Fieldbus Cable Suppliers

কিভাবে ফিল্ডবাস তারের বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলি প্রোটোকল দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং কেন সেগুলি অবাধে প্রতিস্থাপিত হতে পারে না

ফিল্ডবাস তারগুলি ফিল্ডবাস লেবেল সহ সাধারণ সিগন্যাল তার নয় — প্রতিটি প্রধান ফিল্ডবাস প্রোটোকল তার শারীরিক স্তরের তারের জন্য একটি সুনির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক স্পেসিফিকেশন সংজ্ঞায়িত করে এবং তারের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা, প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের ক্যাপাসিট্যান্স এবং সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সিতে অ্যাটেন্যুয়েশন হল প্রোটো ট্রান্সমিশন মডেলের লোড-বেয়ারিং প্যারামিটার। এই পরামিতিগুলি পূরণ করে না এমন একটি তারের প্রতিস্থাপন সিগন্যালের প্রতিফলন আচরণ, সর্বাধিক নেটওয়ার্ক সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য এবং কিছু প্রোটোকলের মধ্যে সংযুক্ত ডিভাইসের অনুমতিযোগ্য সংখ্যা পরিবর্তন করে — প্রায়শই অবিলম্বে কোনও স্পষ্ট ত্রুটি ছাড়াই, কিন্তু অবনমিত শব্দ মার্জিন সহ যা বৈদ্যুতিক ঝামেলার অবস্থার অধীনে মাঝে মাঝে যোগাযোগের ত্রুটি হিসাবে প্রকাশ পায়।

PROFIBUS DP, প্রক্রিয়া এবং কারখানার অটোমেশনে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে নিয়োজিত ফিল্ডবাস, IEC 61158-2 এবং PROFIBUS PA স্পেসিফিকেশনে এর ফিজিক্যাল লেয়ার ক্যাবলকে সংজ্ঞায়িত করে। 100 kHz-এর উপরে ফ্রিকোয়েন্সিতে 135-165 Ω চরিত্রগত প্রতিবন্ধকতা, 30 pF/m এর নিচে একটি ক্যাপ্যাসিট্যান্স, 110 Ω/কিমি এর নিচে একটি লুপ রেজিস্ট্যান্স এবং 3 dB/100 kHz এ 100 মিটারের নিচে একটি টেন্যুয়েশনে স্ট্যান্ডার্ড ক্যাবল (টাইপ A) নির্দিষ্ট করা হয়েছে। এই পরামিতিগুলি পরস্পর নির্ভরশীল: সঠিক প্রতিবন্ধকতা সহ একটি তারের কিন্তু অত্যধিক ক্যাপাসিট্যান্স সঠিকভাবে নোড সংযোগে প্রতিফলন বন্ধ করবে কিন্তু দীর্ঘ অংশগুলিতে অত্যধিক সংকেত অবনতি ঘটাবে, যা মানদণ্ডে নির্দিষ্ট 1,200 মিটারের নীচে কার্যকর সর্বোচ্চ সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য হ্রাস করবে। সঠিক ক্যাপাসিট্যান্সের কিন্তু কম প্রতিবন্ধকতা সহ একটি কেবল প্রতিটি প্যাসিভ স্টাব সংযোগে প্রতিফলন ঘটাবে যা ডেটা সিগন্যালের উপর চাপ দেয়, বিশেষত 12 এমবিপিএস সর্বোচ্চ বাড হারে ত্রুটির হার বৃদ্ধি করে।

কারণ বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা ফিল্ডবাস তারের জন্য সুনির্দিষ্টভাবে স্টাব সংযোগের সাথে সম্পর্কিত। একটি PROFIBUS বা ডিভাইসনেট সেগমেন্টে, ডিভাইসগুলি প্রধান থেকে শাখাযুক্ত ছোট স্টাবের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে বাস তারের . প্রতিটি স্টাব সংযোগ বিন্দুতে, বাসের তার একটি সমান্তরাল প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতা দেখে। যদি বাসের তারের প্রতিবন্ধকতা স্পেসিফিকেশনের মধ্যে থাকে, তাহলে স্টাব দ্বারা সৃষ্ট বিচ্ছিন্নতা ছোট হয় এবং প্রতিফলিত সংকেত প্রশস্ততা রিসিভারের শব্দ থ্রেশহোল্ডের নীচে থাকে। যদি বাসের তারের প্রতিবন্ধকতা স্পেসিফিকেশনের 20% কম হয় — যা ঘটতে পারে যখন একটি স্বল্প-মূল্যের অনির্দিষ্ট কেবল প্রতিস্থাপিত হয় — প্রতিটি স্টাবে প্রতিফলিত প্রশস্ততা আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পায়, এবং প্রতি PROFIBUS সেগমেন্টে সর্বাধিক 32টি ডিভাইসের সাথে, ক্রমবর্ধমান প্রতিফলিত শক্তি বিট ত্রুটি তৈরি করতে পারে যা 12 Mbps5-এ প্রদর্শিত হয় না। বড-রেট-নির্ভর যোগাযোগ নির্ভরযোগ্যতা সমস্যা যা বাস বিশ্লেষক এবং প্রতিবন্ধকতা পরিমাপ সরঞ্জাম ছাড়া নির্ণয় করা অত্যন্ত কঠিন।

