1.現場(chǎng)總線(xiàn)的結構和防爆安全水平
　　(1)結構和組成
　　在爆炸性氣體環(huán)境中使用的現場(chǎng)總線(xiàn)，
　　·現場(chǎng)總線(xiàn)電源；
　　·現場(chǎng)設備；
　　·現場(chǎng)總線(xiàn)終端器；
　　·適當長(cháng)度的電纜。
　　一般由以下幾部分組成(圖6)：
　　在本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)中，總線(xiàn)電源只應該設置一個(gè)，而且要設置在距總線(xiàn)一端不超過(guò)60m的非危險場(chǎng)所(當然，在用其他防爆型式保護起來(lái)時(shí)也可以設置在危險場(chǎng)所中)；連接在分支線(xiàn)上的現場(chǎng)設備數量最多不得超過(guò)32臺；終端器最多兩個(gè)，設置在總線(xiàn)的兩端。
　　
　　圖6現場(chǎng)總線(xiàn)示意圖
　　1-現場(chǎng)總線(xiàn)電源(矩形特性) 2-數據線(xiàn)3-鰓齲　4-主干線(xiàn)　5-分支線(xiàn)　6-手持終端器　7-現髯潮
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)的這些組成單元應該具有本質(zhì)安全型防爆型式或其他適當的防爆型式。它們由電纜連接起來(lái)，分布在一定的空間中，數據信號通過(guò)傳輸線(xiàn)與計算機連接在一起，構成一個(gè)局域控制系統。
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)中所有組成單元的參數(包括電纜)都必須符合相應的規定，一經(jīng)確定就不得任意更改。然而，人們可以替換某些符合相應參數要求的設備。這是本質(zhì)安全現場(chǎng)總線(xiàn)的特征。
　　(2)防爆安全水平
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)應該具有適合于它周?chē)h(huán)境的防爆安全水平，即應該滿(mǎn)足它周?chē)h(huán)境的危險區域(0區、1區或2區)及其中存在的可燃性氣體的防爆級別(ⅡA級、ⅡB級或ⅡC級)專(zhuān)溫度組別(T1組、T2組、T3組、T4組、T5組或I"6組)和相應的設備保護級別(“ai”級、“ib”級或“ic”級)的要求。
　　在設計本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)，人們應該根據總線(xiàn)預期使用的可燃性氣體環(huán)境情況來(lái)槲
線(xiàn)應該具有的防爆安全水平。
　　通常情況下，現場(chǎng)總線(xiàn)運行的環(huán)境可能會(huì )包括爆炸性危險場(chǎng)所的0區、1區和2區，有時(shí)候可能還會(huì )包含非危險區域。
　　因而，人們在選擇總線(xiàn)上所連接的設備時(shí)就應該選擇與環(huán)境相適應的防爆型式、防爆級別、溫度組別以及合適的設備保護級別。
　　例如，假若本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)預期使用環(huán)境中包含0區，那么總線(xiàn)上所連接的設備都必須是“ia”級的本質(zhì)安全型設備；假若不包含0區，那么可以是“ia”級和(或)“ib”級甚至‘ib”級、“ic”級的本質(zhì)安全型設備。
　　這里有一個(gè)原則，那就是，對于某一特定場(chǎng)所，本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)的防爆安全水平是由總線(xiàn)中所連接設備中最低等級的設備決定的，不管總線(xiàn)中設備有幾種等級。例如，對于ⅡB級可燃性氣體的1區場(chǎng)所，當一個(gè)總線(xiàn)中包含防爆標志為Exia 1I BT5 Ga和Exib II CT4 Gb的兩種設備時(shí)，則總線(xiàn)的防爆安全水平應該按ExibⅡBT4 Gb來(lái)考慮。這一點(diǎn)是很容易理解的。
　　當然，現場(chǎng)總線(xiàn)上所連接的現場(chǎng)設備有可能一部分運行在某種可燃性氣體的0區，而另一部分則運行在1區。此時(shí)，人們應該根據現場(chǎng)總線(xiàn)本質(zhì)安全理論和現場(chǎng)情況作出具體的判斷和處理。
