Foxboro FBM208/b I/O 模块
Foxboro FBM208/b I/O 模块
说明
具有高可用性要求的单输入/单输出控制方案可利用 FBM208 作为冗余对进行布置。FBM208 具有回读功能，可检测输出通道的故障。在维修情况下，当更换单个模块时，输入和输出将由冗余模块保持。HART® 信号与 4-20 mA 信号在电气上兼容，因此工厂可以升级现场设备，而无需更改控制系统。FBM208b 具有相同的功能，可用于升级旧版 FBM05。
一对冗余模块组合在一起，在现场总线模块 (FBM) 层提供冗余，现场 I/O 接线到一个公共终端组件。每个模块都会独立尝试将输出保持在指定的输出值上，并且每个模块都会独立报告其观察到的输入值。
Foxboro™ DCS 控制软件中的冗余模拟输入和冗余模拟输出块结合模块输入/输出的信息验证每个输入和输出。
功能
- 四个 0 至 20 mA 直流模拟输入通道
- 四个 0 至 20 mA dc 模拟输出通道，带回读功能
- 将 FBM 的输出值与当前回读值进行比较。如果回读值与预期输出值相差超过 ± 2%，则 FBM 将其输出通道标记为 "BAD"。
- 监控 FBM 内部通道电流环路功率，如果功率低于 16 V dc，则将通道标记为 "BAD"。
- 标记通道坏掉会使冗余模块中的相应通道继续驱动输出
- 冗余模块提高了可靠性
- 终端组件 (TA)，用于在本地或远程将现场布线连接至 FBM208
回读
FBM 将其输出值与当前回读值进行比较。如果回读值与预期输出值相差超过 ±2%，则 FBM 将其输出通道标记为 "BAD"。此外，如果输出值比期望输出值大 +2% 以上，则关闭该通道的电源，以防止坏通道干扰冗余伙伴 FBM 对该通道的控制。在用户更换或重启 FBM 之前，故障通道的电源一直处于关闭状态。
当 FBM 的输出通道被标记为 "BAD"（坏）时，CP 会将该信息显示给 Foxboro DCS，作为系统管理警报信息和控制块警报显示。
冗余模拟输出
每个输出通道驱动一个外部负载，并产生 0 至 20 mA 输出。
冗余模拟输出块 AOUTR 用于每对冗余输出。AOUTR 模块处理冗余通道的输出写入和初始化逻辑。在 AOUTR 模块的每个执行周期中，都会向两个模块发送相同的输出写入，从而充分发挥现场总线和每个模块逻辑电路的作用。当检测到其中一个模块发生故障时，其输出将被驱动为 0 mA，而良好模块中的相应通道将自动继续向输出电流回路提供适当的电流。
模块中用于输出故障安全和后备选项的可配置选项始终设置为默认值（0 mA）。如果出现可检测到的问题，如模块无法正确接收输出写入或无法通过 FBM 微处理器对输出寄存器写入的诊断测试，则将一对冗余输出通道中的一个通道从服务中移除。使用 0 mA 输出的默认故障安全/回退选项还能最大限度地减少出现 "高电平失效 "结果的可能性。
高精度
为实现高精度，模块为每个通道都集成了 sigma-delta 转换器。它每 25 毫秒提供一次新的模拟输入读数，并提供一个可配置的积分周期，以消除任何过程噪声和电源线频率。在每个时间段内，FBM 会将每个模拟输入转换为数字值，在该时间段内对这些值进行平均，并将平均值提供给控制器。
高可靠性
模块对的冗余性，加上检测故障的高覆盖率，使子系统的可用时间非常长。每个模块的微处理器都执行模拟 I/O 应用程序，以及验证 FBM 健康状况的诊断例程。更换任一模块都不会影响好模块的现场输入或输出信号。模块的拆卸/更换无需移除现场设备终端电缆、电源或通信电缆。模块前端的发光二极管（LED）可直观显示模块的运行状态。
功能规格
输入通道（四个）
- 模拟精度（包括线性度）： 量程的 ±0.3%，包括冗余适配器中感应电阻器的容差。
精度温度系数：±50 ppm/ºC。
- 输入通道阻抗：标称 60 Ω（冗余适配器中的电阻）。
- 输入信号 A/D 转换： 每个通道使用Σ-Δ转换技术执行各自的 A/D 信号转换。
- 积分周期： 软件可配置
- 共模抑制 50 或 60 Hz 时 >100 db
- 正常模式抑制 >大于 95 分贝（50 或 60 赫兹
- 环路电源保护： 每个通道都具有通道间电隔离、电流限制和电压调节功能。所有模拟输入的设计限流均小于 30 mA。如果限流电路短路，电流将限制在 100 mA 左右。
- 现场设备布线距离： 现场设备与 FBM 的最大距离取决于合规电压（22.8 V dc）、导线电阻和现场设备的压降。
