一、引言

作為LonWorks技術中國領軍企業，海思對LonWorks技術的應用推廣可謂一以貫之。充分發揮LonWorks技術在構建監控系統方面的優異性能，并將之推廣到全新的應用領域。本文是一篇有關LonWorks技術在防爆控制網絡建設方面的研究文章，不代表本站贊同其觀點，提供給大家用于學習交流。

自動化儀表、系統的不少應用現場是爆炸性氣體環境，即在大氣條件下，氣體、燕氣或霧狀的可燃物質與空氣構成的混合物，在該混合物中點燃后，燃燒將傳遍整個未燃混合物的環境。防爆是應用于爆炸環境的自動化儀表、系統必須解決的問題。

FF現場 總線適用于過程工業，其儀表具有防爆性能，可以直接安裝于危險場所。多數現場總線產品沒有考慮防爆問題，因而其應用領域受到一定限制。

為了擴展應用領域，一些現場總線積極發展防爆產品。Profibus總線在Profibus—DP的基礎上發展了Profibus—PA,P A具有防爆性能，可以應用于過程工業。LONWORKS控制網絡一般不具備防爆性能，但近幾年也發展了防爆產品，應用開始擴展到一些爆炸性氣體環境。

二、防爆電氣標準— 電氣產品防爆設計、試驗、生產的依據

我國國家技術監督局發布的GB3836 爆炸性氣體環境用電氣設備，是與國際IEC60079等效的國家標準,2000年1月國家已發布GB3836新的版本。

GB3836在《爆炸性氣體環境用電氣設備》總標準下由若干個標準組成。與控制網絡防爆產品有關的主要是標準的第1部分:通用要求;第2部分:隔爆型“d”;第4部分:本質安全型“i”。

GB3836．1—2000第1部分:通用要求，規定了爆炸性氣體環境用電氣設備、EX引人裝置、EX元件的結構、檢驗和標志的通用要求及檢驗程序。GB3836標準其余部分為防爆型式的專用標準，這些專用標準是通用要求的補充或修改。

隔爆型防爆電氣產品是通過電氣產品的隔爆外殼來達到防爆目的。隔爆外殼能夠承受通過外殼任何結合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而損壞、并且不會引起外部一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環境的點燃。GB3836．2—2000第2部分:隔爆型“d”，規定了爆炸性氣體環境用電氣設備隔爆型的結構要求、檢查和試驗。隔

爆型電氣產品應符合GB3836．2 和GB3836．1 的有關規定。

本質安全防爆是由本質安全電路實現的。本質安全電路是在標準規定條件(包括正常工作和規定的故障條件)下產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電路。當電氣設備內部的所有電路都是本質安全電路時，則該設備是本質安全設備。GB3836. 4—2000第4部分:本質安全型“i”，規定了使用在爆炸性氣體環境中的本質安全電氣設備，以及連接進人該環境中的本質安全電路的關聯設備的結構和試驗。本質安全型電氣設備應符合GB3836．4 和GB3836．1 的有關規定。

防爆產品設計、試驗、生產要嚴格按照標準規范進行。國家防爆電氣標準—GB3836是防爆電氣產品設計、試驗、生產的主要依據，也是防爆型控制網絡產品設計、試驗、生產的主要依據。

三、控制網絡現場產品的防爆型式

控制網絡產品的防爆型式目前主要有兩種:一種是本質安全型(如智能變送器、智能閥門定位器等)。FF現場總線和Profibus—PA現場總線的現場產品即屬于此。這種現場總線控制網絡可應用于具有爆炸性氣體環境的過程工業，它們獨特的防爆性能是目前其它現場總線控制網絡難于做到的，從而決定了它們在過程控制的主導地位。

另一種是以隔爆型現場產品為主的控制網絡。這也是滿足爆炸性環境應用需求的有效途徑。LONWORKS現場總線控制網絡已采用這種型式。

四、LONWORKS控制網絡防爆途徑

LONWORKS控制網絡的應用目前已擴展到了廣泛的領域，它的防爆問題是一些開發商關注和努力解決的問題。

目前已從本質安全和隔爆兩個方面研究其防爆問題。本質安全防爆主要是研究本安通道，首先解決滿足本安要求的收發器和智能控制模塊。MIL開發了IS-78LONWORKS本安物理通道，利用該物理通道可將LONWORKS網絡擴展到危險區域。

開發隔爆型LONWORKS控制網絡產品是另一條途徑。重慶英特萊科技有限公司的Coweb -L2300防爆智能自動化網絡開發應用成功，驗證了其有效性，積累了豐富的經驗。

對于LONWORKS防爆控制網絡，上述兩種實現途徑的利弊，馮暢先生在“基于LON技術的FCS系統在爆炸性氣體環境中的應用”一文中進行了詳細的比較。

五、Coweb-L2300防爆智能自動化網絡

Coweb-L2300防爆智能自動化網絡是重慶英特萊科技有限公司Coweb智能自動化網絡體系中基于LONWORKS總線的防爆系列產品，采用系列化、組合化設計，它是該公司前期Cones-L2000智能控制網絡的發展。

5.1 系列構成

Coweb—L2300[6]包括兩個系列:

L2300—低速系列，網絡通信速率為78Kbps，通信媒體為雙紋線。

L2310—高速系列，網絡通信速率為1．25Mbps，通信媒體為雙絞線。

該防爆網絡的設計嚴格遵循GB3836．1—2000和GB3836．2—2000標準，產品防爆標志為Exd Ⅱ BT5,防護等級為IP65,

5.2 防爆測控節點產品

測控節點產品包括模擬量1/O、開關量1/O、熱電偶輸人、熱電阻輸人、回路控制等多種類型共40余種。這些節點類型對于低速系列和高速系列各有對應的相應品種。

5.3 防爆網絡節點產品

防爆網絡節點產品包括78K/78K雙絞線低速網絡中繼器、78K/78K雙絞線低速網絡路由器、78K/1．25M雙紋線低速高速網絡路由器、1．25M/1．2 5M雙絞線高速網絡中繼器、1．25M/1．25M雙絞線高速網絡路由器等。

5.4 防爆節點產品的特點

a.采用高集成度的智能控制模塊(低速或高速)。

b.采用低功耗貼片元器件。

c.電路隔離設計。

d.模塊化、組合化

e.采用特制隔爆殼體(殼體防爆標志Exd Ⅱ CT6) 。

f.節點內部采用固定接線底板和插拔節點線路板組合結構，安裝、接線、檢修方便。

g.通過網絡下載應用程序。

六、結束語

過程控制用現場總線控制網絡產品的防爆主要是采用本質安全型。隔爆型也是控制網絡產品防爆的有效途徑。不同的現場總線產品、不同的應用需求，可選用不同的防爆方案。本質安全型和隔爆型始終是自動化儀表、系統主要的、互補的防爆手段。