　　2.現場(chǎng)總線(xiàn)中的設備
　　在本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)中所連接的設備應該滿(mǎn)足本質(zhì)安全型電氣設備和電路的基本性能和基本要求，而且還應該符合以下要求。
　　(1)現場(chǎng)總線(xiàn)用電源
　　在本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)中使用的電源應該具有線(xiàn)性輸出特性，或者，不規則四邊形輸出特性、矩形輸出特性。這種電源在本質(zhì)安全電路中是一種關(guān)聯(lián)設備，它的最高電壓(U。)不應該大于250V。
　　這種電源除應該符合關(guān)聯(lián)設備的規定外還必須滿(mǎn)足以下要求：
　　·最大輸出電壓：14小于等于Uo小于等于17.5V；
　　·最大輸出電流和最大輸出功率符合表2中所列數值(對于矩形特性電源)；
　　·最大內部電容：C；小于等于5nF；
　　·最大內部電感：L；小于等于10uH。
　　表2 矩形輸出特性電源在相應電壓條件下的最大輸出電流和最大輸出功率
　　注：1.矩形輸出特性電源，實(shí)際上，是一種恒壓恒流電源。它的輸出電壓和輸出電流是恒定的，只要符合本質(zhì)安全性能要求，不管負載是否出現短路或斷路非正常工作狀態(tài)，電路都是安全的。例如，穩壓二極管(兩只并聯(lián))穩壓電路輸出潰加上電子限流控制環(huán)節就構成這種矩形輸出特性電源。
　　z對于“ia”級和…ib級總線(xiàn)電源，表中所列的電流值已施加了1.5倍安全系數。另外，現場(chǎng)總線(xiàn)的最大輸出電流，除按照本表外，也可以按照GB 3836.4(爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型…i 保護的設備)中的規定確定，但是不得大于本表所列相應電壓下的最大值，例如380mA(在輸出電壓為14V的條件下)。
　?、僖訥B 3836.19(爆炸性環(huán)境第19部分：現場(chǎng)總線(xiàn)本質(zhì)安全概念(FISCO))?？刂?、保護和啟動(dòng)裝置安裝應按圖紙要求進(jìn)行，一般應裝在電動(dòng)機的附近。電動(dòng)機應裝設過(guò)電流和短路保護裝置、單相接地保護、差動(dòng)保護和低電壓保護
電動(dòng)機保護元件的選擇丑熱元件時(shí)，熱元件一般按電動(dòng)機額定電流的1.1～1.25倍選擇。丑熔絲(片)時(shí)，熔絲(片)一般按電動(dòng)機額定電流的1.5～2.5倍來(lái)選擇。電動(dòng)機的啟動(dòng)方式戔式感應電動(dòng)機的啟動(dòng)。繞線(xiàn)式感應電動(dòng)機在啟動(dòng)時(shí)，為了減少啟動(dòng)電流和增!，可通過(guò)轉子串接電阻或頻敏變阻器啟動(dòng)?；\式感應電動(dòng)機的啟動(dòng)。分為直接啟動(dòng)(全壓?jiǎn)?dòng))和降壓?jiǎn)?dòng)。
　　(2)現場(chǎng)總線(xiàn)用設備
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)用設備就是連接到現場(chǎng)總線(xiàn)上的設備或裝置(包括終端器)。這樣的備或裝置，除應該符合本質(zhì)安全型設備和電路的各項要求外，還應該滿(mǎn)足以下規定：
　　·額定電壓：Ui大于等于17.5V：
　　·額定電流：li大于等于表10.2中的規定值，例如，在電壓為14V時(shí)，對于ⅡB級的“ia”級“ib”級設備，Ii>380mA；
　　·額定功率：Pi大于等于表10.2中的規定值，例如，在電壓為14V時(shí)，對于lIB級的“ia”級“ib”級設備。Pi大于等于5.32W；
　　·最大內部電容：Ci小于等于5nF；
　　·最大內部電感：對于“ia”級和“ib”級設備，Li小于等于10μH；對于“ic”級設備，Li小于等于20μH；
　　·所有接線(xiàn)端子都應該與地保持絕緣。
　　這里需要指出的是，假若某些現場(chǎng)設備還由其他電源供電時(shí)，連接現場(chǎng)總線(xiàn)的接線(xiàn)端子和；其他電源的接線(xiàn)端子之間必須有可靠的隔離；而且，這樣的設備還應該符合其他防爆型式的相應規定。
