现场总线入门

作者：时间：2012-11-02 来源：网络收藏

连接设备
如所表述的那样，每个现场总线设备以并列的方式连接到主干线。每个简单的分支连接成为一个“T”。简单的“T” 连接（图4）的问题就是，如果其中的一个设备出现问题，整个主干线将不能工作。在维修设备的时候，就会可能发生短路，现场的一些事故，可能会导致电气问题或是主机的一些其它问题。所以要保证现场总线的成功实施，短路保护是一个必要条件。

图4“T”配置是现场总线最简单的连接方式。然而一旦一个设备失败或是“短路”，它将会导致整个主干“瘫痪”。

另外一种方式就是通过现场总线接线。通常会涉及到“设备适配器”——例如MooreHawke™ TG200 TRUNKGUARD™（图5）——这就允许多个现场总线设备连接到一个位置。典型的情况是，用户会安装一个设备适配器，把附近的设备与之连接。现场总线那电缆将会与其它设备适配器连接。一个多设备主干可能会有几个设备适配器。
在设备适配器中使用两种典型的电子分支短路保护方法。“电流极限”和“反向保护”两种方法都可以防止主干上的分支短路错误，两种方法都可以消除错误自动回复正常。
电流极限技术短路电路的功率量，可以达到40mA到60mA（不同厂家各异）。但是它会在主干上持续保持这个错误。尽管这个设计保护了主干免于初始短路，额外的电流消耗将会剥夺其它设备从主干电源获得电能，将会可能导致主干灾难性故障。
当短路保护剥夺了其它设备的电能以后，某些设备就会因为没有足够的电能进行主要操作而失效。因而，当电流极限保护方法使用在设备适配器上时，许多终端用户要保留一个安全裕量。也就是说不要安装主干理论上所允许多个的设备，要保留一些空余分支。
例如，一个用户如果期望主干可以在有两个出错设备的情况下继续工作——失败的设备可以占用120mA的电流——主干计算时就应该假设最大电流可用值350mA减去120mA作为输出时的电流，即230mA。
虽然理论上主干可以驱动32个设备，每个设备10mA ，但是实际上，它只能支持23个这样的设备。在实际应用中，一些用户在使用电流极限时十分谨慎，只在每个主干上使用16个设备以防止大规模的主干失败。
MooreHawke 的TRUNKGUARD 设备适配器，应用了反向保护技术，从主干上断开了短路的分支，防止整个网络的损失。反向保护技术在每个分支上有一个逻辑电路（图6），检测每个分支或是设备上的短路情况，从主干上断开分支，并有红灯闪烁，以提醒维修人员。
有了反向保护设备适配器，用户可以不再为分支失败担心，可以放心的在现场总线主干线上放置更多的设备。因为H1卡的花费（2500美元）和其它主干硬件的昂贵花销，在一个主干上放置更多的设备可以节省用户不少的开支。

主干终端
每个现场总线为了通讯需要先要被两个终端中止，如果主干没有很好的中止，就会发生由于信号反射引起的通讯错误。许多设备使用手动开/关DIP开关来中止适配器，在一个主干中，最后一个设备适配器，应包含一个终端器，所有的位于最后一个适配器和H1卡之间的适配器应该把他们的终端器开关扳到关。