প্রধান ফিল্ডবাস প্রোটোকল জুড়ে ফিজিক্যাল লেয়ার ক্যাবল স্পেসিফিকেশন

প্রতিটি প্রধান ফিল্ডবাস প্রোটোকলের একটি স্বতন্ত্র ফিজিক্যাল লেয়ার স্পেসিফিকেশন থাকে যা কমপ্লায়েন্ট ইনস্টলেশনের জন্য প্রয়োজনীয় তারের নির্মাণকে সংজ্ঞায়িত করে। ভুল তারের ধরন ব্যবহার করা - এমনকি একটি যা দৃশ্যত একই রকম দেখায় - এর ফলে একটি নন-কমপ্লায়েন্ট ইনস্টলেশন হবে যা সংক্ষিপ্ত সেগমেন্ট দৈর্ঘ্যে প্রাথমিক কমিশনিং পাস করতে পারে তবে সর্বাধিক নির্দিষ্ট নেটওয়ার্ক সীমাতে বা সবচেয়ে খারাপ-কেস নয়েজ পরিস্থিতিতে ব্যর্থ হয়।

উপরে তালিকাভুক্ত সেগমেন্টের দৈর্ঘ্যের সীমাগুলি কেবল কেবলের দৈর্ঘ্যের সীমা নয় - তারা সর্বাধিক মোট বৈদ্যুতিক পথের দৈর্ঘ্যের প্রতিনিধিত্ব করে যার মধ্যে সমস্ত সংকেত প্রতিফলন, প্রচার বিলম্বের বাজেট, এবং মনোযোগ সীমা একই সাথে সন্তুষ্ট হতে পারে। বড-রেট-নির্ভর সেগমেন্ট দৈর্ঘ্যের (প্রোফিবাস ডিপি, ক্যানোপেন) প্রোটোকলের জন্য, উচ্চ বড হারে সীমাগুলি প্রচার বিলম্ব দ্বারা সেট করা হয় — সেগমেন্টের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে রাউন্ড-ট্রিপ সংকেত প্রচারের সময় অবশ্যই প্রোটোকলের বিট সময়ের চেয়ে কম হতে হবে। 12 Mbps PROFIBUS DP-তে, এক বিট পিরিয়ড প্রায় 83 ns, এবং আলোর গতির 66% প্রচারের বেগ (VOP) সহ একটি কেবলে সংকেত প্রচার প্রতি ন্যানোসেকেন্ডে প্রায় 8 মিটার কভার করে — দীর্ঘ অংশগুলির জন্য খুব সামান্য মার্জিন রেখে যায়। কম বড হারে, বিট পিরিয়ড যথেষ্ট দীর্ঘ যে প্রচার বিলম্ব আর সীমিত ফ্যাক্টর নয়, এবং এর পরিবর্তে ক্ষয়-দৈর্ঘ্য-সীমাবদ্ধ পরামিতি হয়ে ওঠে।

ফিল্ডবাস নেটওয়ার্ক টাইমিং-এ প্রচারের বেগের ভূমিকা এবং কীভাবে কেবল নির্মাণ এটিকে প্রভাবিত করে

প্রচারের বেগ (VOP) - যে গতিতে একটি সংকেত একটি তারের মাধ্যমে ভ্রমণ করে যা ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয় - এটি উচ্চ-গতির ফিল্ডবাস প্রোটোকলের জন্য একটি মৌলিক পরামিতি যেখানে প্রচার বিলম্ব সর্বোচ্চ সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে। VOP সম্পূর্ণরূপে নিরোধক উপাদানের অস্তরক ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত হয়: VOP = 1/√εr × 100%, যেখানে εr হল নিরোধকের আপেক্ষিক অস্তরক ধ্রুবক। একটি পলিথিন নিরোধক (εr ≈ 2.3) সহ একটি তারের প্রায় 66% VOP আছে; PVC নিরোধক (εr ≈ 3.5–4.5) সহ একটি তারের প্রায় 47-53% VOP আছে। 500 এনএস এর প্রচার বিলম্ব বাজেট সহ একটি প্রোটোকলের জন্য, PE নিরোধক সহ সর্বাধিক তারের দৈর্ঘ্য 500 ns × 0.66 × 3×10⁸ m/s = প্রায় 99 মিটার; পিভিসি ইনসুলেশন সহ একই তারটি শুধুমাত্র 71 মিটারের অনুমতি দেয় - শুধুমাত্র নিরোধক উপাদান পছন্দ থেকে সর্বাধিক সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য 28% হ্রাস।