　　(3)現場(chǎng)總線(xiàn)用終端器
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)應該設置兩個(gè)終端器。
　　終端器，顧名思義，應該設置在現場(chǎng)總線(xiàn)的兩端，是一段現場(chǎng)總線(xiàn)的終結。
　　這樣的終端器，從原理上講，就是一個(gè)簡(jiǎn)單的“阻容吸收裝置”。它的主要作用是能夠避免總線(xiàn)信號在長(cháng)距離傳輸時(shí)可能會(huì )在總線(xiàn)兩端產(chǎn)生信號波反射，造成信號失真。對于本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)說(shuō)，它還能夠吸收總線(xiàn)中可能出現的危險能量，防止這樣的能量侵害現場(chǎng)設備，防止這樣的能量可能造成點(diǎn)燃危險。
　　3.現場(chǎng)總線(xiàn)的電纜
　　本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)所用的電纜，通常為屏蔽雙絞線(xiàn)，除應該符合爆炸性氣體環(huán)境中所用電纜的相關(guān)要求外，還應該符合下列要求。
　　(1)電纜參數
　　·電纜電阻不應該大于150D/km；
　　·電纜電感不應該大于1mH/km：
　　·電纜電容不應該大于200nF/km。
　　(2)電纜長(cháng)度
　?、倜織l主干線(xiàn)(包括支線(xiàn))，對于ⅡB級總線(xiàn)，不應該大于5km；對于Ⅱc級總線(xiàn)，不應該大于1km。
　?、诿織l分支線(xiàn)，對于ⅡB級和ⅡC級總線(xiàn)，均不應該大于60m。
　　需要指出的是，這里提出的電纜長(cháng)度是一個(gè)最大限值。然而，在實(shí)際確定電纜長(cháng)度時(shí)，人們應該通過(guò)計算求得。
　　我們已經(jīng)知道，在本質(zhì)安全系統中，一定長(cháng)度的電纜所具有的電纜電容(C。)和電纜電感(Lc)不得大于關(guān)聯(lián)設備上標志的最大外部電容(Co)和最大外部電感(Lo)與所連接的本質(zhì)安全型設備所具有的最大內部電容(Ci)和最大內部電感(五)之差。于是，人們在計算時(shí)可以先確定這個(gè)差值，然后根據這個(gè)差值和電纜單位長(cháng)度所具有的電容值和電感值就可以求得所需的電纜長(cháng)度。
　　當然，在計算時(shí)，人們也可以使用參數：電纜電感(Lc)與電纜電阻(Rc)之比(Lc/Rc).
　　4.現場(chǎng)總線(xiàn)接線(xiàn)端子的隔離
　　現場(chǎng)總線(xiàn)的所有接線(xiàn)端子都應該與地隔離開(kāi)來(lái)。此外，總線(xiàn)上有一些設備可能由其他電源供電時(shí)，總線(xiàn)的接線(xiàn)端子必須與這些電源的接線(xiàn)端子隔離開(kāi)來(lái)。
　　這樣的隔離，主要是保持本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)的所有接線(xiàn)端子處于“無(wú)源”狀態(tài)，消除總線(xiàn)以外其他能量源對總線(xiàn)的侵害，保證總線(xiàn)傳輸數據的安全性和總線(xiàn)系統的本質(zhì)安全性能。
　　現場(chǎng)總線(xiàn)的接線(xiàn)端子，與地之間可以采用加強絕緣的措施進(jìn)行這種隔離，與其他電源之間可以用絕緣隔板進(jìn)行隔離，也可以用接地的金屬板進(jìn)行隔離。當然，現場(chǎng)總線(xiàn)的接線(xiàn)端子與非現場(chǎng)總線(xiàn)的接線(xiàn)端子之間還可以采用間隔至少50ram的方法進(jìn)行隔離。
　　5.現場(chǎng)總線(xiàn)的接地
　　在本質(zhì)安全型現場(chǎng)總線(xiàn)中，通常情況下，供電電源可以接地，其他的必須與地隔離，不得接地。
　　通常情況下，現場(chǎng)總線(xiàn)用電纜應該是屏蔽電纜。此時(shí)，電纜的屏蔽層必須接地，而且，不管是主干線(xiàn)還是分支線(xiàn)，所有的屏蔽層必須連接在一起、在一點(diǎn)接地。