распределение устройств ввода-вывода

 

распределение устройств ввода-вывода
—
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• I/O mapping

1) Сетевые технологии: распределение устройств ввода-вывода

2) Программирование: ввод-вывод с отображением (портов) в [на] ОЗУ (= memory-mapped I/O; см. memory-mapped I/O)

(оп. сист.) распределение ( или назначение) устройств ( ввода-вывода) {между программами отдельных пользователей или отдельными ветвями программы, в частности, в мультипрограммном режиме)

 

полевая шина
-
[Интент]

полевая магистраль по зарубежной терминологии
Имеет много терминов-синонимов и обозначает специализированные последовательные магистрали малых локальных сетей (МЛС), ориентированны на сопряжение с ЭВМ рассредоточенных цифровых датчиков и исполнительных органов. Магистрали рассчитаны на применение в машиностроении, химической промышленности, в системах автоматизации зданий, крупных установках, бытовых электронных системах, системах автомобильного оборудования, малых контрольно-измерительных и управляющих системах на основе встраиваемых микроЭВМ и т. п. Основными магистралями являются Bitbus, MIL STD-1553В. В настоящее время рабочими группами IEC (65С и SP-50) стандартизируются два основных типа МЛС: высокоскоростные и низкоскоростные, ориентированные на датчики.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

ЧТО ТАКОЕ FIELDВUS?
Так пишется оригинальный термин, который в русском переводе звучит как «промышленная сеть». Fieldbus — это не какой-то определенный протокол передачи данных и не тип сетевой архитектуры, этот термин не принадлежит ни одной отдельно взятой компании и обозначает скорее сферу применения, чем какую-либо конкретную сетевую технологию.
Давайте попробуем сформулировать лишь некоторые основные требования, которые можно предъявить к «идеальной» промышленной сети.
1. Производительность.
2. Предсказуемость времени доставки информации.
3. Помехоустойчивость.
4. Доступность и простота организации физического канала передачи данных.
5. Максимальный сервис для приложений верхнего уровня.
6. Минимальная стоимость устройств аппаратной реализации, особенно на уровне контроллеров.
7. Возможность получения «распределенного интеллекта», путем предоставления максимального доступа к каналу нескольким ведущим узлам.
8.Управляемость и самовосстановление в случае возникновения нештатных ситуаций.

[Сергей Гусев. Краткий экскурс в историю промышленных сетей]

---

Международный стандарт IEC 61158 “Fieldbus for use in Industrial Control Systems” («Промышленная управляющая сеть для применения в промышленных системах управления») определяет восемь независимых и несовместимых коммуникационных технологий, из которых FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS PA стали в значительной степени преобладающими в различных отраслях промышленности.
Эти промышленные сети соответствуют требованиям стандарта IEC 61158 2, который устанавливает физический уровень так называемых промышленных сетей H1.
Основными требованиями к промышленным сетям H1 являются:
● передача данных и питание устройств нижнего уровня по одной витой паре;
● гибкость при проектировании различных топологий сети;
● совместимость всех полевых приборов;
● взрывобезопасность при установкево взрывоопасных зонах;
● распределение одной инфраструктуры на многочисленные сегменты.

[Виктор Жданкин. Концепция FieldConnex® для промышленных сетей FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS_PA: повышение производительности и снижение затрат. СТА 2/2009]

---

Термин полевая шина является дословным переводом английского термина fieldbus.
Термин промышленная сеть является более точным переводом и в настоящее время именно он используется в профессиональной технической литературе.

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированной системе управления технологическими процессами (АСУТП).

Устройства используют сеть для:

• передачи данных, между датчиками, контроллерами и исполнительными механизмами;
• диагностики и удалённого конфигурирования датчиков и исполнительных механизмов;
• калибрования датчиков;
• питания датчиков и исполнительных механизмов;
• связи между датчиками, исполнительными механизмами, ПЛК и АСУ ТП верхнего уровня.

В промышленных сетях для передачи данных применяют:

• электрические линии;
• волоконно-оптические линии;
• беспроводную связь (радиомодемы и Wi-Fi).

Промышленные сети могут взаимодействовать с обычными компьютерными сетями, в частности использовать глобальную сеть Internet.

[ Википедия]

---

Главной функцией полевой шины является обеспечение сетевого взаимодействия между контроллерами и удаленной периферией (например, узлами ввода/вывода). Помимо этого, к полевой шине могут подключаться различные контрольно-измерительные приборы ( Field Devices), снабженные соответствующими сетевыми интерфейсами. Такие устройства часто называют интеллектуальными ( Intelligent Field Devices), так как они поддерживают высокоуровневые протоколы сетевого обмена.

Пример полевой шины представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Полевая шина.