এই সম্পর্কটি ব্যাখ্যা করে যে কেন উচ্চ-গতির প্রোটোকলের জন্য ফিল্ডবাস তারের স্পেসিফিকেশনগুলির জন্য PVC-এর পরিবর্তে ধারাবাহিকভাবে পলিথিন বা ফোমযুক্ত PE ইনসুলেশন প্রয়োজন এবং কেন প্রতিবন্ধকতার স্পেসিফিকেশন পূরণ করে এমন একটি PVC-অন্তরক টুইস্টেড পেয়ার তারের প্রতিস্থাপন করা এখনও সর্বোচ্চ সেগমেন্টে একটি অ-সম্মতি দৈর্ঘ্যের ইনস্টলেশন তৈরি করবে। প্রচারের বেগ তারের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতাকেও প্রভাবিত করে: যেহেতু Z₀ = √(L/C) যেখানে L হল প্রতি একক দৈর্ঘ্যের আবেশিকতা এবং C হল প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের ক্যাপাসিট্যান্স, এবং যেহেতু উচ্চতর εr C বৃদ্ধি করে যখন L প্রায় ধ্রুবক রেখে যায়, একটি উচ্চতর অস্তরক ধ্রুবক নিরোধক একটি নিম্ন বৈশিষ্ট্যের প্রতিবন্ধকতার পাশাপাশি নিম্ন VOP তৈরি করে। PE ইনসুলেশন সহ 120 Ω (ডিভাইসনেট) স্পেসিফিকেশনের জন্য অভিপ্রেত একটি কেবল একই ভৌত মাত্রা সহ একটি কেবল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে না কিন্তু স্পেসিফিকেশনের নিচে পড়ে প্রতিবন্ধকতা ছাড়াই পিভিসি নিরোধক - আরও ব্যাখ্যা করে যে কেন নিরোধক উপাদান এবং প্রতিবন্ধকতা ফিল্ডবাস তারগুলির জন্য অবিচ্ছেদ্য বৈশিষ্ট্য।

শিল্প ফিল্ডবাস নেটওয়ার্কগুলির জন্য যেখানে বিভিন্ন বিভাগ বিভিন্ন নির্মাতার থেকে তার ব্যবহার করতে পারে (রেট্রোফিট ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রে একটি সাধারণ পরিস্থিতি), তারের অংশগুলির মধ্যে VOP অসঙ্গতি সময়ের অসঙ্গতি তৈরি করে। ভিওপি মান যথাক্রমে 66% এবং 60% সহ বিভিন্ন নির্মাতাদের কাছ থেকে নামমাত্র অভিন্ন স্পেসিফিকেশনের দুটি অংশ একটি 10% প্রচার বিলম্বের পার্থক্য উপস্থাপন করে যা আন্তঃ-সেগমেন্ট টাইমিং জিটার হিসাবে প্রকাশ করে। EtherCAT এবং PROFINET IRT (আইসোক্রোনাস রিয়েল টাইম) এর মতো সময়-সংবেদনশীল প্রোটোকলগুলিতে, যা নেটওয়ার্ক জুড়ে বিতরণ করা ঘড়িগুলিকে মাইক্রোসেকেন্ড নির্ভুলতার সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করে, ক্যাবল সেগমেন্টগুলির মধ্যে VOP বৈচিত্র একটি পদ্ধতিগত টাইমিং অফসেটে অবদান রাখে যা কমিশনিংয়ের সময় নেটওয়ার্ক মাস্টার দ্বারা অবশ্যই ক্ষতিপূরণ দিতে হবে। যে প্রোটোকলগুলির জন্য 20 বা তার বেশি সেগমেন্ট জুড়ে সাব-মাইক্রোসেকেন্ড সাইকেল সময়ের নির্ভুলতা প্রয়োজন সেগুলি নেটওয়ার্ক মাস্টারে ঘড়ির ক্ষতিপূরণ প্রক্রিয়া ছাড়া উচ্চ VOP বৈচিত্র সহ্য করতে পারে না।

ডিভাইসনেট কেবল: কেন একটি একক বাস কেবলে পাওয়ার এবং সিগন্যাল ইন্টিগ্রেশন অনন্য স্পেসিফিকেশন চ্যালেঞ্জ তৈরি করে

ডিভাইসনেট একটি একক তারের মধ্যে 24V DC ডিভাইস পাওয়ার এবং CAN-ভিত্তিক ডেটা সিগন্যালিং উভয়কে একীভূত করার ক্ষেত্রে প্রধান শিল্প ফিল্ডবাস প্রোটোকলগুলির মধ্যে স্বতন্ত্র। পুরু তারের (স্ট্যান্ডার্ড ট্রাঙ্ক কেবল) পাঁচটি কন্ডাক্টর রয়েছে: একটি CAN_H এবং CAN_L ডিফারেনশিয়াল সিগন্যাল পেয়ার (সাধারণত 18 AWG), একটি পাওয়ার সাপ্লাই পেয়ার (সাধারণত মোটা তারের জন্য 15 AWG), এবং একটি ড্রেন তার। এই মাল্টি-ফাংশন আর্কিটেকচার ফিল্ড ডিভাইসে আলাদা পাওয়ার ক্যাবলিং বাদ দিয়ে ইনস্টলেশনকে সহজ করে কিন্তু স্পেসিফিকেশন চ্যালেঞ্জ তৈরি করে যা শুধুমাত্র সিগন্যাল-ফিল্ডবাস তারের জন্য বিদ্যমান নেই।

