使現場總線在本質安全區域內發揮作用

許多工程師目前都在不知不覺中詢問哪種現場總線技術適用于他們的設備。當被選中的技術要用于危險區域時，棘手的項目更加復雜化了。位于美國佛吉尼亞州彼得斯堡的Boehringer Ingelheim Chemicals公司確實遇到了這方面的挑戰。Boehringer面臨的是將本質安全型（IS）基金會現場總線H1（31.25kbit/s）網絡用于分類的危險區域。
　　
克服FISCO的缺點
　　
在現場總線拓撲中，基于典型實體和FISCO的IS系統的缺點是安全柵是位于安全區域內，它是現場總線主干的一個組成部分，內有流經的最大電流，并等同于大的降壓。
　　
Boehringer Ingelheim Chemicals發現了一種適用于基于MooreHawke的ROUTE-MASTER實體的IS系統的新方法。ROUTE-MASTER擁有系統方法的優點，沒有實體方法的任何缺點。ROUTE-MASTER系統以拆分架構為基礎，將安全柵分為兩部分。
　　
第一個安全柵包括一個較小的電阻，它位于安全與危險區域（強電流位置）之間的結合點；而第二個安全柵包括一個較大的電阻，它是在位于危險區域內設備耦合器上。這種設計允許主干上有較小的壓降和350mA直流電流，它們分配到17臺設備（假定每臺設備有20mA直流電負荷且沒有損失）。
　　
設備耦合器可與FF-816設備實體參數（Vmax.in=24v,Imax.in=250mA,Pmax.in=1.2w）兼容，并且可用于1類、1區、C/D組，而IS連接適用于1類、1區、A/B/C/D組，這時它們的安裝要依照適用的控制圖（HCGFB-902）。由于每個分支配備了IS限流電阻，每個分支是獨立的IS回路。
　　
通過運用最不利工況有助于簡化實體參數計算。每個分支都有電子自動重啟和短路保護功能，后者防止一個分支上出現的短路問題在另一個分支或主干上出現。

諸如MooreHawke推出的這些ROUTE-MASTERS
設備偶合器使分支上的多臺現場總線儀表連接到網段上
制藥行業的典型應用
　　
Boehringer Ingelheim Chemicals的活性藥物組分生產設施包括三幢主要生產大樓，大樓內部被分類為危險區域。大樓的分類通常為1類、1區和2區、C/D組，溫度要求最高為T3C.
　　
IS現場總線設計需要符合下列要求：
　　●安裝在1類、1區、2區、C/D組區域內
　　●儀表的布線是在1區、2區、B/C/D組區域內
　　●通過允許物理層上位于隔間部分內不同底層的控制回路的一次元件和執行器連接到相同網段，優化控制性能并使網段與網段通信降到最低限度。
　　●使每個網段允許連接設備的數量達到最大限度
　　●使主干/網段完全穿過S1大樓到達電氣室的北端。
　　●本質安全系統內允許技術人員進行故障診斷和開展工作，不一定要有高溫作業或沒有必須使生產過程停止運行

MooreHawke推出基于實體的IS系統采用的是拆分架構，將安全柵分為
兩部分，允許H1網段的電流達到350mA，并且在IIC區域內最多支持17
臺設備，幾乎是FISCO系統的3倍之多。
　　●組件可熱插拔更換
　　●為未來的擴展與發展提供空間
　　
ROUTE-MASTER應用時在配備遠程I/O的情況下，允許在空間尺寸相同的柜子內安裝4臺控制器，而以前僅能安裝1臺控制器。設備投運以來，ROUTE-MASTER組件還沒出現故障，而設施內未來的現場總線設備目前圍繞ROUTE-MASTER系統實現了標準化。
　　
結論
某些用戶在危險區域內選用現場總線可能是一個挑戰性任務。然而，如果你在決策和設計過程中一直牢記幾個概念，你就能夠使在所有的復雜規范面前出現束手無策機會的概率減少到最小，并且能夠設法找到最佳的解決方案。