Как уже было отмечено, существует множество стандартов полевых шин, наиболее распространенные из которых приведены ниже:

1. Profibus DP
2. Profibus PA
3. Foundation Fieldbus
4. Modbus RTU
5. HART
6. DeviceNet

Несмотря на нюансы реализации каждого из стандартов (скорость передачи данных, формат кадра, физическая среда), у них есть одна общая черта – используемый алгоритм сетевого обмена данными, основанный на классическом принципе Master-Slave или его небольших модификациях.
Современные полевые шины удовлетворяют строгим техническим требованиям, благодаря чему становится возможной их эксплуатация в тяжелых промышленных условиях. К этим требованиям относятся:

1. Детерминированность. Под этим подразумевается, что передача сообщения из одного узла сети в другой занимает строго фиксированный отрезок времени. Офисные сети, построенные по технологии Ethernet, - это отличный пример недетерминированной сети. Сам алгоритм доступа к разделяемой среде по методу CSMA/CD не определяет время, за которое кадр из одного узла сети будет передан другому, и, строго говоря, нет никаких гарантий, что кадр вообще дойдет до адресата. Для промышленных сетей это недопустимо. Время передачи сообщения должно быть ограничено и в общем случае, с учетом количества узлов, скорости передачи данных и длины сообщений, может быть заранее рассчитано.
2. Поддержка больших расстояний. Это существенное требование, ведь расстояние между объектами управления может порой достигать нескольких километров. Применяемый протокол должен быть ориентирован на использование в сетях большой протяженности.
3. Защита от электромагнитных наводок. Длинные линии в особенности подвержены пагубному влиянию электромагнитных помех, излучаемых различными электрическими агрегатами. Сильные помехи в линии могут исказить передаваемые данные до неузнаваемости. Для защиты от таких помех применяют специальные экранированные кабели, а также оптоволокно, которое, в силу световой природы информационного сигнала, вообще нечувствительно к электромагнитным наводкам. Кроме этого, в промышленных сетях должны использоваться специальные методы цифрового кодирования данных, препятствующие их искажению в процессе передачи или, по крайней мере, позволяющие эффективно детектировать искаженные данные принимающим узлом.
4. Упрочненная механическая конструкция кабелей и соединителей. Здесь тоже нет ничего удивительного, если представить, в каких условиях зачастую приходиться прокладывать коммуникационные линии. Кабели и соединители должны быть прочными, долговечными и приспособленными для использования в самых тяжелых окружающих условиях (в том числе агрессивных атмосферах).

По типу физической среды полевые шины делятся на два типа:

1. Полевые шины, построенные на базе оптоволоконного кабеля.
   Преимущества использования оптоволокна очевидны: возможность построения протяженных коммуникационных линий (протяженностью до 10 км и более); большая полоса пропускания; иммунитет к электромагнитным помехам; возможность прокладки во взрывоопасных зонах.
   Недостатки: относительно высокая стоимость кабеля; сложность физического подключения и соединения кабелей. Эти работы должны выполняться квалифицированными специалистами.
2. Полевые шины, построенные на базе медного кабеля.
   Как правило, это двухпроводной кабель типа “витая пара” со специальной изоляцией и экранированием. Преимущества: удобоваримая цена; легкость прокладки и выполнения физических соединений. Недостатки: подвержен влиянию электромагнитных наводок; ограниченная протяженность кабельных линий; меньшая по сравнению с оптоволокном полоса пропускания.

Итак, перейдем к рассмотрению методов обеспечения отказоустойчивости коммуникационных сетей, применяемых на полевом уровне. При проектировании и реализации этот аспект становится ключевым, так как в большой степени определяет характеристики надежности всей системы управления в целом.

На рисунке 2 изображена базовая архитектура полевой шины – одиночная (нерезервированная). Шина связывает контроллер С1 и четыре узла ввода/вывода IO1-IO4. Очевидно, что такая архитектура наименее отказоустойчива, так как обрыв шины, в зависимости от его локализации, ведет к потере коммуникации с одним, несколькими или всеми узлами шины. В нашем случае в результате обрыва теряется связь с двумя узлами.

Рис. 2. Нерезервированная шина.

Здесь важное значение имеет термин “единичная точка отказа” (SPOF, single point of failure). Под этим понимается место в системе, отказ компонента или обрыв связи в котором приводит к нарушению работы всей системы. На рисунке 2 единичная точка отказа обозначена красным крестиком.

На рисунке 3 показана конфигурация в виде дублированной полевой шины, связывающей резервированный контроллер с узлами ввода/вывода. Каждый узел ввода/вывода снабжен двумя интерфейсными модулями. Если не считать сами модули ввода/вывода, которые резервируются редко, в данной конфигурации единичной точки отказа нет.

Рис. 3. Резервированная шина.