একটি ডিভাইসনেট তারের পাওয়ার কন্ডাক্টরগুলি ডিসি লোড কারেন্ট বহন করে যা ট্রাঙ্ক তারে 8A এ পৌঁছতে পারে, I²R তাপ উৎপন্ন করে যা তারের ক্রস-সেকশন ভাগ করে নেওয়া সিগন্যাল জোড়ার তাপমাত্রা বাড়িয়ে তোলে। 8A-এর মাধ্যমে 15 AWG কপার কন্ডাক্টরের মাধ্যমে, 100 মিটার ট্রাঙ্ক তারের DC রেজিস্ট্যান্স প্রতি কন্ডাক্টর আনুমানিক 2.5 ওয়াট তাপ উৎপন্ন করে — সীমিত তাপ অপচয় সহ একটি তারের ট্রে ইনস্টলেশনে পরিবেষ্টিত তারের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা কয়েক ডিগ্রি বৃদ্ধি করার জন্য যথেষ্ট। এই তাপমাত্রা বৃদ্ধি নিরোধকের তাপীয় সম্প্রসারণের মাধ্যমে সংকেত জোড়ার বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে, নিরোধকের অস্তরক ক্ষয় বৃদ্ধি করে এবং জ্যাকেট যৌগের বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে। ডিভাইসনেট স্পেসিফিকেশন ট্রাঙ্ক কেবলে সর্বাধিক কারেন্টকে সীমিত করে কেবলমাত্র বিচ্ছিন্নতার মধ্যে পাওয়ার কন্ডাক্টর রেটিং-এর উপর ভিত্তি করে নয় বরং সিগন্যাল পেয়ার পারফরম্যান্সের উপর সম্মিলিত তাপীয় প্রভাবের উপর ভিত্তি করে — একটি বিবেচনা যা কেবলমাত্র সিগন্যাল-ক্যাবলে অদৃশ্য হয়ে যায় যেখানে কোনও শক্তি পরিবাহী তাপ উৎপন্ন করে না।

পাওয়ার কন্ডাক্টরগুলিতে ভোল্টেজ ড্রপ একটি দ্বিতীয় সীমাবদ্ধতা যা ডিভাইসনেট সেগমেন্টের দৈর্ঘ্যকে সিগন্যাল ট্রান্সমিশন সীমা থেকে স্বাধীনভাবে সীমাবদ্ধ করে। ডিভাইসনেট ডিভাইসগুলির জন্য ডিভাইস টার্মিনালে একটি নির্দিষ্ট পরিসরের (11-25V) মধ্যে একটি সরবরাহ ভোল্টেজ প্রয়োজন; পাওয়ার ট্যাপে প্রদত্ত 24V সাপ্লাই অবশ্যই দূরবর্তী ডিভাইসে 11V এর নিচে নামবে না। 100 মিটার পুরু ট্রাঙ্ক কেবলের (15 AWG, লুপ রেজিস্ট্যান্স প্রায় 0.22 Ω/m) 6A এর একটি ট্রাঙ্ক কারেন্টের জন্য, ভোল্টেজ ড্রপ হল 6A × 0.22 Ω/m × 100m × 2 (সাপ্লাই এবং রিটার্ন) = 26.4 ভোল্ট পাওয়া যায়। অনুশীলনে, ট্রাঙ্ক সেগমেন্ট বরাবর ব্যবধানে স্থাপন করা পাওয়ার ট্যাপগুলি, প্রতি সেগমেন্ট বিভাগে সর্বাধিক ডিভাইসের বর্তমান ড্রয়ের সতর্কতার সাথে মিলিত, স্পেসিফিকেশনের মধ্যে সমস্ত ডিভাইসের ড্রপগুলিতে ভোল্টেজ রাখা প্রয়োজন। ডিভাইসনেট কেবল সরবরাহকারী ফিল্ডবাস কেবল সরবরাহকারীদের কেবলমাত্র সিগন্যাল প্যারামিটার (প্রতিবন্ধকতা, ক্যাপাসিট্যান্স) নয় বরং প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যে পাওয়ার কন্ডাক্টর প্রতিরোধের এবং উন্নত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় সিগন্যাল এবং পাওয়ার কন্ডাক্টর উভয়ের জন্য তাপমাত্রা হ্রাসকারী বক্ররেখা প্রদান করা উচিত।

ফিল্ডবাস কেবল ইনস্টলেশনে শিল্ড গ্রাউন্ডিং এবং কেন ভুল গ্রাউন্ডিং কোন ঢালের চেয়ে বেশি সমস্যা সৃষ্টি করে

ফিল্ডবাস তারের ঢালগুলি শিল্প অটোমেশন ইনস্টলেশনে সবচেয়ে ঘন ঘন ভুল প্রয়োগ করা উপাদানগুলির মধ্যে একটি। ঢালের উদ্দেশ্য হল সাধারণ-মোড হস্তক্ষেপকারী স্রোতের জন্য একটি কম-প্রতিবন্ধক পথ প্রদান করা, তাদের ডিফারেনশিয়াল নয়েজ হিসাবে সংকেত জোড়ায় প্রবেশ করা থেকে বিরত রাখা। এটি অর্জনের জন্য ঢালটিকে এমনভাবে গ্রাউন্ড করা প্রয়োজন যা ঢালের মাধ্যমে কারেন্ট চালিত করার জন্য গ্রাউন্ডিং পয়েন্টগুলির মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্যকে প্রতিরোধ করার সময় এই পথটি প্রদান করে — স্রোতগুলি যা সাধারণ-মোড শব্দ হিসাবে সংকেতকে সুপারিপোজ করে এবং যোগাযোগের নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস করে। এই দুটি প্রয়োজনীয়তার মধ্যে উত্তেজনা — আওয়াজ বিমুখ করার জন্য ঢালকে গ্রাউন্ড করুন, কিন্তু গ্রাউন্ড লুপগুলি এড়িয়ে চলুন যা গোলমাল ইনজেক্ট করে — প্রোটোকল এবং নির্দিষ্ট শব্দ পরিবেশের উপর নির্ভর করে ভিন্নভাবে সমাধান করা হয়।

