MS通信
M-System Co., Ltd
2006.12

MS通信是日本爱模系统株式会社每月在中文网站上定期发行的刊物。MS通信的源泉主要来自爱模系统在日本每月发行的企业月刊MS Today。MS Today自1992年创刊以来,在日本的发行量已达6万多份。其内容包括:日本的测控行业的最新动向,实际应用案例,爱模系统的产品介绍,展览会,免费培训信息等对广大用户有用的信息。
发行MS通信旨在通过介绍爱模系统的产品,向广大中国用户提供日本的行业信息,增进两国的技术交流。殷切希望MS通信成为沟通爱模系统和广大用户信息交流的桥梁。欢迎对该刊物提出宝贵意见。

产品介绍
FOUNDATION Fieldbus
电源模块(型号:FFPSU)
目前,日本国内工厂使用的现场设备主要是采用DC4-20mA标准信号的模拟传送方式的产品。
近年来,采用完整的数字通信方式的产业自动化局域网(LAN)的FOUNDATION Fieldbus越来越受到注目。这种方式和传统的模拟通信方式以及混合型通信方式不同,可以对多种类大量的数据进行双工通信,在设备管理和运营方面给用户提供了很多的方便。
我公司新开发了FOUNDATION Fieldbus系统中为现场设备供电的电源模块(型号:FFPSU 图1),这里简单介绍一下该产品。

1, FOUNDATION Fieldbus概要
图1
在介绍FFPSU之前,需要提及一下FOUNDATION Fieldbus的概况。
FOUNDATION Fieldbus是由1994年成立的非营利团体Fieldbus协会开发并促进普及的开放式国际统一的现场总线。以全世界的PA/MA(工厂自动化)行业、自动化行业的主要企业为首,终端用户、大学/研究机关等都有加入该协会。
相对于模拟信号的1对1的通信方式,FOUNDATION Fieldbus是多站连接,既可以节省大量的配线成本,而且增设时配线简便。
通信方面由于采用网络双工通信,可以实现高级的功能。多种数据通信为现场设备提供自我诊断功能,在预防维护方面也有不少优点。通信速率为31.25kbps,比模拟信号上叠加数字信号的混合型通信方式还高速。没有A/D、D/A转换时的误差,可以实现高精度的信号传送。
2,形状
FFPSU由底座(型号:FFBS)、电源卡(型号:FFPS)、诊断卡(型号:FFDG)构成。在安装各电源卡到底座时不需要特殊的工具。只需要将卡插入底座插槽内,锁上锁定夹即可固定。
底座背部有2个DIN导轨适配器,可紧紧固定在DIN导轨上。
配线的连接由于采用了可以拆卸的欧式端子台,操作便利。欧式端子台采用了带防止脱落螺钉的类型,无需担心端子插拴由于电线的重量或机器的震动引起脱落。
每个Segment 注1)备有2个监视端子。设备的试运转或维护时用来测试电源输出的电压,或用示波器确认数字信号时使用。另外,底座上还备有1个屏蔽接地端子。所有端子台的S端子(Fieldbus Cable Shield Terminal)都和该屏蔽接地端子内部连接,便于线缆的屏蔽线通过盘柜接地。
电源卡带电源显示灯(绿色)和错误显示灯(红色),可以监视电源输出电压。
诊断卡有2个显示电源的灯(绿色)和1个显示错误的灯(红色),用于监视双系统的电源电压和电源卡的电源输出电压并检测过电流。
图2
3, 规格
FFPSU符合FOUNDATION Fieldbus协会制定的总线电源有关的试验规格,并通过该协会的正式认证。FOUNDATION Fieldbus协会将电源产品分为3类:“Fieldbus Power Supply”,“Fieldbus Power Conditioner(Type 1)”,“Fieldbus Power Conditioner(Type 2)”。FFPSU是供电和电源输出在电气上隔离的类型,属于“Fieldbus Power Supply”一类。而“Fieldbus Power Conditioner”是非隔离电源的类型。
这里介绍的FFPSU是冗余电源,为2个Segment提供电源。接受供电的Segment的通信规格为通信速率为31.25kbps的电压输送模式(H1)。各Segment备有Host端子 注2),Trunk端子 注3),监视端子。由于是冗余电源,即使电源卡有预料不到的故障时也可以保证现场总线供电的安全性。为FFPSU供电的电源电压确保DC19.2-35V的电源范围,也是冗余电源。为总线供电的电源输出电压DC27-31V,电流容量为350mA。FOUNDATION Fieldbus的通信线路的两端需要使用终端器,FFPSU提供终端器内藏的选项。
4, 诊断功能
电源卡和诊断卡带有监视输出电压和显示异常状态的显示灯。各显示灯的规格请参照表1
诊断卡除了带显示错误的灯(红色)以外,还带有报警继电器输出,当电源卡发生异常时输出报警信号。报警输出(NC)和错误显示灯同期,当输出电压低于约DC26V时为开路。该报警输出通过底座上的2个报警输出端子输出信号。报警输出端子准备2个主要是考虑到当2台以上的FFPSU共用报警输出时(系统报警)连接起来较方便。还另外准备了报警监视端子,当使用系统报警时通过报警监视端子可以知道哪个电源卡出异常。
这里介绍的FFPSU是冗余型的2 Segment供电类型。将来还将开发低成本非冗余的4 Segment供电类型。为了适应危险地区的安装要求,防爆认证等也在考虑范畴中。我们还将不断推出新机种,请继续关注该类产品。
表1 显示灯的规格
电源卡
PWR显示灯 输出电压 约DC26V以上 绿色亮灯
ERR显示灯 输出电压 低于约DC26V 红灯闪烁
诊断卡
PWR显示灯1 供电电源1 约DC18.5V以上 约DC35.8V以下时 绿色亮灯
PWR显示灯2 供电电源2 约DC18.5V以上 约DC35.8V以下时 绿灯亮灯
ERR显示灯 ·电源卡的输出电压低于约DC26V时:红色闪烁
·底座上没有安装满规定数量的电源卡时:红色闪烁