Вообще, при построении отказоустойчивых АСУ ТП стараются, чтобы единичный отказ в любом компоненте (линии связи) не влиял на работу всей системы. В этом плане конфигурация в виде дублированной полевой шины является наиболее распространенным техническим решением.

На рисунке 4 показана конфигурация в виде оптоволоконного кольца. Контроллер и узлы ввода/вывода подключены к кольцу с помощью резервированных медных сегментов. Для состыковки медных сегментов сети с оптоволоконными применяются специальные конверторы среды передачи данных “медь<->оптоволокно” (OLM, Optical Link Module). Для каждого из стандартных протоколов можно выбрать соответствующий OLM.

Рис. 4. Одинарное оптоволоконное кольцо.

Как и дублированная шина, оптоволоконное кольцо устойчиво к возникновению одного обрыва в любом его месте. Система такой обрыв вообще не заметит, и переключение на резервные интерфейсные и коммуникационные модули не произойдет. Более того, обрыв одного из двух медных сегментов, соединяющих узел с оптоволоконным кольцом, не приведет к потере связи с этим узлом. Однако второй обрыв кольца может привести к неработоспособности системы. В общем случае два обрыва кольца в диаметрально противоположных точках ведут к потере коммуникации с половиной подключенных узлов.

На рисунке 5 изображена конфигурация с двойным оптическим кольцом. В случае если в результате образования двух точек обрыва первичное кольцо выходит из строя, система переключается на вторичное кольцо. Очевидно, что такая архитектура сети является наиболее отказоустойчивой. На рисунке 5 пошагово изображен процесс деградации сети. Обратите внимание, сколько отказов система может перенести до того, как выйдет из строя.

Рис. 5. Резервированное оптоволоконное кольцо.

[ http://kazanets.narod.ru/NT_PART1.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

Синонимы

• промышленная сеть
• промышленная управляющая сеть

EN

• field bus
• fieldbus

 

полевая шина
-
[Интент]

полевая магистраль по зарубежной терминологии
Имеет много терминов-синонимов и обозначает специализированные последовательные магистрали малых локальных сетей (МЛС), ориентированны на сопряжение с ЭВМ рассредоточенных цифровых датчиков и исполнительных органов. Магистрали рассчитаны на применение в машиностроении, химической промышленности, в системах автоматизации зданий, крупных установках, бытовых электронных системах, системах автомобильного оборудования, малых контрольно-измерительных и управляющих системах на основе встраиваемых микроЭВМ и т. п. Основными магистралями являются Bitbus, MIL STD-1553В. В настоящее время рабочими группами IEC (65С и SP-50) стандартизируются два основных типа МЛС: высокоскоростные и низкоскоростные, ориентированные на датчики.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

ЧТО ТАКОЕ FIELDВUS?
Так пишется оригинальный термин, который в русском переводе звучит как «промышленная сеть». Fieldbus — это не какой-то определенный протокол передачи данных и не тип сетевой архитектуры, этот термин не принадлежит ни одной отдельно взятой компании и обозначает скорее сферу применения, чем какую-либо конкретную сетевую технологию.
Давайте попробуем сформулировать лишь некоторые основные требования, которые можно предъявить к «идеальной» промышленной сети.
1. Производительность.
2. Предсказуемость времени доставки информации.
3. Помехоустойчивость.
4. Доступность и простота организации физического канала передачи данных.
5. Максимальный сервис для приложений верхнего уровня.
6. Минимальная стоимость устройств аппаратной реализации, особенно на уровне контроллеров.
7. Возможность получения «распределенного интеллекта», путем предоставления максимального доступа к каналу нескольким ведущим узлам.
8.Управляемость и самовосстановление в случае возникновения нештатных ситуаций.

[Сергей Гусев. Краткий экскурс в историю промышленных сетей]

---

Международный стандарт IEC 61158 “Fieldbus for use in Industrial Control Systems” («Промышленная управляющая сеть для применения в промышленных системах управления») определяет восемь независимых и несовместимых коммуникационных технологий, из которых FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS PA стали в значительной степени преобладающими в различных отраслях промышленности.
Эти промышленные сети соответствуют требованиям стандарта IEC 61158 2, который устанавливает физический уровень так называемых промышленных сетей H1.
Основными требованиями к промышленным сетям H1 являются:
● передача данных и питание устройств нижнего уровня по одной витой паре;
● гибкость при проектировании различных топологий сети;
● совместимость всех полевых приборов;
● взрывобезопасность при установкево взрывоопасных зонах;
● распределение одной инфраструктуры на многочисленные сегменты.

[Виктор Жданкин. Концепция FieldConnex® для промышленных сетей FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS_PA: повышение производительности и снижение затрат. СТА 2/2009]

---

Термин полевая шина является дословным переводом английского термина fieldbus.
Термин промышленная сеть является более точным переводом и в настоящее время именно он используется в профессиональной технической литературе.