PROFIBUS DP-এর জন্য, স্ট্যান্ডার্ড সুপারিশ হল প্রতিটি সেগমেন্টের কন্ট্রোল প্যানেলের প্রান্তে তারের ঢালের একক-পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং, ফিল্ড-এন্ড শিল্ডটি ভাসমান বা উচ্চ-প্রতিবন্ধক আর্থিং ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে। এই বিন্যাসটি 50 Hz গ্রাউন্ড লুপ স্রোতকে ঢালের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে বাধা দেয় — যা বেশিরভাগ উৎপাদনকারী প্ল্যান্টে প্রভাবশালী কম-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দের উৎস — এখনও উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি EMI সুরক্ষা প্রদান করে কারণ ফিল্ডের প্রান্তে ক্যাপাসিটিভ আর্থ সংযোগ গ্রাউন্ড লুপ ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের উপরে ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে কম প্রতিবন্ধকতা উপস্থাপন করে। অনুশীলনে, অনেক ইনস্টলেশন উভয় প্রান্তে ঢালকে গ্রাউন্ড করে, যা সঠিকভাবে কাজ করে যখন সেগমেন্টের সমস্ত সরঞ্জাম একই স্থল সম্ভাবনা ভাগ করে। বড় গাছগুলিতে যেখানে একটি নিয়ন্ত্রণ কক্ষ এবং একটি দূরবর্তী ফিল্ড জংশন বক্সের মধ্যে গ্রাউন্ডিং গ্রিডের সম্ভাবনা 50 Hz এ 1-5V এর পার্থক্য হতে পারে, উভয় প্রান্তের গ্রাউন্ডিং ঢালের মধ্য দিয়ে উল্লেখযোগ্য 50 Hz স্রোত চালায় এবং এই স্রোতগুলি থেকে চৌম্বক ক্ষেত্র সিগন্যাল জোড়ায় ডিফারেনশিয়াল শব্দকে প্ররোচিত করে — ঠিক যে হস্তক্ষেপ রোধ করতে ঢাল ছিল।

PROFIBUS PA এবং ফাউন্ডেশন Fieldbus H1-এর জন্য, যা ATEX এবং IECEx প্রবিধানের অধীনে বিপজ্জনক এলাকায় (জোন 1 এবং জোন 0) অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, শিল্ড গ্রাউন্ডিংকে অবশ্যই EMC এবং অভ্যন্তরীণ নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা উভয়ই একই সাথে পূরণ করতে হবে। অভ্যন্তরীণভাবে নিরাপদ ইনস্টলেশনে, ঢালটিকে শুধুমাত্র একটি বিন্দুতে গ্রাউন্ড করতে হবে — নিরাপদ এলাকা — এবং ফিল্ড-এন্ড শিল্ডকে অবশ্যই স্থল থেকে অন্তত 1 MΩ বিচ্ছিন্ন করতে হবে যাতে ঢালকে গ্রাউন্ড ফল্ট পাথ প্রদান করা থেকে বিরত রাখতে হয় যা অভ্যন্তরীণভাবে নিরাপদ বাধার শক্তি সীমা অতিক্রম করতে পারে। এই গ্রাউন্ডিং সীমাবদ্ধতা IS প্রবিধানের অধীনে আলোচনাযোগ্য নয়; একটি বিপজ্জনক এলাকায় একটি PROFIBUS PA সেগমেন্টে উভয় প্রান্তের শিল্ড গ্রাউন্ডিং ইনস্টলেশনের অভ্যন্তরীণ নিরাপত্তা শংসাপত্রকে বাতিল করে দেয় তা নির্বিশেষে শিল্ড গ্রাউন্ডিং একটি কার্যকরী EMC সমস্যা তৈরি করে কিনা।

Cat5e বা Cat6 ক্যাবল ব্যবহার করে ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইথারনেট ফিল্ডবাস প্রোটোকল (EtherCAT, PROFINET) এর নিজস্ব শিল্ডিং প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। স্ট্যান্ডার্ড স্ট্রাকচার্ড ক্যাবলিং অনুশীলন শিল্প পরিবেশে EMC-রেটেড RJ45 সংযোগকারী বা M12 বৃত্তাকার সংযোগকারী ব্যবহার করে উভয় প্রান্তে 360° শিল্ড সমাপ্তি নির্দিষ্ট করে। যেহেতু ইথারনেট ট্রান্সফরমার-কাপলড ইন্টারফেস ব্যবহার করে যা স্বাভাবিকভাবেই রিসিভারে কমন-মোড হস্তক্ষেপকে প্রত্যাখ্যান করে, শিল্প ইথারনেটের জন্য শিল্ড গ্রাউন্ডিং দর্শন RS-485-ভিত্তিক ফিল্ডবাসের তুলনায় কম গুরুত্বপূর্ণ — তবে সংযোগকারীতে ঢালের সমাপ্তির যান্ত্রিক গুণমান গুরুত্বপূর্ণ থাকে (উচ্চ ঢাল-সংযোগের অনুমতি দেয়)। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে বিকাশের জন্য বর্তমান রিটার্ন পাথগুলিকে রক্ষা করে যা 100 MHz-এর উপরে তারের EMC কর্মক্ষমতা হ্রাস করে।