图3

注1) Segment:用和通信线路具有同样特性的阻抗进行了终端处理的现场总线的1个单位。
注2) Host:用来控制/监视网络上的现场设备的工作站以及软件。
注3) Trunk(干线):H1现场总线网络上的设备间的主要通信线路。


热线日记
Q1

在中央控制室检测生产线传送带的速度(有正转和逆转),现在需要在现场也显示速度信息。速度检测使用旋转式编码器,输出2相的电压脉冲信号。现场的空间小,盘要尽量做得小型。有没有适合该用途的小型信号变换器和数字显示器?

A1
推荐采用编码器速度变换器(型号:M2XRP2)和2线制数字显示器(型号:43AL)。M2XRP2是小型变换器系列的新产品。43AL为2线制,不需要电源配线,只要将M2XRP2的输出设定为DC4-20mA信号,再和43AL连接就可。
图1
Q2
现有的温度控制设备中采用了热电阻。除了温度的控制外,还需要记录温度。因为不能增设热电阻,需要用变换器将温度信号分成2路(分别用于控制和记录),请推荐适合的产品。
A2

使用热电阻变换器(型号:M2RS)和2台热电阻输出变换器(型号:CVRTD)如图2所示构筑系统就可以将热电阻信号分成2路。

图2
Q2
需要将旋转式编码器输出的集电极开路脉冲信号(A相B相)输入控制器。由于控制器安装位置距离为300米,需要考虑信号衰减和噪讯的影响。有没有处理长距离传送脉冲信号的好办法?
A2

建议采用2台旋转式编码器用脉冲信号隔离器(型号:RPPD)。如图3所示,编码器的脉冲信号输入为集电极开路,经过RPPD输出线驱动脉冲。在控制器方面用一台RPPD,输入为线驱动脉冲,输出为集电极开路脉冲,2台RPPD间通过RS422通信,可以适应长距离的传送。

图3

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