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间上升可导致电源的过压保护，此时，电源对外释放的能量同样为0.025mJ。此时，对外释 放的能量主要由线缆中的电感储能以及负载输入电感储能两部分组成。由于各负载的输入电 感为并联关系，且与线缆分布电感相串联，如图8 所示： 170 图8 供电网络电感分布 同时考虑某一负载输入电感后级电路短路，当其断开时释放的能量，根据电感储能公式 可知： 175 由此可以解出，当供电网络挂接14 个负载时，每个设备的最大输入电感LI＜1.2mH。 3.2 通信网络分析 .. 故障一：供电网络电压接到通信网络 线路传输1km，挂接14 个负载。当供电电压加到通信网络时，最恶劣情况，线路中的 分布电阻为0，线路最小负载为各通信接口输入电阻与终端电阻的并联等效值。此时线路中 180 的电流： (14 1) L I T I E E R R R = = + 可以解得，线路中的电流为162.6mA。此时终端电阻的功率最大可达2.7W，因此为保 证线路安全，终端电阻在选用时，考虑1.5 倍安全系数，建议选用功率不低于5W 的功率电 阻。此外由于负载节点内部供电电路电压不同，为保证负载节点内部电路安全，建议采用带 185 有隔离的CAN 收发器。 从CAN 收发器PCA82C250 的芯片手册可知，CAN 收发器CANH 与CANL 之间无等 效电感，其等效电容值为10pF，较线缆中的分布电容可以忽略，则此时线路中总的等效电 感值为0.8mH，等效电容值为0.06uF。所以当电路发生断开故障时，线路最大放电能量为 10.6uJ，远低于0.525mJ，网络安全；当电路发生短接故障时，线路最大放电能量为5.36uJ， 190 远低于0.525mJ，网络安全[6]。 .. 故障二：终端电阻短路或者开路 当终端电阻发生变化时，最直接的影响就是反射信号的变化。根据传输线理论可知，反 射信号满足： L C I I L C U Z ZU Z Z . + . = + 195 则当终端电阻短路时，反射信号与入射信号叠加值为0，此时由于线路中总的负载为线 缆上的分布电阻，值为25.5Ω，小于PCA82C250 的最小驱动能力45Ω，通信中断，而网络 不影响系统安全。 当终端电阻断开时，相当于终端电阻趋近于无穷大，则反射信号幅值与入射信号相等。 线路中的最高电压为两倍的显性信号电压，最大为6V，根据对故障一的分析，此时网络安 200 全。 4 结论 本安认证方式的转变以及FISCO 概念的提出，大大简化了煤矿现场总线系统的设计和 操作流程。然而在实际操作过程中，不同的现场总线系统不可简单的套用已有的设计参数。 文章系统讨论了CAN 总线系统的设计流程，对系统的本质安全性能进行了验证，并提出了 205 部分可供参考的设计参数。 原创学术论文网Tag：代写论文 职称论文发表 代发论文 论文发表 通信论文代写 |
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