現(xiàn)場總線設(shè)備采用了與傳統(tǒng)儀器相同的防爆技術(shù)，而且它與電源之間的相互作用也需要引起重視。 無論是安裝新設(shè)備還是進(jìn)行系統(tǒng)改造更新，現(xiàn)場總線技術(shù)正成為儀器儀表系統(tǒng)的選擇對象。 就像多年前電子儀器的 4 - 20mA 的輸出替代了氣動(dòng)的 3-15 psi 儀器一樣，數(shù)字多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)將替代點(diǎn)對點(diǎn)的連接和模擬輸入輸出卡，連接在網(wǎng)段（ segment ）中的現(xiàn)場總線設(shè)備也將替代傳統(tǒng)的過程傳輸和控制閥的回路。 我們的討論集中在過程控制設(shè)備使用 FF 總線或者是 Profibus-PA 技術(shù)上。這兩種現(xiàn)場總線有相同的物理層規(guī)范，因而具有相同的防爆特性。 當(dāng)總線應(yīng)用在的危險(xiǎn)環(huán)境過程中，連接在一起的設(shè)備的數(shù)量使總線不同于傳統(tǒng)的電子儀器接線。現(xiàn)場總線設(shè)備采用了與傳統(tǒng)儀器相同的防爆技術(shù)，但它與電源之間存在相互作用，而且網(wǎng)段的總?cè)萘繒?huì)受通信技術(shù)的影響。 防爆系統(tǒng) Exd 儀器一直以來被認(rèn)為是最容易理解的，簡單地說，取一個(gè)堅(jiān)固的大盒子，它能經(jīng)受得住內(nèi)部燃燒而不會(huì)引燃外部的氣霧，那么無論你放什么東西進(jìn)去都可以稱為 " 防爆 " 。 既然大多數(shù)現(xiàn)場總線設(shè)備目前都普遍以過程傳感器為基礎(chǔ)，輸出為 4 - 20mA ，采用防爆外殼，大多數(shù)儀器的現(xiàn)場總線的不同之處只是內(nèi)部的一個(gè)新的電路板。 一些具有遠(yuǎn)見的公司的產(chǎn)品外殼符合通用的安全限制，如內(nèi)部容量、功耗等。如果設(shè)備的新電路板的設(shè)計(jì)是在外殼的限制要求之內(nèi)，改為現(xiàn)場總線方式就不會(huì)太困難。然而，一些認(rèn)證機(jī)構(gòu)可能會(huì)有內(nèi)部設(shè)計(jì)的個(gè)體差異，這會(huì)延遲但不會(huì)妨礙整體的認(rèn)證過程。作為一項(xiàng)技術(shù)，儀器儀表的防爆技術(shù)并非只受歐洲大陸的偏愛，而且防爆總線設(shè)備出現(xiàn)在 FF 中的概率要大于 Profibus-PA 中。 將防爆設(shè)備連接在一個(gè)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中也會(huì)產(chǎn)生一些問題，主要是在使用防爆接線盒時(shí)。隨著現(xiàn)在總線技術(shù)的發(fā)展，平均每部分網(wǎng)段使用 8 到 12 臺(tái)設(shè)備，但設(shè)備維護(hù)（增加、斷開等）不能在防爆系統(tǒng)中帶電進(jìn)行，這樣可降低每部分網(wǎng)段中防爆設(shè)備的數(shù)量。 例如，在現(xiàn)場打開防爆外殼也不是件容易的事情：一般來說，所有網(wǎng)段需要斷開，或者需要 2 個(gè)工作人員（一個(gè)拿氣體探測器，另一個(gè)用扳手）進(jìn)行現(xiàn)場維修。雖然 Exde 插座式連接頭（ plug/socket ）能有效地允許獨(dú)立的分支斷開，無須斷開整個(gè)網(wǎng)段，但在排除故障設(shè)備時(shí)也是問題重重。 本安現(xiàn)場總線 過程儀器一般都采用低電壓，而且本質(zhì)安全（火花能量和熱散被限制）是過程測量和控制系統(tǒng)的理想方案，控制系統(tǒng)中為保護(hù)擴(kuò)大的電纜網(wǎng)絡(luò)和維護(hù)常規(guī)終端接入的成本會(huì)非常高。 然而多點(diǎn)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)的重點(diǎn)是使用了本安技術(shù)，通過一個(gè)本安接口，驅(qū)動(dòng)一個(gè)單獨(dú)的 4 - 20mA 儀器存在困難；以相同的獨(dú)立電源來驅(qū)動(dòng) 8 或 12 個(gè)驅(qū)動(dòng)器的要求，對于常規(guī)的技術(shù)來說太多了。交替使用電壓和電流，達(dá)到一個(gè)平衡，普通的安全柵在 IIC 中允許大約 80mA ，這等同于 4 個(gè)驅(qū)動(dòng)器（假設(shè)每個(gè)為 20mA ）。 