ফিল্ডবাস কেবল টার্মিনেশন প্রতিরোধক: কেন তাদের প্রয়োজন এবং কীভাবে ভুল মানগুলি নেটওয়ার্ক অস্থিরতার কারণ হয়

বাস টার্মিনেশন রেসিস্টর হল যেকোন RS-485-ভিত্তিক ফিল্ডবাস ইনস্টলেশনের একটি বাধ্যতামূলক উপাদান — প্রোফিবাস ডিপি, ক্যানোপেন এবং ডিভাইসনেট সহ — তবুও তারা ফিল্ডবাস নেটওয়ার্ক সমস্যা সমাধানের ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি ভুলভাবে প্রয়োগ করা বা বাদ দেওয়া উপাদানগুলির মধ্যে একটি। তাদের ফাংশন শেষ পর্যন্ত পৌঁছনো সংকেত শক্তি শোষণ করা হয় বাস তারের এবং সংকেত প্রতিফলনকে সংকেত উৎসের দিকে প্রচার করা থেকে বিরত রাখে। সমাপ্তির পদার্থবিদ্যা বোঝা ব্যাখ্যা করে যে কেন ভুল রোধের মানগুলি - অথবা অ-অন্ত্যবিন্দুতে প্রয়োগ করা একাধিক প্রতিরোধক - বাস সংকেত অখণ্ডতার জন্য ধ্বংসাত্মক।

যখন একটি সংকেত একটি ট্রান্সমিশন লাইন বরাবর প্রচারিত হয় এবং একটি প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতায় পৌঁছায়, তখন প্রতিফলন সহগ Γ = (Z_load − Z₀) / (Z_load Z₀) এর সমানুপাতিক প্রশস্ততা সহ একটি প্রতিফলিত তরঙ্গ তৈরি হয়। একটি ওপেন-সার্কিট টার্মিনেশনে (Z_load → ∞), Γ = 1 এবং প্রতিফলিত তরঙ্গের ঘটনা তরঙ্গের মতো একই মেরুতা এবং সম্পূর্ণ প্রশস্ততা রয়েছে। একটি শর্ট-সার্কিট অবসানে, Γ = −1 এবং প্রতিফলিত তরঙ্গের সমান প্রশস্ততা কিন্তু বিপরীত মেরুত্ব থাকে। তারের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতার সমান একটি সমাপ্তি প্রতিরোধক (Z_load = Z₀) Γ = 0 উৎপন্ন করে — কোন প্রতিফলন নেই। Z₀ = 150 Ω সহ PROFIBUS DP-এর জন্য, টার্মিনেশন রোধকে 150 Ω হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে। Z₀ = 120 Ω সহ DeviceNet-এর জন্য, টার্মিনেশন প্রতিরোধক হল 120 ​​Ω। CANopen-এর জন্য (ISO 11898 ফিজিক্যাল লেয়ারও), মূল বাসের প্রতিটি প্রান্তে 120 Ω টার্মিনেশন।

ভুল সমাপ্তি মানের পরিণতি সংকেত-স্তরের নির্দিষ্ট। স্পেসিফিকেশনের 20% নিচে একটি টার্মিনেশন রেজিস্টর (PROFIBUS-এ 150 Ω এর পরিবর্তে 120 Ω) Γ = (120−150)/(120 150) = −0.11 এর একটি প্রতিফলন সহগ তৈরি করে, 11% এ একটি প্রতিফলিত তরঙ্গ উৎপন্ন করে যা সমস্ত চিহ্নের মধ্যে চিহ্ন এবং নোংরা চিহ্নের মধ্যে 11% প্রতিফলিত হয়। সংকেত উৎস। 5V ডিফারেনশিয়াল প্রশস্ততা সহ একটি PROFIBUS DP সংকেতের জন্য, 11% প্রতিফলন একটি 0.55V বিক্ষিপ্ততা যোগ করে যা প্রতিটি নোডে আসল সংকেত প্রান্তের পরে এক রাউন্ড-ট্রিপ বিলম্বের সময় আসে। 12 এমবিপিএস-এ, এই বিলম্বটি দীর্ঘ অংশগুলির জন্য বিট সময়ের মধ্যে, যার ফলে প্রতিফলিত প্রান্তের বিভ্রান্তি ডাউনস্ট্রিম রিসিভারের স্যাম্পলিং উইন্ডোর সময় ঘটে এবং বিট ত্রুটির হার বৃদ্ধি পায়। সম্পূর্ণরূপে পরিসমাপ্তি বাদ দেওয়া (ওপেন-সার্কিট) পূর্ণ-প্রশস্ততা প্রতিফলন তৈরি করে যা ডাউনস্ট্রিম রিসিভারের লজিক থ্রেশহোল্ড লঙ্ঘন করার জন্য যথেষ্ট বড় হতে পারে, এমনকি সংক্ষিপ্ত অংশেও উচ্চ বড হারে সম্পূর্ণ যোগাযোগ ব্যর্থতা সৃষ্টি করে।

