在指定现场总线设备时，重新考虑仪器规格

现场总线允许多个设备通过一根双绞线仪表电缆向主机系统传输大量数据。然而，负责指定和安装现场总线技术的仪器工程师必须确保现场总线设备规格准确、完整地描述物理和功能要求。

生理需求

现场总线与传统仪器之间的主要区别在于通信协议。传统设备使用4-20 mA模拟信号，有或没有HART协议。现场总线设备使用数字通信，如基金会现场总线。指定所需的现场总线协议至关重要。

一些现场总线技术允许设备从用于通信的同一根电线供电。当选择这些现场总线技术时，用户应该指定预期的最高和最低电压水平以及每个设备类别允许的最大电流消耗。

例如，许多现场总线设备被设计为在9到32v直流电压范围内工作。然而，并不是所有的设备都能在这个范围内工作。除少数罕见情况外，现场总线段应设计为不低于12v直流电。

根据设备类型和电子效率，现场总线设备每个可以从10 mA到30 mA以上。大多数“四线制”设备也会吸收一些电流。如果分段设计完成，重要的是要包括每一类器件的最大允许电流。例如，如果分段设计是基于所有变送器需要15ma，所有阀门需要30ma，如果安装的变送器电压为20ma，控制阀电压为40ma，分段将无法正常工作。(欲了解更多信息，请参见“4-20毫安变送器”。CE， 1998年10月，第109页)。当已知时，每个设备从现场总线段的最大电流抽容量是必须指定的设计参数。

功能需求

现场总线技术仍处于起步阶段，嵌入式功能的数量仍然相对较少，但随着制造商增加嵌入式智能，这个列表将会增长。除了操作范围、冶金和填充流体等参数外，仪器工程师还需要为每个设备指定所需的“智能”功能。

为特定的现场总线技术定义了基本功能。例如，基金会现场总线要求所有发射机包括模拟输入(AI)功能块，所有控制阀包括模拟输出块。然而，一些制造商已经包含了额外的功能块。例如，质量流量计可能包括用于质量流量、流体密度和温度的AI块。这样的仪器可能比只有质量流量功能块的仪器更适合于应用。其他功能块，如PID、信号选择器和信号分配器，在一些现场总线设备中可用。为了避免太晚了解到所需的功能模块不包括在内，用户应在仪器规格表上列出预期应用所需的所有功能模块。

现场总线技术最有前途的一个方面是它能够将来自现场设备的诊断信息带入主机系统。然而，诊断数据并不是所有现场总线技术规范的基本部分。可以从不同的制造商购买两个pH变送器，它们提供相同的过程数据，尽管只有一个提供诊断，表明何时需要清洗pH探头。如果需要诊断，必须在仪器规格表上注明。

接下来是什么?

现场总线仪表的使用需要修改ISA S20规范表。在这些变化完成之前，负责指定和安装现场总线技术的仪器工程师应该教育自己和他们的采购部门，了解传统仪器和现场总线仪器之间的差异，以便制定准确的规格。

作者信息

韦德·斯图尔特，Fisher-Rosemount系统公司现场总线顾问

在指定现场总线设备时问这些问题

需要现场总线协议(例如，FOUNDATION, Profibus等)?

期望有高电压和低电压级别?

每种设备类别允许的最大电流消耗?

需要额外的功能块吗?

需要诊断信息吗?

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