FISCO 現(xiàn)場總線本質(zhì)安全概念 （Fieldbus Intrinsically Safe Concept ， FISCO） 被認(rèn)為是關(guān)于普通本質(zhì)安全限制的方法，通過增加允許的符合本質(zhì)安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的電流界線 ，通過典型系統(tǒng)組態(tài)的爆炸測試驗(yàn)證安全性能。這部分的所有元件必須得到 FISCO 認(rèn)證，這要求對許多供應(yīng)商的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行重新驗(yàn)證。 FISCO 提出網(wǎng)段容量需要增家（ IIC 中 110 mA 要優(yōu)于 80mA,IIB 則最好為 240 mA ），但也帶來一些不利的運(yùn)行限制 （ 網(wǎng)段長度最大為 1000 m, 分支最大為 30m, 連線必須為 FISCO 規(guī)格接線，設(shè)備也必須符合 FISCO 規(guī)范 ） 。 向 FISCO 靠近的一個(gè)重要步驟是電纜和設(shè)備參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，這意味著大量的昂貴和耗時(shí)的實(shí)體參量（ Entity Parameter ）記錄（ log ）和分析不再需要。許多傳統(tǒng)的模擬設(shè)備的本安用戶會(huì)陷入實(shí)體參量分析中，因?yàn)槠胀ǖ脑O(shè)備有許多現(xiàn)場儀表類型；每個(gè)回路各種不同的電纜長度和許多不同的本質(zhì)安全柵都需要獨(dú)立的評估和文件。在任何危險(xiǎn)區(qū)域系統(tǒng)中，實(shí)體參量分析的工程時(shí)間消耗成本可能是本安沒有成為第一選擇的原因。 設(shè)備接頭（ Device Coupler ）在現(xiàn)場總線中是一個(gè)非常有用的部分，它主要是一個(gè)智能包，包括所有接線附件，可進(jìn)行快速安裝，并且易于運(yùn)行。也可以用傳統(tǒng)的接線盒，但是卻很少采用：現(xiàn)場總線的連接使所有設(shè)備在一部分中連在一起，傳統(tǒng)連線技術(shù)使盒子內(nèi)部像個(gè)老鼠洞一樣雜亂無章。而且，現(xiàn)場總線網(wǎng)段需要合并各種形式的獨(dú)立的分支性的短回路保護(hù)，這樣單獨(dú)的故障就不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)段，網(wǎng)段也需要有一個(gè)適合的終端。 非易燃性 它在概念上類似于本質(zhì)安全，但沒有涉及內(nèi)部故障，非易燃性（ non-incendive ）儀器的被技術(shù)人員接受的程度并不高。 Exn 只允許應(yīng)用于 2 區(qū)中，但經(jīng)常被 Exi 替代，如果一個(gè)工廠中的儀器位于 0 區(qū)和 1 區(qū)范圍，本質(zhì)安全是首選的技術(shù)。所有的本安接口制造商認(rèn)為 Exn 有些多余，其實(shí)并非明智的選擇，本安毫無疑問是較好的方案。 Exn 設(shè)備成本節(jié)約的主要原因是因?yàn)椴恍璧谌秸J(rèn)證，但是大多數(shù)最終用戶拒絕接受供應(yīng)商的自認(rèn)證，因而它的成本與本安相當(dāng)，在市場份額也就有所限制。 對于 Exn 來說，現(xiàn)場總線也許是必要的經(jīng)濟(jì)型驅(qū)動(dòng)器。本安接口公司在推出采用傳統(tǒng)技術(shù)的本安現(xiàn)場總線時(shí)，市場反響不佳，現(xiàn)在他們已經(jīng)掉轉(zhuǎn)方向，步入 Exn 陣營， MTL 也得到不斷發(fā)展，現(xiàn)在正推動(dòng) FNICO （現(xiàn)場總線非易燃性概念）或 2 區(qū) FISCO 的發(fā)展。 當(dāng)然，還幾乎沒有 Exn 現(xiàn)場儀表， MTL 建議 FNICO 應(yīng)允許 FISCO 設(shè)備的接入，當(dāng)集成 FISCO 電纜和 FISCO 應(yīng)用規(guī)則時(shí)，有允許帶電工作的可能性。 FNICO 在性能上與 FISCO 相似，限制能量的方式也相同。 FNICO 在節(jié)約成本方面可謂是最好的本質(zhì)安全的選擇，它主要的特點(diǎn)是防爆界限的模糊性，但這將在工廠的 1 區(qū)和 2 區(qū)的設(shè)備中產(chǎn)生一些問題。 在危險(xiǎn)區(qū)域的現(xiàn)場總由連接裝置支撐，這些裝置適用于所有形式的總線設(shè)備。問題區(qū)域如 1 區(qū)中的 Exd 設(shè)備的維護(hù)過程，以及全區(qū)和氣體組（ Gas Group ）中本安設(shè)備的網(wǎng)段容量等問題能進(jìn)行很好的解決，無論危險(xiǎn)是否，都不需在任何過程測量和控制中采用現(xiàn)場總線安全柵。