正常情况下预计会出现易燃混合物；2区指在正常情况下不太可能存在易燃混合物，即使出现也会迅速消散。

一般来说，分区分类系统常用于北美，而区域分类系统用于世界其他地区。

2. 本质安全型现场总线系统

从拓扑结构上看，本质安全型现场总线系统和普通现场总线系统基本相同。不过，本质安全型系统每根电线连接的设备较少，并且使用安全屏障代替常规电源阻抗。在本质安全型系统中，现场设备的设计确保不会向总线注入任何功率。

本质安全型系统仅使用一个电源，不允许冗余。安全屏障