浅析FF总线设备安装检查测试要求.docx
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浅析FF总线设备安装检查测试要求
浅析FF总线设备安装检查、测试要求
摘要：
本文通过FF总线的工作原理和结构特点，结合实际应用介绍了FF总线仪表设备的安装方式及安装注意事项，以及FF总线电缆的现场调试使用和误差分析。
关键词：
FF总线电缆、FF现场总线技术、FF总线网段、
一、前言：
FF现场总线技术在国内外的一些大、中型石油化工企业中获得了成功的应用，就以今年刚完工的烟台万华一体化搬迁工程量产60万吨/年MDI装置为代表，自动化程度高，仪表和控制回路数量多，复杂程度相当高，生产装置运行持续稳定，创造了显著经济效益，实践证明FF现场总线控制技术已趋于成熟。
FF现场总线控制技术的优点：
a.在AMS资产管理系统应用中，FF现场总线技术要比HART诊断参数多。
b.FF现场总线数字阀门控制器（DVC）的离线和在线故障诊断技术的应用，使石油化工装置大量调节阀门的离线检修工作从故障后检修、预防性计划检修到先诊断后检修的预测性检修，减少调节阀门的离线检修数量，节省维护成本，降低生命周期成本。
二、FF总线形成
FF（FieldbusFoundation）：
基金会现场总线，这是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术，将成为主流发展趋势。
基金会现场总线分低速和高速两种通信速率。
低速传输速率为31.25Kbit/s，通信距离可达1900m，高速传输速率为1Mbit/s和2.5Mbit/s，其通信距离为750m和500m。
FF可支持总线供电，支持本质安全防爆环境，适用于冶金，石油，化工，医药等流程行业的过程控制。
三、FF总线设备的检测安装
FF总线仪表能否正常的通讯，直接影响了试车，所以总线电缆的质量检测至关重要。
1、要进行FF总线电缆安装检查和测试（整盘电缆）：
1.1.FF总线电缆敷设前对整盘电缆进行电阻和电容测试
a电阻测试
去掉电缆两端保护套，剥掉电缆绝缘层，分别测试信号间，信号与屏蔽间，信号与铠间，屏蔽与钢丝铠间绝缘电阻并记录在表中
b电容测试
去掉电缆两端保护套，剥掉电缆绝缘层，分别测试信号间，信号与屏蔽间，信号与铠间，屏蔽与钢丝铠间电容并记录在表中
注意：
确保不要用手直接接触仪表导线或网段配线。
因为人体是导体，所以人体与导线或配线接触会导致读数错误。
下面是整盘型号为FFAR-A-321×2×18AWG的FF总线电缆测试结果：
测量电阻，从：
期望结果：
电缆盘号：
A盘
检测结果：
信号（＋）与信号（－）
开路>5MΩ
500MΩ
合格
信号（＋）与屏蔽线
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（－）与屏蔽线
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（＋）与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（－）与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
屏蔽与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
测量电阻，从：
期望结果：
信号（＋）与信号（－）
开路<300nF
81.7nF
合格
信号（＋）与屏蔽线
开路<300nF
139.7nF
合格
信号（－）与屏蔽线
开路<300nF
135.8nF
合格
信号（＋）与钢丝铠
开路<300nF
127.2nF
合格
信号（－）与钢丝铠
开路<300nF
123.7nF
合格
屏蔽与钢丝铠
开路电容和电缆长度有关
（2000米的总线电缆电容大概在1100～1600nF之间）
1414nF
合格
1.2.FF网段线路验证程序
