ABB 07KT97 الوحدة الأساسية

ABB 07 KT 97 هي وحدة أساسية عالية الأداء (وحدة المعالجة المركزية) ضمن نظام الأتمتة اللامركزية الذكي Advant Controller 31. فهو يدمج إمكانات المعالجة القوية وواجهات الإدخال/الإخراج المتكاملة الغنية وخيارات الاتصال المرنة. يمكن أن تعمل كمحطة رئيسية على ناقل النظام CS31 لبناء أنظمة تحكم موزعة قوية، أو بمثابة محطة تابعة ذكية عن بعد أو وحدة تحكم مستقلة. إنها وحدة تحكم أساسية مثالية لتلبية متطلبات تطبيقات الأتمتة الصناعية المتوسطة إلى المتطورة.

باعتباره النموذج القياسي عالي الأداء في هذه السلسلة، يوفر 07 KT 97 R0200 ما يصل إلى 480 كيلو بايت من ذاكرة برنامج المستخدم و256 كيلو بايت من ذاكرة بيانات المستخدم. فهو يدمج العداد الرقمي والتناظري والعداد عالي السرعة وواجهات الاتصال المختلفة، مما يتيح التكامل المحكم لوحدة التحكم مع الإشارات الميدانية. وهذا يقلل من الاعتماد على وحدات التوسعة الخارجية ويعزز ضغط النظام وموثوقيته.

2. الميزات الأساسية ونظرة عامة

2.1 معالجة وذاكرة قوية

• ذاكرة برنامج المستخدم: 480 كيلو بايت Flash EPROM، تدعم منطق التحكم المعقد.

• ذاكرة بيانات المستخدم: 256 كيلو بايت لتخزين متغيرات العملية والوصفات وما إلى ذلك، مع دعم البطارية الاحتياطية.

• سرعة المعالجة: وقت المعالجة النموذجي هو 0.3 مللي ثانية/كيلو بايت من البرنامج (65% تعليمات بت، 35% تعليمات كلمة)، مما يضمن دورات فحص سريعة للبرنامج.

2.2 موارد الإدخال/الإخراج المتكاملة الغنية (مثال: 07 KT 97 R0200)

• المدخلات الرقمية (DI): 24 قناة، مقسمة إلى 3 مجموعات (8 قنوات لكل منها)، مع عزل كهربائي بين المجموعات وعن النظام، وتدعم إشارات 24V DC.

• المخارج الرقمية (DO): 16 مخرج ترانزستور، مقسمة إلى مجموعتين (8 قنوات لكل منهما)، مع العزل بين المجموعات. تتمتع كل قناة بحمل مقدر يبلغ 0.5 أمبير، وتتميز بحماية من الدائرة القصيرة والحمل الزائد.

• المدخلات/المخرجات الرقمية (DIO): 8 قنوات قابلة للتكوين يمكن ضبطها بشكل فردي كمدخلات أو مخرجات أو مخرجات قابلة لإعادة القراءة، مدمجة في مجموعة واحدة معزولة.

• المدخلات التناظرية (AI): 8 مدخلات عالية الدقة وقابلة للتكوين بشكل فردي. يمكن ضبط كل قناة بشكل مستقل على:

• مدخلات الجهد: 0…10 فولت، 0…5 فولت، ±10 فولت، ±5 فولت

• المدخلات الحالية: 0…20 مللي أمبير، 4…20 مللي أمبير

• إدخال درجة الحرارة: Pt100 RTD (سلكين أو 3 أسلاك)

• الإدخال التفاضلي: لرفض الضوضاء في الوضع الشائع

• الإدخال الرقمي: يمكن استخدامه كمدخلات رقمية عادية بجهد 24 فولت تيار مستمر.

• المخارج التناظرية (AO): 4 مخارج قابلة للتكوين تدعم إشارات ±10 فولت، 0...20 مللي أمبير، 4...20 مللي أمبير.

2.3 قدرات الاتصالات وتكامل الشبكات المتقدمة

• واجهة ناقل النظام CS31: لتوصيل وحدات الإدخال/الإخراج البعيدة الموزعة Advant Controller 31 (على سبيل المثال، المذكورة سابقًا 07 DC 92، 07 DI 92)، قابلة للتوسيع حتى 992 نقطة إدخال/إخراج رقمية أو 224 قناة تناظرية.

