FF现场总线的安装与调试

基金会现场总线(foundation fieldbus)通常称为FF现场总线,它分为H1和H2两种总线。它分为H1和H2两种总线。H1采用符合IEC 61158-2标准的现场总线物理层;H2则采用高速以太网为其物理层。H1现场总线物理层的主要电气特性如下：采用位同步数字化传输方式;传输波特率为31.25kbps;驱动电压9~32VDC;信号电流±9mA;电缆式屏蔽双绞线;接线拓扑结构可采用线形、树形、星形或者符合形;电缆长度≤1900m(无中继器时);分支电缆的长度30~120m;挂接设备数量≤32台(无中继器时);可用中继器≤4台;适用防爆方法有本质安全防爆方法等。

一、FF现场总路线安装和测试要点

赛科项目的现场总线使用经验表明现场总线回路故障的主要原因之一是来自网段上的干扰，而干扰的主要原因是现场总线网段和总线设备的不良安装，赛科项目的经验是：

①现场总线网段对绝缘要求很高，为了防爆和防止总线回路受潮，规定采用增安型(EExe)接线箱，电缆穿入接线箱时使用防爆电缆时使用防爆电缆密封接头。

采用FF总线专用端子块与各总线现场设备连接。每个总线专用端子块具有短路保护作用，短路时指示灯亮，保证一个支路短路时不影响其它支路的正常工作，短路保护器将限制每支路的短路电流不超过60mA。

②电缆屏蔽层的连接注意事项。在现场总线设备上，支线电缆的屏蔽线要剪断，并要用绝缘带包好，不能与表壳接地螺丝连接。各段总线电缆的屏蔽线应在接线箱内通过接地端子连接起来，屏蔽线只能在机柜侧(marshalling)的端子接地，中间任何地方对地绝缘要良好，不能有多点接地情况，这样可以起到防止静电感应和低频(50Hz)干扰的作用。

如果干线电缆是多芯电缆，则不同总线网段的分屏蔽线不应在接线箱(JB)内被互相连接在一起，也不能与总屏蔽线连在一起。

③现场总线电缆和现场设备安装之后应该经过严格测试，电缆线间绝缘电阻，对地绝缘，线间和对地电容以及总线信号的波形测试等应该符合FF基金会总线系统工程指南中的技术要求，各端子的连接必须紧固。

二、FF现场总线安装和测试方法

现场总线的物理信号、终端、电源、本质安装等与常规仪表不同，两者使用的电缆必须加以区别。可供的通信速度为31.25kbps的H1现场总线的电缆线类型、规格、最大长度等，应根据工程需要来选择电缆。一般首选A型用于新装置;B型可作为替代器;C型、D型仅用于改造的装置。

在工程中，必须注意电缆线的屏蔽与接地，首选A、B型屏蔽电缆。C、D型电缆也可将导线穿于金属管中进行屏蔽连接起来，然后集中一起进行接地;必须注意电缆线与设备连接的极性问题，因此，现场总线使用的曼彻斯特信号是交替电压，每bit发言1次或2次极性。在非供电网络中只存在这种交流电压。在供电网络中交替电压是叠加在给设备供电的直流电压之上。无论哪种情况，现场总线接受电路只注意交替电压之上。无论哪种情况，现场总线接受电路只注意交替电压。正、负电压的跳变表示不同的意义，因此，现场总的信号是有极性的。总线的供电设备也是有极性的。必须相同的极性连接在一起。使用彩色标记的电缆线以方便施工。目前，还有一种网络供电的非极性设备，它能实现自动极性检测和校正，正确地接收不同极性的信号，使用时可以盲接。

2.1 电缆安装

常规采用单屏蔽A型电缆，其主干长度+分支长度<1900m。电缆的敷设长度应严格执行表1和表2的要求。　　

①一个现场总线段允许使用不同类型的电缆,但必须符合下面不等式的要求.假设使用了A、B、C、D四种电缆，每条电缆的长度为LA、LB、LC、LD，而他们的允许长度为MLA、MLB、MLC、MLD，则应满足：

LA/MLA+LB/MLB+LC/MLC+LD/MLD<1

②分去线的屏蔽层在现场表头侧应悬空，在网段接线盒侧接到S端子上，汇集后连接到干线的屏蔽层上，再连接到电源模块对应端子，最后统一接到屏蔽层接地母线条。

③总屏蔽电缆的总屏蔽应与现场仪表外壳连接并接到保护接地。

④现场总线电缆任何信号线都不应接地。

⑤如果现场总线仪表产品的外接线可以只连接一根电缆，作为一体化考虑而将附件的信号通过原信号通信，将会在很多工程场合欢迎。

2.2 电缆测试

为了保障敷设后必须进行电缆测试。进行测试程序之前应完成如下步骤：确保现场接线已经完成且终端连接正确，同时所有的现场分去线已经接上(但不包括设备);在中间端子排处拆下现场总线的网段电缆(+、-和屏蔽线(s)),如图1所示。　　

FF总线电缆的测试主要包括+、-信号线、屏蔽线、仪表接地棒之间的阻抗和电容检查、直流电压检查、网段检验以及网段诊断。进行FF总线电缆的测试所需的设备及工具有：

①带阻抗、直流电压和电容测量功能的数字万用表;

②Relcom的FBT-3或FBT-4