PROFIBUS PA SPLITCONNECT TERMINATOR 6GK1905-0AE00 6GK1 905-0AE00 6GK19O5-OAEOO

Siemens 6GK1905-0AE00 | PROFIBUS PA SpliTConnect Terminator (Non-Ex) — Do zakończenia segmentów PROFIBUS PA, tylko w strefie bezpiecznej, 5 sztuk w opakowaniu

Przegląd

Siemens 6GK1905-0AE00 to niebezpieczny obszar PROFIBUS PA SpliTConnect Terminator — pasywny komponent, który prawidłowo kończy segment kabla PROFIBUS PA na jego fizycznych końcach.

W instalacjach magistrali polowej PROFIBUS PA prawidłowe zakończenie elektryczne na obu końcach kabla segmentu nie jest opcjonalne: jest to podstawowy wymóg dla integralności sygnału.

Bez prawidłowo zainstalowanych terminatorów niedopasowanie impedancji na końcach kabla odbija sygnał komunikacyjny z powrotem wzdłuż kabla, powodując zakłócenia sygnału, które mogą prowadzić do zawodnej komunikacji, sporadycznych błędów i całkowitej utraty kontaktu z urządzeniami polowymi w pewnych warunkach. 

Terminator pochłania energię sygnału na końcu kabla, zamiast ją odbijać, zapewniając czyste propagowanie sygnału na całej długości segmentu.

PROFIBUS PA to wariant magistrali polowej standardu PROFIBUS zaprojektowany specjalnie dla aparatury procesowej — przepływomierzy, przetworników ciśnienia, wskaźników poziomu, czujników temperatury i instrumentów analitycznych — w środowiskach przemysłu procesowego.

Działa z prędkością 31,25 kbit/s przez dwuprzewodowy kabel, który jednocześnie przenosi sygnał komunikacyjny i zasila podłączone instrumenty polowe.

Ta połączona moc i komunikacja na dwóch przewodach pozwala na stosowanie PROFIBUS PA w strefach niebezpiecznych (z odpowiednimi komponentami z certyfikatem Ex), zastępując konwencjonalne pętle analogowe 4-20mA cyfrową komunikacją, zachowując jednocześnie prostotę instalacji dwuprzewodowej, na której polegają inżynierowie zakładów procesowych.

System SpliTConnect — którego częścią jest ten terminator — to rozwiązanie firmy Siemens do strukturalnej instalacji magistrali polowej dla PROFIBUS PA.

Zamiast używać konwencjonalnych złączy typu T okablowanych na miejscu, komponenty SpliTConnect (TAPs, terminatory, sprzęgacze i wkładki gniazdowe) łączą się, tworząc system dystrybucji montowany w terenie, który jest mechanicznie wytrzymały, spójnie okablowany i łatwy do rekonfiguracji podczas dodawania lub wymiany instrumentów.

Rola terminatora w tym systemie polega na zamykaniu fizycznych końców każdego segmentu kabla magistrali lub odgałęzienia za pomocą prawidłowej sieci terminującej z rezystorem 100Ω i kondensatorem, której wymaga PROFIBUS PA.

Kluczowe specyfikacje

Dlaczego terminacja PROFIBUS PA jest krytyczna

PROFIBUS PA wykorzystuje technologię transmisji opartą na standardzie warstwy fizycznej IEC 61158-2 — sygnał modulacji prądowej kodowany Manchesterem nałożony na napięcie zasilania DC.

Kabel ma zdefiniowaną impedancję charakterystyczną (100Ω), a sieć terminująca musi dopasowywać tę impedancję na obu fizycznych końcach kabla, aby zapobiec odbiciom sygnału.

Gdy segment PROFIBUS PA nie jest prawidłowo zakończony, przebieg komunikacyjny ulega zniekształceniu przez odbite składowe sygnału powracające z niezakończonego końca.

Przy 31,25 kbit/s jest to stosunkowo niska częstotliwość, a umiarkowane odbicie może nie powodować natychmiastowej całkowitej utraty komunikacji — sieć może wydawać się działać, ale z sporadycznymi błędami, niektóre urządzenia cyklicznie przechodzą w tryb offline i online, lub nieuzasadnione wartości procesowe, które nie są wyjaśnione przez fizyczny pomiar.