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированной системе управления технологическими процессами (АСУТП).

Устройства используют сеть для:

• передачи данных, между датчиками, контроллерами и исполнительными механизмами;
• диагностики и удалённого конфигурирования датчиков и исполнительных механизмов;
• калибрования датчиков;
• питания датчиков и исполнительных механизмов;
• связи между датчиками, исполнительными механизмами, ПЛК и АСУ ТП верхнего уровня.

В промышленных сетях для передачи данных применяют:

• электрические линии;
• волоконно-оптические линии;
• беспроводную связь (радиомодемы и Wi-Fi).

Промышленные сети могут взаимодействовать с обычными компьютерными сетями, в частности использовать глобальную сеть Internet.

[ Википедия]

---

Главной функцией полевой шины является обеспечение сетевого взаимодействия между контроллерами и удаленной периферией (например, узлами ввода/вывода). Помимо этого, к полевой шине могут подключаться различные контрольно-измерительные приборы ( Field Devices), снабженные соответствующими сетевыми интерфейсами. Такие устройства часто называют интеллектуальными ( Intelligent Field Devices), так как они поддерживают высокоуровневые протоколы сетевого обмена.

Пример полевой шины представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Полевая шина.

Как уже было отмечено, существует множество стандартов полевых шин, наиболее распространенные из которых приведены ниже:

1. Profibus DP
2. Profibus PA
3. Foundation Fieldbus
4. Modbus RTU
5. HART
6. DeviceNet

Несмотря на нюансы реализации каждого из стандартов (скорость передачи данных, формат кадра, физическая среда), у них есть одна общая черта – используемый алгоритм сетевого обмена данными, основанный на классическом принципе Master-Slave или его небольших модификациях.
Современные полевые шины удовлетворяют строгим техническим требованиям, благодаря чему становится возможной их эксплуатация в тяжелых промышленных условиях. К этим требованиям относятся:

1. Детерминированность. Под этим подразумевается, что передача сообщения из одного узла сети в другой занимает строго фиксированный отрезок времени. Офисные сети, построенные по технологии Ethernet, - это отличный пример недетерминированной сети. Сам алгоритм доступа к разделяемой среде по методу CSMA/CD не определяет время, за которое кадр из одного узла сети будет передан другому, и, строго говоря, нет никаких гарантий, что кадр вообще дойдет до адресата. Для промышленных сетей это недопустимо. Время передачи сообщения должно быть ограничено и в общем случае, с учетом количества узлов, скорости передачи данных и длины сообщений, может быть заранее рассчитано.
2. Поддержка больших расстояний. Это существенное требование, ведь расстояние между объектами управления может порой достигать нескольких километров. Применяемый протокол должен быть ориентирован на использование в сетях большой протяженности.
3. Защита от электромагнитных наводок. Длинные линии в особенности подвержены пагубному влиянию электромагнитных помех, излучаемых различными электрическими агрегатами. Сильные помехи в линии могут исказить передаваемые данные до неузнаваемости. Для защиты от таких помех применяют специальные экранированные кабели, а также оптоволокно, которое, в силу световой природы информационного сигнала, вообще нечувствительно к электромагнитным наводкам. Кроме этого, в промышленных сетях должны использоваться специальные методы цифрового кодирования данных, препятствующие их искажению в процессе передачи или, по крайней мере, позволяющие эффективно детектировать искаженные данные принимающим узлом.
4. Упрочненная механическая конструкция кабелей и соединителей. Здесь тоже нет ничего удивительного, если представить, в каких условиях зачастую приходиться прокладывать коммуникационные линии. Кабели и соединители должны быть прочными, долговечными и приспособленными для использования в самых тяжелых окружающих условиях (в том числе агрессивных атмосферах).

По типу физической среды полевые шины делятся на два типа:

1. Полевые шины, построенные на базе оптоволоконного кабеля.
   Преимущества использования оптоволокна очевидны: возможность построения протяженных коммуникационных линий (протяженностью до 10 км и более); большая полоса пропускания; иммунитет к электромагнитным помехам; возможность прокладки во взрывоопасных зонах.
   Недостатки: относительно высокая стоимость кабеля; сложность физического подключения и соединения кабелей. Эти работы должны выполняться квалифицированными специалистами.
2. Полевые шины, построенные на базе медного кабеля.
   Как правило, это двухпроводной кабель типа “витая пара” со специальной изоляцией и экранированием. Преимущества: удобоваримая цена; легкость прокладки и выполнения физических соединений. Недостатки: подвержен влиянию электромагнитных наводок; ограниченная протяженность кабельных линий; меньшая по сравнению с оптоволокном полоса пропускания.