একটি প্রায়শই ভুল বোঝানো নিয়ম হল যে টার্মিনেশন রেজিস্টরগুলি শুধুমাত্র প্রধান বাস কেবলের দুটি ফিজিক্যাল এন্ডপয়েন্টে ইনস্টল করতে হবে — কখনোই মধ্যবর্তী ট্যাপ, স্পার সংযোগ বা টি-জংশন পয়েন্টে নয়। একটি মধ্যবর্তী স্পারে একটি টার্মিনেশন প্রতিরোধক ইনস্টল করা সেই বিন্দুতে গ্রাউন্ডে একটি সমান্তরাল প্রতিবন্ধকতা প্রবর্তন করে, কার্যকর বাস প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে এবং প্রতিরোধকের মান নির্বিশেষে প্রতিটি সংকেত পরিবর্তনে একটি প্রতিফলন তৈরি করে। PROFIBUS রিপিটার, যা সংকেত পুনরুত্থিত করে এবং একটি নতুন বাস সেগমেন্ট স্থাপন করে, অবশ্যই সমাপ্তির পরিপ্রেক্ষিতে একটি সেগমেন্ট এন্ডপয়েন্ট হিসাবে বিবেচিত হবে — রিপিটারের প্রতিটি পাশ সেগমেন্ট এন্ডপয়েন্টে তার নিজস্ব জোড়া টার্মিনেশন প্রতিরোধকের সাথে একটি পৃথক সেগমেন্ট।

কঠোর শিল্প ইনস্টলেশনে ফিল্ডবাস তারের জন্য পরিবেশগত এবং যান্ত্রিক রেটিং

প্যানেল ওয়্যারিং এবং হালকা শিল্প পরিবেশের জন্য ডিজাইন করা স্ট্যান্ডার্ড ফিল্ডবাস তারগুলি স্পষ্ট পরিবেশগত রেটিং যাচাই ছাড়াই কঠোর প্রক্রিয়া উদ্ভিদ পরিবেশে ইনস্টলেশনের জন্য উপযুক্ত নয়। তেল শোধনাগার, রাসায়নিক উদ্ভিদ, খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ সুবিধা, বহিরঙ্গন সাবস্টেশন, এবং উচ্চ কম্পন বা অবিচ্ছিন্ন তারের চলাচল সহ যন্ত্রপাতি যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক চাপ আরোপ করে যে স্ট্যান্ডার্ড ফিল্ডবাস তারের জ্যাকেট এবং নিরোধক উপকরণগুলি প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ পরিকাঠামোর প্রত্যাশিত 15-25 বছরের পরিষেবা জীবন সহ্য করতে পারে না। ইনস্টলেশন অবস্থার জন্য উপযুক্ত পরিবেশগত রেটিং সহ ফিল্ডবাস তারগুলি নির্বাচন করা সঠিক বৈদ্যুতিক স্পেসিফিকেশন নির্বাচন করার মতোই গুরুত্বপূর্ণ।

রাসায়নিক প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা

প্রক্রিয়াজাত উদ্ভিদ পরিবেশ ফিল্ডবাস তারগুলিকে হাইড্রোকার্বন (তেল, জ্বালানি, সুগন্ধযুক্ত দ্রাবক), ক্ষারীয় পরিচ্ছন্নতা এজেন্ট, অ্যাসিড এবং বাষ্পে উন্মুক্ত করে — যার প্রত্যেকটি নির্দিষ্ট জ্যাকেট সামগ্রীকে বিভিন্ন হারে হ্রাস করে। স্ট্যান্ডার্ড পিভিসি জ্যাকেটের অ্যালিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বন (খনিজ তেল, ডিজেল) ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা আছে কিন্তু সুগন্ধি দ্রাবক (টলুইন, জাইলিন) উল্লেখযোগ্যভাবে ফুলে যায় এবং ঘনীভূত অ্যাসিড এবং ক্ষার দ্বারা আক্রান্ত হয়। পলিউরেথেন (PUR) জ্যাকেটগুলি তেল এবং জ্বালানী, অসামান্য ঘর্ষণ প্রতিরোধ, এবং ভাল কম-তাপমাত্রার নমনীয়তা প্রদান করে - যা মেশিন টুল এবং মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং পরিবেশে ফিল্ডবাস তারের জন্য পছন্দের জ্যাকেট উপাদান তৈরি করে যেখানে কাটিং ফ্লুইড, হাইড্রোলিক তেল এবং কুল্যান্ট থাকে। যাইহোক, PUR উচ্চ-আর্দ্রতা, উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে হাইড্রোলাইসিসের জন্য সংবেদনশীল; স্টিম-ক্লিনড ফুড প্রসেসিং এরিয়াতে স্থাপিত একটি PUR-জ্যাকেটযুক্ত ফিল্ডবাস ক্যাবল ইউরেথেন বন্ডের হাইড্রোলাইটিক চেইন সিসশনের মাধ্যমে ক্ষয় হতে পারে, যার ফলে জ্যাকেটটি 3-5 বছর পরে ফাটতে পারে। বাষ্প-পরিচ্ছন্ন পরিবেশের জন্য, PUR-এর তুলনায় কম ঘর্ষণ প্রতিরোধের সত্ত্বেও প্রদর্শিত হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধের সাথে ক্রস-লিঙ্কযুক্ত PE বা পলিপ্রোপিলিন-ভিত্তিক জ্যাকেট যৌগগুলি আরও উপযুক্ত।