Objawy te należą do najtrudniejszych problemów PROFIBUS PA do zdiagnozowania, ponieważ mogą przypominać uszkodzenie kabla, wnikanie wilgoci lub problemy z oprogramowaniem układowym instrumentu. Prawidłowa terminacja eliminuje całą klasę możliwych przyczyn z badania diagnostycznego.

Standard IEC 61158-2 określa, że na każdym segmencie PROFIBUS PA aktywne są dokładnie dwa terminatory — jeden na każdym fizycznym końcu kabla. Instalacja więcej niż dwóch terminatorów lub umieszczanie terminatorów w miejscach innych niż fizyczne końce kabla zakłóca równowagę impedancji i ponownie wprowadza odbicia z dodatkowych punktów terminacji. Fizyczny projekt systemu SpliTConnect pomaga wymusić prawidłowe umieszczenie terminatorów, integrując je ze strukturalnym zespołem kablowym, zamiast pozostawiać terminację jako zadanie instalacyjne o swobodnej formie.

Terminator Non-Ex vs Ex — Wybór właściwego wariantu

6GK1905-0AE00 to wersja terminatora SpliTConnect do obszarów niebezpiecznych (non-Ex). Jego odpowiednik, 6GK1905-0AD00, posiada dopuszczenia do stosowania w strefach niebezpiecznych (strefy Ex). Obwód terminacji funkcjonalnej — sieć terminująca z rezystorem 100Ω i kondensatorem 1µF wymagana przez PROFIBUS PA — jest identyczna w obu wariantach.

Różnica polega na statusie dopuszczenia konstrukcji komponentu. Komponenty elektryczne w strefach niebezpiecznych muszą być certyfikowane, aby potwierdzić, że nie mogą zapalić łatwopalnej atmosfery przez iskry lub nadmierną temperaturę powierzchni.

Wariant Ex posiada odpowiednie certyfikaty (zazwyczaj ATEX i/lub IECEx); wariant non-Ex (ten produkt) nie posiada takiego certyfikatu i nie może być instalowany w sklasyfikowanych strefach niebezpiecznych, niezależnie od sposobu fizycznego podłączenia.

W zakładzie procesowym kable magistrali PROFIBUS PA często przechodzą przez wiele stref niebezpiecznych.

Nawet jeśli sprzęgacz DP/PA (na początku magistrali segmentu) znajduje się w strefie bezpiecznej, jeśli segment rozciąga się do strefy 2 lub 1, wszystkie komponenty na kablu tego segmentu — w tym terminator na dalekim końcu — muszą być ocenione jako Ex dla odpowiedniej strefy.

Użycie terminatora non-Ex jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy fizyczna lokalizacja samego terminatora znajduje się w strefie nieklasyfikowanej (bezpiecznej).

Integracja systemu SpliTConnect

Terminator SpliTConnect jest zaprojektowany do integracji z innymi komponentami systemu montażu magistrali polowej Siemens PROFIBUS PA SpliTConnect:

SpliTConnect TAP (6GK1905-0AA00) to węzeł połączeniowy magistrali, który umożliwia podłączenie poszczególnych urządzeń polowych do głównego kabla magistrali PROFIBUS PA za pomocą złącza typu T bez przecinania kabla magistrali. Wiele TAP-ów można kaskadowo łączyć wzdłuż magistrali za pomocą połączenia z przesunięciem izolacji kabla magistrali.

SpliTConnect Coupler (6GK1905-0AB00) łączy wiele sekcji zespołu TAP, tworząc struktury segmentów o topologii gwiazdy — neutralny punkt, który rozgałęzia segment na wiele grup odgałęzień.

SpliTConnect Terminator (ten produkt) zamyka oba końce zmontowanej struktury kablowej, zapewniając wymaganą terminację segmentu.

Mechanizm połączenia fizycznego w całym systemie SpliTConnect wykorzystuje technologię przesunięcia izolacji (IDC) — izolacja kabla jest przebijana przez styki złącza bez zdejmowania izolacji kabla.

Pozwala to na szybkie, spójne i beznarzędziowe podłączenie do kabla PROFIBUS PA, skracając czas instalacji i eliminując ryzyko nieprawidłowego zdejmowania izolacji, odwróconej polaryzacji lub luźnych połączeń, które są częstymi źródłami błędów w konwencjonalnych blokach zacisków lub połączeniach zaprasowywanych.