Итак, перейдем к рассмотрению методов обеспечения отказоустойчивости коммуникационных сетей, применяемых на полевом уровне. При проектировании и реализации этот аспект становится ключевым, так как в большой степени определяет характеристики надежности всей системы управления в целом.

На рисунке 2 изображена базовая архитектура полевой шины – одиночная (нерезервированная). Шина связывает контроллер С1 и четыре узла ввода/вывода IO1-IO4. Очевидно, что такая архитектура наименее отказоустойчива, так как обрыв шины, в зависимости от его локализации, ведет к потере коммуникации с одним, несколькими или всеми узлами шины. В нашем случае в результате обрыва теряется связь с двумя узлами.

Рис. 2. Нерезервированная шина.

Здесь важное значение имеет термин “единичная точка отказа” (SPOF, single point of failure). Под этим понимается место в системе, отказ компонента или обрыв связи в котором приводит к нарушению работы всей системы. На рисунке 2 единичная точка отказа обозначена красным крестиком.

На рисунке 3 показана конфигурация в виде дублированной полевой шины, связывающей резервированный контроллер с узлами ввода/вывода. Каждый узел ввода/вывода снабжен двумя интерфейсными модулями. Если не считать сами модули ввода/вывода, которые резервируются редко, в данной конфигурации единичной точки отказа нет.

Рис. 3. Резервированная шина.

Вообще, при построении отказоустойчивых АСУ ТП стараются, чтобы единичный отказ в любом компоненте (линии связи) не влиял на работу всей системы. В этом плане конфигурация в виде дублированной полевой шины является наиболее распространенным техническим решением.

На рисунке 4 показана конфигурация в виде оптоволоконного кольца. Контроллер и узлы ввода/вывода подключены к кольцу с помощью резервированных медных сегментов. Для состыковки медных сегментов сети с оптоволоконными применяются специальные конверторы среды передачи данных “медь<->оптоволокно” (OLM, Optical Link Module). Для каждого из стандартных протоколов можно выбрать соответствующий OLM.

Рис. 4. Одинарное оптоволоконное кольцо.

Как и дублированная шина, оптоволоконное кольцо устойчиво к возникновению одного обрыва в любом его месте. Система такой обрыв вообще не заметит, и переключение на резервные интерфейсные и коммуникационные модули не произойдет. Более того, обрыв одного из двух медных сегментов, соединяющих узел с оптоволоконным кольцом, не приведет к потере связи с этим узлом. Однако второй обрыв кольца может привести к неработоспособности системы. В общем случае два обрыва кольца в диаметрально противоположных точках ведут к потере коммуникации с половиной подключенных узлов.

На рисунке 5 изображена конфигурация с двойным оптическим кольцом. В случае если в результате образования двух точек обрыва первичное кольцо выходит из строя, система переключается на вторичное кольцо. Очевидно, что такая архитектура сети является наиболее отказоустойчивой. На рисунке 5 пошагово изображен процесс деградации сети. Обратите внимание, сколько отказов система может перенести до того, как выйдет из строя.

Рис. 5. Резервированное оптоволоконное кольцо.

[ http://kazanets.narod.ru/NT_PART1.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

Синонимы

• промышленная сеть
• промышленная управляющая сеть

EN

• field bus
• fieldbus

 

сборная шина
Шина, к которой могут быть присоединены одна или несколько распределительных шин и/или блоков ввода или вывода.
[ ГОСТ Р 51321. 1-2000 ( МЭК 60439-1-92)]
[ ГОСТ Р МЭК 61439.1-2013]

сборные шины
Система проводников, соединяемых с блоком ввода и предназначенных для присоединения к ним фазных, нулевых защитных РЕ и нулевых рабочих N проводников нескольких распределительных и групповых электрических цепей.
Примечание — Термин «шина» не определяет ее конструкцию
[ ГОСТ Р 51732-2001]

главная шина
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

EN

main busbar
busbar to which one or several distribution busbars and/or incoming and outgoing units can be connected
[IEC 61439-1, ed. 2.0 (2011-08)]

FR

jeu de barres principal
jeu de barres auquel un ou plusieurs jeux de barres de distribution et/ou des unités d'arrivée et de départ peuvent être raccordés
[IEC 61439-1, ed. 2.0 (2011-08)]

Рис. Legrand

1 - Сборная шина
2 - Распределительные шины

---

Рис. Schneider Electric:

Main busbar - Сборная шина
Distribution busbars - Распределительные шины
A: Incoming device - А: Аппарат ввода
D: Outgoing device - D: Аппарат вывода

Тематики

• НКУ (шкафы, пульты,...)