• الواجهات التسلسلية: 2 واجهة RS-232 مستقلة (COM1، COM2) للبرمجة، وتصحيح الأخطاء، والاتصال بلوحات التشغيل، أو العمل كرئيس/تابع لـ MODBUS.

• واجهات الشبكة المتكاملة الاختيارية: يقدم الطراز 07 KT 97 إصدارات مختلفة، ويدمج بشكل اختياري واجهات ناقل المجال عالي الأداء أو واجهات Ethernet الصناعية التالية لتحقيق التكامل السلس مع شبكات المستوى الأعلى أو أجهزة الطرف الثالث:

• PROFIBUS-DP: متوافق مع معيار EN 50170، ويمكن أن يكون بمثابة السيد أو العبد.

• ARCNET: لبناء شبكات تحكم حتمية عالية الأداء.

• إيثرنت: يدعم بروتوكولات 10/100Base-TX، TCP/IP، UDP/IP، Modbus TCP.

• CANopen: متوافق مع معيار ISO 11898، ويمكن أن يعمل كجهاز رئيسي.

• الواجهات المجمعة: مثل Ethernet + PROFIBUS، وARCNET + PROFIBUS، وما إلى ذلك، مما يوفر مرونة اتصال رائعة.

2.4 الوظائف الخاصة والميزات المتقدمة

• عداد الأجهزة عالي السرعة: عداد متكامل عالي السرعة يستخدم قنوات إدخال مخصصة (E62.00، E62.01)، الحد الأقصى لتردد العد 50 كيلو هرتز، ويدعم 7 أوضاع تشغيل قابلة للتكوين (على سبيل المثال، مرحلة واحدة، التشفير التربيعي، قياس التردد)، يعمل بشكل مستقل عن دورة PLC.

• ساعة الوقت الفعلي: ساعة الأجهزة المدمجة للطوابع الزمنية والمهام المجدولة وما إلى ذلك.

• بطاقة SmartMedia: تدعم استخدام بطاقة الذاكرة 07 MC 90 (2 ميجابايت أو 8 ميجابايت) لإجراء نسخ احتياطي لبرامج/بيانات المستخدم أو إجراء تحديثات البرامج الثابتة، مما يسهل بشكل كبير صيانة المشروع والإنتاج الضخم.

• التشخيص الشامل ومؤشر الحالة: تتميز اللوحة الأمامية بما يصل إلى 60 مصباح LED، مما يعرض بوضوح ما يلي:

• حالة جميع نقاط الإدخال/الإخراج الرقمية (مصابيح LED خضراء/صفراء).

• حالة الطاقة والبطارية والتشغيل (RUN).

• مستويات الخطأ (خطأ فادح FK1، خطأ خطير FK2، خطأ خفيف FK3).

• حالة الحافلة (حافلة BA النشطة، أخطاء الحافلة BE/RE/SE).

• إخراج الزائد/إنذار ماس كهربائى.

• الاحتفاظ بالبيانات: من خلال وحدة بطارية ليثيوم قابلة للاستبدال تبلغ 07 جنيهات مصرية 90 (العمر النموذجي 5 سنوات) للحفاظ على برنامج المستخدم والبيانات والساعة في الوقت الحقيقي في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أثناء فقدان الطاقة.

3. تصميم الأجهزة واتصالاتها

3.1 تخطيط اللوحة الأمامية وعناصر التشغيل

تم تصميم اللوحة الأمامية بشكل حدسي، حيث تدمج جميع مؤشرات الحالة ومكونات التشغيل الأساسية:

• منطقة الكتلة الطرفية: تستخدم كتل طرفية لولبية قابلة للإزالة لسهولة توصيل الأسلاك. يتم تحديد المناطق الطرفية بشكل واضح وفقًا لمجموعات الإدخال/الإخراج المختلفة.

• منطقة مؤشر LED: مصابيح حالة الإدخال/الإخراج ومصابيح حالة النظام مرتبة بكثافة.

• التحكم في التشغيل: مفتاح RUN/STOP لبدء/إيقاف برنامج المستخدم.

