FF 现场总线的三道边界

哪些回路不能挂 · 拓扑怎么选 · 余量留多少

全文约 1600 字 · 阅读 6 分钟 · 含 4 图 · 依据 SH/T 3217-2021

网段图评审上最常听见的两句话：这个开关阀为什么不能挂总线？菊花链省一半电缆，为什么不让用？

SH/T 3217-2021 对两问都有答案，但答案的分量不一样。一个写的是「不宜」，另一个写的是「不应」。这两个字的差别，决定了你在会上还能不能继续争。

01   五条禁用条款，写在两个档位上

规范把「不能上 FF」集中放在 4.2 设计原则里，一共五条。前三条用「不宜」，后两条用「不应」。按本规范用词说明，「宜／不宜」表示允许稍有选择、条件许可时首先应这样做；「应／不应」表示严格。

▍4.2.7 的理由最硬

条文说明给了具体数字：参与顺序控制的开关阀上的电磁阀功耗较大，驱动电流一般大于 160mA，而 FF H1 网段的带载能力有限。对照 5.5.2 b——总线供电的现场总线设备工作电流宜为 10mA～30mA。一台电磁阀吃掉的电流，够挂五台以上常规变送器。

▍4.2.9 卡的是时间

5.7.4 c 规定每个 FF H1 网段的宏周期宜为 500ms～1000ms，缺省值宜为 1000ms；5.7.4 a 又要求每个网段只能以唯一的宏周期运行。条文说明点名的转速调节回路、防喘振调节回路，执行速度与这个量级不在一个尺度上。所以这条用「不应」，没有折中余地。

▍4.2.6 是唯一给了正面清单的一条

具有 FF 信号功能的 pH 计、电导率仪等两线制分析仪宜采用；其他复杂分析仪不宜采用，原因是大部分多流路多组分分析仪产品没有采用 FF 现场总线技术。这是产品供给问题，不是原理问题——所以它落在「不宜」这一档。供给变了，结论可以跟着变。

图 1  五条禁用条款按用词档位归位

「不宜」留了口子，「不应」没有

拿不准时，先看这两个字，再看理由

02   拓扑三选一，菊花链不在选项里

5.3.1 给的是白名单：宜采用树型、T 型和树型＋T 型组合型，不应采用菊花链型。选哪一种不靠偏好，靠现场总线设备的密集程度——5.3.2 把三种结构各自的适用区域写死了。

图 2  三种拓扑与各自的适用区域

▍容易踩的一条在组合型上

5.3.5 只有一句话：分支电缆应从主干电缆引出，不得从其他分支电缆引出。现场为省一段电缆，从已有分支上再接一台设备，图纸上看着还是树型，实质已经变成菊花链的一段——短路保护器保护不到它后面那台。

▍60mA 是三种拓扑的公共底线

树型和 T 型的条文各自重复了一遍：每个分支应设有独立的短路保护器，限制分支的短路电流不应超过 60mA。区别只在装哪儿——树型装在 FJB 中，T 型装在现场总线接线盒中。

图 3  菊花链禁令与三条公共底线

分支从分支引出

图纸上是树型，实物是菊花链

03   余量不是一个数，是四处分开写的

FFCS 的备用量分散在 6.2、5.7.1、6.6.2、7.2.6 四处，量纲还不一样。汇到一张表上才看得出，一套系统到底被要求留了多少空间。

▍两个 25% 说的不是一回事

6.2.2 的 25% 是主控制系统带载的 FF H1 网段数量裕量，机柜层面的事。5.7.1 i 的 25% 是单个网段内部的备用量，包括总线电流、VCR 和功能块。后者的计算基数写在 5.7.1 e、f：每个网段最多处理 64 个功能块，最多 20 个 VCR 发布器或 20 个接受器，且 VCR 总数不得超过 25 个。留 25%，是相对这三个上限说的。

▍两个上限，方向相反

6.6.2 b 用的是「不应」——主控制系统控制器的最大负荷不应大于 60%。7.2.6 j 的 70% 通信负荷则出现在网段检查表里，标注为选项，由制造厂在网段稳定时核对。一个是设计约束，一个是验收动作，别混用。

图 4  分散在四处的余量要求

余量不是设计裕度的装饰

是这套系统被允许长大的空间

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写在最后

这三段规定指向同一个判断顺序：先确认这个回路允许不允许上总线，再确认它挂在什么形状的网段上，最后确认这个网段还剩多少空间接纳它。顺序反过来做，就会出现网段图画完才发现里面有台顺控开关阀，或者设备挂满了才发现没留出扩展位。

条文说明在很多时候比条文本身有用——它告诉你这条规定在什么条件下成立，也就告诉了你，它在什么条件下可以商量。

你们项目上有没有把 FF 用在规范说「不宜」的地方？后来是怎么处理的，评论区聊聊。