EN

• bar
• busbar
• busbars
• central busbar
• main bus
• main busbar

FR

• jeu de barres principal

 

система шин
Комплект элементов, связывающих между собой все присоединения электрического распределительного устройства.
[ ГОСТ 24291-90]

EN

busbars (commonly called busbar)
in a substation, the busbar assembly necessary to make a common connection for several circuits
Example: three busbars for a three-phase system.
[IEV number 605-02-02]

FR

jeu de barres (omnibus)
dans un poste, ensemble des barres omnibus nécessaires pour connecter des circuits
Exemple: trois barres pour un réseau triphasé.
[IEV number 605-02-02]

КЛАССИФИКАЦИЯ

Различают следующие системы:

• одиночная система шин:
  
  • одиночная несекционированная система шин;
  • одиночная секционированная система шин;
• двойная система шин
  
  • двойная несекционированная система шин
  • двойная секционированная система шин
• полуторная система шин
  
• обходная система шин
  
• несекционированная система шин
• секционированная система шин
  
• рабочая система шин
• резервная система шин

Тематики

• электротехника, основные понятия

Синонимы

• система сборных шин
• СШ

EN

• bus arrangement
• bus network
• bus structure
• busbar
• busbars

DE

• Sammelschiene

FR

• barre omnibus
• jeu de barres

 

шина
Проводник с низким сопротивлением, к которому можно подсоединить несколько отдельных электрических цепей.
Примечание — Термин «шина» не включает в себя геометрическую форму, габариты или размеры проводника.
[ ГОСТ Р 51321. 1-2000 ( МЭК 60439-1-92)]
[ ГОСТ Р МЭК 61439.1-2013]

шина
Конструктивный элемент низковольтного комплектного устройства (НКУ).
Такой конструктивный элемент предназначен для того, чтобы к нему можно было легко присоединить отдельные электрические цепи (другие шины, отдельные проводники). Такие шины могут иметь различную конструкцию, геометрическую форму и размеры.
[Интент]

шинопровод шина
Медная, алюминиевая, реже стальная полоса, служащая для присоединения кабелей электрогенераторов, трансформаторов и т.д. к проводам питающей сети
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

общая шина
-
[IEV number 151-12-30]

шина
-
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва]

EN

busbar
low-impedance conductor to which several electric circuits can be connected at separate points
NOTE – In many cases, the busbar consists of a bar.
[IEV number 151-12-30]

busbar
An electrical conductor that makes a common connection between several circuits. Sometimes, electrical wire cannot accommodate high-current applications, and electricity must be conducted using a more substantial busbar — a thick bar of solid metal (usually copper or aluminum). Busbars are uninsulated, but are physically supported by insulators. They are used in electrical substations to connect incoming and outgoing transmission lines and transformers; in a power plant to connect the generator and the main transformers; in industry, to feed large amounts of electricity to equipment used in the aluminum smelting process, for example, or to distribute electricity in large buildings
[ABB. Glossary of technical terms. 2010]

FR

barre omnibus, f
conducteur de faible impédance auquel peuvent être reliés plusieurs circuits électriques en des points séparés
NOTE – Dans de nombreux cas, une barre omnibus est constituée d’une barre.
[IEV number 151-12-30]

 

1. Сборные шины
2. Распределительные шины

  2. Проводник прямоугольного сечения из меди, предназначенный для электротехнических целей
(см. ГОСТ 434-78).
Поставляется в бухтах, а также в полосах длиной не менее 2,5 м; По существу, это просто проволока прямоугольного сечения. В указанном ГОСТе и в технической документации, в которой она применяется, обязательно указываются размеры этой проволоки. Например, "Шина ШММ 8,00х40,00 ГОСТ 434-78"
 

 

шина
Пруток прямоугольного сечения, применяемый в электротехнике в качестве проводника тока, изготовляемый прессованием или волочением.
[ ГОСТ 25501-82]

Тематики

• НКУ (шкафы, пульты,...)
• заготовки и полуфабрикаты в металлургии
• кабели, провода...

Действия

• расположение шин «на ребро» [ПУЭ]
• расположение шин «плашмя» [ПУЭ]

Сопутствующие термины

• гибкая шина
• жесткая шина [ПУЭ]
• изолированные шины [ПУЭ]
• круглые шины [ПУЭ]
• неизолированные шины [ПУЭ]
• обходные шины [ПУЭ]
• профильные шины [ПУЭ]
• секционные шины [ПУЭ]
• фазная шина [ ГОСТ Р 51321.1-2000]
• четырехполосные шины с расположением полос по сторонам квадрата ("полый пакет") [ПУЭ]
• шина PEN-проводника
• шина для присоединения защитных проводников
• шина нулевого защитного проводника
• шина фазы А (B, C) [ПУЭ]
• шины однофазного тока [ПУЭ]
• шины прямоугольного (круглого, трубчатого, коробчатого) сечения [ПУЭ]
• шины трехфазного тока [ПУЭ]