• منافذ الاتصال: الواجهات التسلسلية COM1 و COM2.

• فتحة بطاقة الذاكرة: لإدخال بطاقة SmartMedia.

• حجرة البطارية: توجد على جانب الوحدة لتثبيت البطارية الاحتياطية.

3.2 تصميم العزل الكهربائي

يستخدم 07 KT 97 تصميمًا دقيقًا للعزل الكهربائي، وهو مفتاح موثوقيته العالية:

• المدخلات الرقمية: 3 مجموعات (8 نقاط لكل منها) معزولة عن بعضها البعض وعن بقية النظام.

• المخرجات الرقمية: مجموعتان (8 نقاط لكل منهما) معزولة عن بعضها البعض وعن بقية النظام.

• المدخلات والمخرجات الرقمية: مجموعة واحدة مكونة من 8 نقاط، معزولة عن بقية النظام.

• الإشارات التناظرية: مجموعات الإدخال والإخراج التناظرية غير معزولة داخليًا، ولكن يُسمح لأسسها المرجعية (AGND1، AGND2) بفارق محتمل معين (± 1V) عن الأرض الرقمية وأرض الطاقة. يتم تحقيق التشغيل الموثوق به باستخدام الكابلات المحمية والتأريض المناسب.

• واجهات الاتصال: الناقل CS31 والواجهات التسلسلية COM1/COM2 معزولة عن الدوائر الداخلية.

• مصدر الطاقة: مدخل تيار مستمر 24 فولت لديه حماية قطبية عكسية.

3.3 إمدادات الطاقة والتأريض

• مصدر الطاقة: 24 فولت تيار مستمر (±15%)، متصل عبر كتلة طرفية ذات 5 سنون. يوصى باستخدام مصدر طاقة تحويل صناعي مستقر وموثوق.

• التأريض: يوفر طرفًا أرضيًا وقائيًا (PE) وطرف تأريض Faston. تم التأكيد على أنه يجب توصيلها بنظام التأريض الخاص بخزانة التحكم، مع تجنب الحلقات الأرضية. يجب أن يتم تأريض دروع كابلات الإشارة التناظرية عند نقطة واحدة على جانب وحدة التحكم.

4. سيناريوهات التطبيق

بفضل وظائفه المتكاملة القوية وقدراته التوسعية، يعتبر ABB 07 KT 97 مناسبًا للعديد من مجالات الأتمتة الصناعية الصعبة:

1. التحكم المستقل في الماكينة: كوحدة تحكم مستقلة عالية الأداء، تقوم مباشرة بمعالجة أعداد كبيرة من إشارات الإدخال/الإخراج المحلية (على سبيل المثال، أجهزة الاستشعار، والمحركات، ونقاط الضبط التناظرية لمحركات الأقراص). مناسبة لآلات التعبئة والتغليف، ومكابس الطباعة، وآلات القولبة بالحقن، ومقاعد الاختبار، وما إلى ذلك.

2. المحطة الرئيسية في أنظمة التحكم الموزعة: باعتبارها وحدة التحكم الرئيسية في ناقل النظام CS31، تقوم بتوصيل محطات الإدخال/الإخراج البعيدة (على سبيل المثال، 07 DC 92، 07 DI 92) الموزعة في جميع أنحاء المعدات، وبناء أنظمة نظيفة وموثوقة لخطوط هياكل السيارات، وخطوط التجميع، وأنظمة مناولة المواد.

3. النظام الفرعي للتحكم في العملية: الاستفادة من قدرات المعالجة التناظرية ووظائف PID (عبر البرنامج) للتحكم في معلمات العملية مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق. يمكن أن تكون بمثابة واجهة أمامية ذكية لأنظمة DCS أو SCADA الكبيرة.

4. خلية التصنيع المتصلة بالشبكة: من خلال واجهة PROFIBUS-DP أو Ethernet المدمجة، يتم دمجها بسلاسة في الشبكات الصناعية على مستوى المصنع لتبادل البيانات مع أنظمة MES/ERP ذات المستوى الأعلى، ولوحات HMI، وأجهزة التشغيل، وأجهزة PLC الأخرى.