FAQ

P1: Każde opakowanie zawiera 5 terminatorów. Ile terminatorów jest wymaganych dla segmentu PROFIBUS PA?

Dokładnie dwa — jeden na każdym fizycznym końcu kabla magistrali segmentu. Każdy segment PA wymaga dokładnie dwóch aktywnych terminatorów, niezależnie od długości segmentu lub liczby podłączonych urządzeń polowych.

Z 5 sztukami w opakowaniu, jedno opakowanie zapewnia dwa kompletne segmenty, z jedną sztuką jako zapasową.

Dla projektów z wieloma segmentami, zaplanuj ilość terminatorów jako dwa na segment plus pożądane zapasy.

P2: Czy 6GK1905-0AE00 może być używany w dowolnym miejscu magistrali PROFIBUS PA, czy tylko na fizycznych końcach kabla?

Terminator musi być zainstalowany tylko na dwóch fizycznych końcach segmentu kabla — nie w punktach pośrednich.

Instalacja terminatora w środku segmentu lub w punkcie rozgałęzienia typu T tworzy dodatkowe niedopasowanie impedancji, które pogarsza jakość sygnału zamiast ją poprawiać. TAP SpliTConnect fizycznie zapobiega nieprawidłowemu umieszczeniu pośredniemu, nie zapewniając punktu połączenia terminatora z wyjątkiem wyznaczonych końców segmentu.

P3: Opakowanie zawiera 5 sztuk. Czy dostępne są opakowania częściowe, czy należy zamówić pełne opakowanie?

6GK1905-0AE00 jest zamawiany jako kompletne opakowanie 5 sztuk — minimalna ilość zamówienia to jedno opakowanie (5 terminatorów). Siemens nie dostarcza pojedynczych sztuk jako oddzielnego artykułu katalogowego.

Dla małych projektów wymagających tylko dwóch lub czterech terminatorów, pozostałe sztuki z opakowania służą jako zapasy.

Doświadczeni kierownicy projektów rutynowo przechowują zapasowe terminatory i inne komponenty SpliTConnect jako zapasy magazynowe do szybkiej rekonfiguracji segmentu i odzyskiwania po awarii.

P4: Jakie są wizualne różnice między terminatorem non-Ex (0AE00) a terminatorem z certyfikatem Ex (0AD00)?

Oba terminatory to podobne kompaktowe plastikowe komponenty przeznaczone do systemu SpliTConnect.

Wersja z certyfikatem Ex (0AD00) posiada oznaczenie Ex na obudowie identyfikujące jej standard certyfikacji (zazwyczaj oznaczenie ATEX II 2G i odpowiednik IECEx). 

Wersja non-Ex (0AE00) nie posiada takiego oznaczenia Ex.

Brak oznaczeń Ex jest definitywnym identyfikatorem. Podczas konserwacji istniejącej instalacji, należy potwierdzić status Ex vs non-Ex na podstawie oznaczenia na obudowie samego komponentu, zamiast polegać wyłącznie na numerze części wydrukowanym na zleceniu pracy, ponieważ mogą wystąpić błędy transkrypcji.

P5: Czy terminator SpliTConnect non-Ex może być używany na iskrobezpiecznych segmentach PROFIBUS PA, jeśli sam terminator znajduje się w strefie bezpiecznej?

Jeśli terminator znajduje się fizycznie w potwierdzonej bezpiecznej (nieklasyfikowanej) strefie, a iskrobezpieczeństwo segmentu jest utrzymywane przez ograniczenie prądu sprzęgacza DP/PA na granicy segmentu, lokalizacja terminatora względem granicy strefy bezpiecznej/niebezpiecznej określa odpowiednią klasyfikację Ex, a nie iskrobezpieczny status segmentu.

Ochrona iskrobezpieczna dotyczy dostępnej energii w części segmentu znajdującej się w strefie niebezpiecznej — nie zmienia ona wymogu klasyfikacji dla komponentów zainstalowanych w strefach bezpiecznych.

Jeśli terminator znajduje się w strefie bezpiecznej, odpowiednia jest wersja non-Ex.