EN

• bus lead
• bus line
• bus rod
• busbar
• line
• power busbar
• strap
• strip
• wire

DE

• Sammelschiene

FR

• barre omnibus

 

система сборных шин
шинопровод
Устройство, представляющее собой систему проводников, состоящее из шин, установленных на опорах из изоляционного материала или в каналах, коробах или подобных оболочках, и прошедшее типовые испытания.
Устройство может состоять из следующих элементов:
- прямые секции с узлами ответвления или без них;
- секции для изменения положения фаз, разветвления, поворота, а также вводные и переходные;
- секции ответвленные.
Примечание — Термин «шинопровод» не определяет геометрическую форму, габариты и размеры проводников.
(МЭС 441-12-07, с изменением)
[ ГОСТ Р 51321. 1-2000 ( МЭК 60439-1-92)]

шинопровод
Жесткий токопровод до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.
[ПУЭ]

шинопровод
Жесткий токопровод напряжением до 1000 В заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.
[ОСТ 36-115-85]

шинопровод
Жесткий токопровод напряжением до 1 кВ, предназначенный для передачи и распределения электроэнергии, состоящий из неизолированных или изолированных проводников (шин) и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.
[ ГОСТ Р 53310-2012]

EN

busway
A prefabricated assembly of standard lengths of busbars rigidly supported by solid insulation and enclosed in a sheet-metal housing.
[ http://www.answers.com/topic/busway]

busway
Busway is defined by the National Electrical Manufacturers Association (NEMA) as a prefabricated electrical distribution system consisting of bus bars in a protective enclosure, including straight lengths, fittings, devices, and accessories. Busway includes bus bars, an insulating and/or support material, and a housing.
[ http://electrical-engineering-portal.com/siemens-busway-purpose-and-definition]

КЛАССИФИКАЦИЯ [ ГОСТ 6815-79]

1.1. Шинопроводы по назначению подразделяются на:

• распределительные, предназначенные для распределения электрической энергии;
• магистральные, предназначенные для передачи электрической энергии от источника к месту распределения (распределительным пунктам, распределительным шинопроводам) или мощным приемникам электрической энергии.

1.2. По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяются на:

• трехфазные;
• трехфазные с нулевым рабочим проводником;
• трехфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником.

2. Основные параметры и размеры

2.1. Основные элементы шинопроводов

2.1.1. Основными элементами распределительных шинопроводов являются:

а) прямые секции - для прямолинейных участков линии, имеющие места для присоединения одного или двух ответвительных устройств для секций длиной до 2 м включительно, двух, трех, четырех или более - для секций длиной 3 м;
б) прямые прогоночные секции - для прямолинейных участков линий, где присоединение ответвительных устройств не требуется;
в) угловые секции - для поворотов линии на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
г) вводные секции или вводные коробки с коммутационной, защитной и коммутационной аппаратурой или без нее - для подвода питания к шинопроводам кабелем, проводами или шинопроводом;
д) переходные секции или устройства - для соединения двух шинопроводов на различные номинальные токи или шинопроводов разных конструкций;
е) ответвительные устройства (коробки, штепсели) - для разъемного присоединения приемников электрической энергии. Коробки должны выпускаться с разъединителем, с разъединителем и с предохранителями или с автоматическим выключателем;
з) присоединительные фланцы - для сочленения оболочек шинопроводов с оболочками щитов или шкафов;
и) торцовые крышки (заглушки) - для закрытия торцов крайних секций шинопровода;
к) устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;

2.1.2. Основными элементами магистральных шинопроводов являются:

а) прямые секции - для прямолинейных участков линий;
б) угловые секции - для поворотов линий на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
в) тройниковые секции - для разветвления в трех направлениях под углом 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
г) подгоночные секции - для подгонки линии шинопроводов до необходимой длины;
д) разделительные секции с разъединителем - для секционирования магистральных линий шинопроводов;
е) компенсационные секции - для компенсации температурных изменений длины линии шинопроводов;
ж) переходные секции - для соединения шинопроводов на разные номинальные токи;
з) ответвительные устройства (секции, коробки) - для неразборного, разборного или разъемного присоединения распределительных пунктов, распределительных шинопроводов или приемников электрической энергии. Коробки должны выпускаться с разъединителем, с разъединителем и предохранителями или с автоматическим выключателем; секции могут выпускаться без указанных аппаратов;
и) присоединительные секции - для присоединения шинопроводов к комплектным трансформаторным подстанциям;
к) проходные секции - для прохода через стены и перекрытия;
л) набор деталей и материалов для изолирования мест соединения секций шинопроводов с изолированными шинами;
м) устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;
н) крышки (заглушки) торцовые и угловые для закрытия торцов концевых секций шинопровода и углов.