5. تسجيل البيانات وإدارة الوصفات: الاستفادة من وظيفة بطاقة الذاكرة عالية السعة لتسهيل تسجيل بيانات الإنتاج، والنسخ الاحتياطي لمعلمات المعدات، والتبديل بين وصفات المنتجات المختلفة.

5. الإصدارات ودليل الاختيار

يقدم 07 KT 97 إصدارات متعددة للتكيف مع احتياجات الاتصال المختلفة. يجب على المستخدمين الاختيار بناءً على تخطيط الشبكة:

• R0100، R0200: الإصدار القياسي، مع واجهة ناقل CS31 فقط.

• R0120، R0220: واجهة PROFIBUS-DP المتكاملة.

• R0160، R0260: واجهة ARCNET المتكاملة.

• R0162، R0262: واجهة ARCNET + PROFIBUS-DP المزدوجة المدمجة.

• R0268: ARCNET + CANopen واجهة مزدوجة مدمجة.

• R0270: واجهة إيثرنت متكاملة.

• R0272: واجهة Ethernet + PROFIBUS-DP المزدوجة المدمجة.

• R0276: واجهة مزدوجة مدمجة لشبكة Ethernet + ARCNET.

• R0277: واجهة إيثرنت مزدوجة مدمجة.

• R0278: واجهة Ethernet + CANopen المزدوجة المدمجة.

• R0280: واجهة CANopen المتكاملة.

ملاحظة: يكمن الاختلاف الرئيسي بين سلسلتي R01xx وR02xx في دعم بطاقات SmartMedia (يدعم R02xx كلاً من بطاقات 3.3V و5V، وقد يتمتع بسرعات معالجة أعلى).

6. ملخص مزايا النظام

1. تكامل عالي: تم دمج موارد الإدخال/الإخراج والاتصالات الغنية في وحدة نمطية واحدة، مما يقلل عدد مكونات النظام، ويحسن الموثوقية، ويوفر مساحة الخزانة.

2. الأداء المتميز: قدرات معالجة قوية، وعداد عالي السرعة، وسعة ذاكرة كبيرة للتعامل مع مهام التحكم والخوارزميات المعقدة.

3. توسعة مرنة: توسيع نطاق الإدخال/الإخراج عبر ناقل CS31؛ سهولة التكامل في أي بنية موجودة لأتمتة المصنع من خلال واجهات الشبكة المتكاملة الاختيارية المتعددة.

4. سهولة الاستخدام والصيانة: تعمل تشخيصات LED الواضحة والمحطات القابلة للتوصيل والبطارية القابلة للاستبدال بسهولة وبطاقة الذاكرة على تبسيط عملية التثبيت والتشغيل والصيانة إلى حد كبير.

5. قوي وموثوق: يضمن التصميم الصناعي ونطاق درجة الحرارة الواسع والعزل الكهربائي الشامل ودوائر الحماية التشغيل المستقر على المدى الطويل في البيئات الصناعية القاسية.

6. موجه نحو المستقبل: يضع دعم شبكة Ethernet الصناعية والناقلات الميدانية السائدة أساسًا متينًا لرقمنة المؤسسة والترقيات الذكية.

7. طلب ​​المعلومات

الطراز الأساسي: 07 KT 97 R0200 (إصدار قياسي عالي الأداء مع ناقل CS31)
رقم الطلب: GJR5 2530 00 R0200
يشمل نطاق التسليم:

• الوحدة الأساسية 07 كيه تي 97

• 1 × كتلة طرفية ذات 5 سنون (5.08 مم)

• 1 × كتلة طرفية ذات 3 سنون (5.08 مم)

• 3 × كتل طرفية ذات 10 سنون (3.81 مم)

• 4 × كتل طرفية ذات 9 سنون (3.81 مم)

• 1 × كتلة طرفية ذات 5 سنون (3.81 مم)

الملحقات الرئيسية:

• وحدة بطارية الليثيوم 07 LE 90 (رقم الطلب: GJR5 2507 00 R0001)

• بطاقة الوسائط الذكية 07 MC 90 (2 ميجابايت 5 فولت: GJR5 2526 00 R0101؛ 8 ميجابايت 3.3 فولت: GJR5 2526 00 R0201)