a在现场和机柜内把总线网段主电缆和各分支电缆两端与仪表设备相连处全部断开，每段电缆两端完全悬空
，用FBT6&FBT4或FLUKE万用表测量电缆电阻、电容，及接地情况，并记录在表中
拆掉由现场引来的端子板连接器，并在此处测量H1网络/网段导体的阻抗
期望结果：
仪表位号/主电缆编号：
FJB-SP001
检测结果：
信号（＋）与信号（－）
开路>5MΩ
500MΩ
合格
信号（＋）与屏蔽线
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（－）与屏蔽线
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（＋）与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
信号（－）与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
屏蔽与钢丝铠
开路>20MΩ
500MΩ
合格
测量电阻，从：
期望结果：
信号（＋）与信号（－）
开路<300nF
26.4nF
合格
信号（＋）与屏蔽线
开路<300nF
139.7nF
合格
信号（－）与屏蔽线
开路<300nF
135.8nF
合格
信号（＋）与钢丝铠
开路<300nF
127.2nF
合格
信号（－）与钢丝铠
开路<300nF
123.7nF
合格
屏蔽与钢丝铠
开路电容和电缆长度有关
（2000米的总线电缆电容大概在1100～1600nF之间）
388nF
合格
b测试结束后恢复各段电缆接线。
2、FF现场接线箱及电缆密封接头检查
2.1.FF现场接线箱外观检查：
aFF接线箱完全安装并且牢固地固定到了金属/支架上
bFF接线箱外观没有损坏
c接线箱具有铭牌并且清楚易识别
d具有标有全部电缆的FF网段图
e连接FF接线箱和框架的螺栓使用了弹簧垫圈和平垫片
f所有接入接线箱的电缆都使用了电缆密封接头
g电缆密封接头与电缆外皮紧密连接
h未使用的电缆孔均安装了不锈钢堵头
i所有电缆都已用电缆标签标识清楚
g导轨上和段保护器或现场安全栅相连的接地端子已拆除
kFF电缆在接线箱附近没有锐角弯折或应力
l接线箱外壳可靠接地并且使用了“星形垫圈”
2.2打开FF接线箱之后检查：
aFF现场接线模块（段保护器或总线安全栅）已牢固安装
b所有导线芯都已压接好线鼻子
c屏蔽层编织成一根导线并安装了绝缘套管，压接了线鼻子
d信号线和屏蔽线都已连接到段保护器或总线安全栅相应的端子上，电缆测试之前断开接线端子块与段保护器或总线安全栅的连接。
e段保护器或总线安全栅上终端器已安装，如果FF接线箱内有两个总线安全栅，终端器安装在后一个总线安全栅上
f检查结束后关闭FF接线箱，拧紧。
2.3电缆密封接头检查：
a电缆密封接头后螺母压紧电缆外护套处不露铠
b铠装环与铠装套管将钢铠压紧，钢铠不松动
c中螺母压紧电缆内护套，内护套不松动
d出口螺母处加装防水密封垫，接线箱内用螺母拧紧
FF接线箱安装至少应准备如下工具：
·内六角扳手
·活动扳手
·十字螺丝刀
·外六角套筒
·剥线钳
·斜口钳
FF现场接线箱及电缆密封接头检查表见下表
接线箱位号：
装置名称：
FF现场接线箱外观检查
检查结果
备注
FF接线箱完全安装并牢固地固定到了金属/支撑框架上
合格
连接FF接线箱和框架的螺旋使用了弹簧垫圈和平垫片
合格
FF接线箱外观没有损坏
合格
接线箱具有铭牌并且清楚易识别
合格
具有标有全部电缆的FF网段图
合格
所有接入接线箱的电缆都使用了电缆格兰
合格
电缆格兰与电缆外皮紧密连接
合格
未使用的电缆都已用电缆标签标识清楚
合格
导轨上的断保护期或现场安全栅相连的接地端子已拆除
合格
FF电缆在接线箱附近没有锐角弯折或应力
合格
接线箱外壳可靠接地并且使用了“星形垫圈”
合格
打开FF接线箱之后检查
检查结果
备注
FF现场接线模块（段保护期或现场安全栅）已牢固安装
合格