---

2.2.3. В зависимости от вида проводников токопроводы подразделяются на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использовании жестких шин).
Жесткий токопровод до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом.

В зависимости от назначения шинопроводы подразделяются на:

1. магистральные, предназначенные в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников;
2. распределительные, предназначенные в основном для присоединения к ним электроприемников;
3. троллейные, предназначенные для питания передвижных электроприемников;
4. осветительные, предназначенные для питания светильников и электроприемников небольшой мощности.

[ПУЭ, часть 2]

---

 

[ http://electrical-engineering-portal.com/siemens-busway-purpose-and-definition]

[ http://electrical-engineering-portal.com/standards-and-applications-of-medium-voltage-bus-duct]
Конструкция шинопровода на среднее напряжение

Параллельные тексты EN-RU

A major advantage of busway is the ease in which busway sections are connected together.

Electrical power can be supplied to any area of a building by connecting standard lengths of busway.

It typically takes fewer man-hours to install or change a busway system than cable and conduit assemblies.

Основное преимущество шинопровода заключается в легкости соединения его секций.

Соединяя эти стандартные секции можно легко снабдить электроэнергией любую часть здания.

Как правило, установить или изменить систему шинопроводов занимает гораздо меньше времени, чем выполнить аналогичные работы, применяя разводку кабелем в защитных трубах.

[ http://electrical-engineering-portal.com/siemens-busway-purpose-and-definition]

The total distribution system frequently consists of a combination of busway and cable and conduit.

In this example power from the utility company is metered and enters the plant through a distribution switchboard.

The switchboard serves as the main disconnecting means.

Как правило, распределение электроэнергии производится как через шинопроводы, так и через проложенные в защитных трубах кабели.

В данном примере поступающая от питающей сети электроэнергия измеряется на вводе в главное распределительный щит (ГРЩ).

ГРЩ является главным коммутационным устройством.

The feeder on the left feeds a distribution switchboard, which in turn feeds a panelboard and a 480 volt, three-phase, three-wire (3Ø3W) motor.

Распределительная цепь, изображенная слева, питает распределительный щит, который в свою очередь питает групповой щиток и электродвигатель.
Электродвигатель получает питание через трехфазную трехпроводную линию напряжением 480 В.

The middle feeder feeds another switchboard, which divides the power into three, three-phase, three-wire circuits. Each circuit feeds a busway run to 480 volt motors.

Средняя (на чертеже) распределительная цепь питает другой распределительный щит, от которого электроэнергия распределяется через три трехфазные трехпроводные линии на шинопроводы.
Каждый шинопровод используется для питания электродвигателей напряжением 480 В.

The feeder on the right supplies 120/208 volt power, through a step-down transformer, to lighting and receptacle panelboards.

Распределительная цепь, изображенная справа, питает напряжением 120/208 В через понижающий трансформатор щитки для отдельных групп светильников и штепсельных розеток.

Branch circuits from the lighting and receptacle panelboards supply power for lighting and outlets throughout the plant.
[ http://electrical-engineering-portal.com/siemens-busway-purpose-and-definition]

Групповые электрические цепи, идущие от групповых щитков, предназначены для питания всех светильников и штепсельных розеток предприятия.

[Перевод Интент]

 

Selection of the busbar trunking system based on voltage drop.
[Legrand]

Выбор шинопровода по падению напряжения.
[Перевод Интент]

 

Недопустимые, нерекомендуемые

• система сборных шин (1)
• шинная подводка (1)

Примечание(1)- Мнение автора карточки

Тематики

• изделие электромонтажное
• электропроводка, электромонтаж

Обобщающие термины

• токопровод

Близкие понятия

• электропроводки, выполненные шинопроводами

Действия

• выбор шинопровода по...
• крепление шинопровода к опорным конструкциям
• монтаж шинопроводов
• применение шинопроводов в пожароопасных зонах
• проектирование шинопровода
• прокладка шинопровода

Сопутствующие термины

• вертикальный участок шинопровода
• горизонтальный участок шинопровода
• прямой участок шинопровода
• устройства для крепления шинопроводов
• шинопровод переменного тока на 1600 А
• электрическая сеть, выполняемая шинопроводами

EN

• bus duct
• busbar
• busbar trunking
• busbar trunking system
• busduct
• busline
• busway
• power track
• trunking

DE

• Schienenverteiler

FR

• canalisation préfabriquée

3.1.31 сборная шина (busbar): Проводник с низким сопротивлением, к которому могут быть подсоединены несколько различных электрических цепей.

Источник: ГОСТ Р 54828-2011: Комплектные распределительные устройства в металлической оболочке с элегазовой изоляцией (КРУЭ) на номинальные напряжения 110 кВ и выше. Общие технические условия оригинал документа