তারের অ্যাপ্লিকেশন চলন্ত যান্ত্রিক স্থায়িত্ব

রোবট অস্ত্র, ড্র্যাগ চেইন বা অন্যান্য ক্রমাগত চলমান যন্ত্রপাতিগুলিতে ইনস্টল করা ফিল্ডবাস তারগুলিকে অবশ্যই তাদের বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলি বজায় রাখতে হবে — বিশেষত বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রতিবন্ধকতা এবং সংকেত জোড়া ক্যাপাসিট্যান্সের ভারসাম্য — তারের যান্ত্রিক জীবন জুড়ে। কন্ডাকটর মাইগ্রেশনের কারণে প্রতিবন্ধকতা পরিবর্তন (পুনরায় বাঁকানোর অধীনে জ্যাকেটের মধ্যে কোর স্থানান্তরিত অবস্থান) বাসের সমাপ্তির অবস্থার পরিবর্তন করে এবং বর্ধিত পরিষেবার পরে প্রতিফলন এবং যোগাযোগের ত্রুটিগুলি বিকাশের জন্য পূর্বে অনুগত নেটওয়ার্কের কারণ হতে পারে। ক্রমাগত নমনীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্দিষ্ট করা ফিল্ডবাস তারগুলি ক্লাস 6 ফাইন-স্ট্র্যান্ডেড কন্ডাক্টর, থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার (TPE) বা PUR জ্যাকেট এবং কেন্দ্রীয় ফিলার সহ স্ট্র্যান্ডিং জ্যামিতি ব্যবহার করে যা মূল স্থানান্তর প্রতিরোধ করে। ক্রমাগত নমনীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বনিম্ন বাঁক ব্যাসার্ধ সাধারণত 7.5–10× তারের বাইরের ব্যাস হয়, স্থির ইনস্টলেশনের জন্য 4× এর তুলনায় — একটি ড্র্যাগ চেইনে ফিক্সড-ইনস্টলেশন বেন্ড ব্যাসার্ধ অতিক্রম করলে জ্যাকেটটি বিভক্ত হবে এবং কোরগুলি 1-3 মিলিয়ন এফ সাইকেলের ছোট সাইকেলের মধ্যে প্রত্যাশিত অবস্থান পরিবর্তন করবে। ড্র্যাগ চেইন অ্যাপ্লিকেশন।

প্রবেশ সুরক্ষা এবং বহিরঙ্গন ইনস্টলেশন

বাইরে বা ভিজা শিল্প পরিবেশে স্থাপিত ফিল্ডবাস তারগুলি অবশ্যই সংযুক্ত সরঞ্জামগুলির IP67 বা IP68 রেটিং এর বাইরে জল নিমজ্জন এক্সপোজারের জন্য রেট করা উচিত। UV বিকিরণ, বৃষ্টি, -40°C থেকে 90°C পর্যন্ত তাপমাত্রা সাইক্লিং এবং বৈদ্যুতিক নিঃসরণ সরঞ্জামের কাছাকাছি অবস্থানে পটভূমির উপরে ওজোন ঘনত্বের সংস্পর্শে এলে তারের বাইরের জ্যাকেটটিকে অবশ্যই তার অখণ্ডতা বজায় রাখতে হবে। সংজ্ঞায়িত UV স্টেবিলাইজার কন্টেন্ট সহ UV-স্থিতিশীল কালো পলিথিন জ্যাকেট (সাধারণত 0.2-0.5% ওজনে HALS এবং 2-3% কার্বন ব্ল্যাক) 20 বছরের পরিষেবা জীবনের জন্য পর্যাপ্ত বহিরঙ্গন স্থিতিশীলতা প্রদান করে। গুরুত্বপূর্ণ ইনস্টলেশন পয়েন্ট হল যে তারের বহিরঙ্গন UV প্রতিরোধ জ্যাকেটের অখণ্ডতার উপর নির্ভর করে — ঘর্ষণ, ইঁদুরের আক্রমণ, বা ইনস্টলেশন স্ট্রেস থেকে যে কোনও পৃষ্ঠের ক্ষতি যা অন্তর্নিহিত নিরোধককে প্রকাশ করে তা সেই অবস্থানের UV সুরক্ষাকে ধ্বংস করে এবং দ্রুত ফটোডিগ্রেডেশন শুরু করে। যান্ত্রিক ক্ষতির ঝুঁকি সহ ইনস্টলেশনের আউটডোর ফিল্ডবাস তারগুলিতে যোগাযোগ-প্ররোচিত জ্যাকেটের ক্ষতি রোধ করতে জ্যাকেটের নীচে স্টিলের টেপের একটি প্রতিরক্ষামূলক বাইরের স্তর বা ঢেউতোলা ইস্পাত বর্ম অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।