所有导线芯都已端接了冷压端子（线鼻子）
合格
屏蔽层编制成一根导线并安装了绝缘套管，压接了冷压端头
合格
信号线和屏蔽线都已连接到断保护期或总线安全栅相应的端子上
合格
段保护器或总线安全栅上终端器已安装
合格
电缆密封接头检查
检查结果
备注
电缆密封接头后螺母压紧电缆外护套处不露铠
合格
铠装环与铠装套管将钢铠压紧，钢铠不松动
合格
中螺母压紧电缆内护套，内护套不松动
合格
出口螺母处加装防水密封垫，接线箱内用螺母拧紧
合格
3、FF仪表检查
注意：
本FF仪表检查只是与电缆安装有关，与机械安装/装配连接无关。
3.1外观检查，确认每个挂接到FF网段的FF仪表连接满足以下安装要求：
aFF仪表位号与FF网段图上的位号一致
b电缆入口设置在仪表底部或侧面
c以环形/U型方式留有电缆余量
d电缆槽盒给FF电缆提供了充分支撑
eFF电缆在仪表附近没有锐角弯折或应力
f电缆进入变送器腔室使用了电缆密封接头
g电缆密封接头与电缆外皮紧密连接
h变送器外壳接地并且接地电缆使用了“星形垫圈”
i具备FF调试标签
3.2FF仪表信号线连接腔室检查：
a屏蔽线已反折并用绝缘胶带包裹
b信号线芯压接了线鼻子
c信号线连接到端子上
检查结束后关闭变送器接线腔室，拧紧。
FF仪表检查表见下表
仪表位号：
装置名称：
FF现场接线箱外观检查
检查结果
备注
FF仪表位号与FF网段图上的位号一致
合格
电缆入口设置在仪表底部
合格
以环形/U形方式留有电缆余量
合格
电缆槽盒给FF电缆提供了充分支撑
合格
FF电缆在仪表附近没有锐角弯折或应力
合格
电缆进入变送器腔室使用了电缆密封接头
合格
电缆密封接头与电缆外皮紧密连接
合格
变送器外壳接地并且接地电缆使用了“星型垫圈”
合格
具备FF调试标签
合格
打开FF仪表后检查
检查结果
备注
屏蔽层编织成一根导线，已反折并用绝缘胶带包裹
合格
信号线芯端接了冷压端头
合格
信号线连接到端子上，不松动
合格
仪表外观检查内容
检查结果
备注
FF仪表位号与FF网段图上的位号一致
合格
电缆入口设置在仪表底部
合格
以环形/U形方式留有电缆余量
合格
电缆槽盒给FF电缆提供了充分支撑
合格
FF电缆在仪表附近没有锐角弯折或应力
合格
电缆进入变送器腔室使用了电缆密封接头
合格
电缆密封接头与电缆外皮紧密连接
合格
变送器外壳接地并且接地电缆使用了“星型垫圈”
合格
具备FF调试标签
合格
打开FF仪表后检查
检查结果
备注
屏蔽层编织成一根导线，已反折并用绝缘胶带包裹
合格
信号线芯端接了冷压端头
合格
信号线连接到端子上，不松动
合格
4.FF网段机柜检查
4.1仪表外观检查内容
aFF仪表位号与FF网段图上的位号一致
b电缆入口设置在仪表底部
c以环形/U型方式留有电缆余量
d电缆槽盒给FF电缆提供了充分支撑
eFF电缆在仪表附近没有锐角弯折或应力
f电缆进入变送器腔室使用了电缆密封接头
g电缆密封接头与电缆外皮紧密连接
h变送器外壳接地并且接地电缆使用了“星形垫圈”
4.2.打开FF仪表后检查
a屏蔽层编织成一根导线，已反折并用绝缘胶带包裹
b信号线芯端接了冷压端头
c信号线连接到端子上，不松动
机柜编号：
装置名称:
DCS接线柜内FF电缆端接
检查结果
备注
FF主干电缆进人机柜之前铠装层夹紧至金属框架/条棒
合格
FF主电缆有明显标签（标签易识别）
合格
FF电缆在机柜内部始终充分支撑
合格
在柜内FF电缆上没有锐角弯折或应力
合格
导线芯已端接冷压端头（线鼻子）
合格
屏蔽线都安装了绝缘套管并压接了冷压端头（线鼻子）
合格
导线连接到正确的接线端子上
合格
FF电源母版终端器已安装
合格
FF网段机柜检查表下表
四、结束语
现场总线技术在国内有着广阔的市场空间，应用也越来越广泛，它的出现，为我国自动化仪表行业和自控领域提供了良好的机遇，同时也对我们理论和实践操作也提出了严峻的挑战。
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