AI820 عبارة عن وحدة إدخال تناظرية تفاضلية عالية الأداء ومتعددة الوظائف، وهي جزء من عائلة أجهزة ABBability™ System 800xA®، وهي مصممة للحصول على إشارة عالية الدقة في أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية. توفر هذه الوحدة 4 قنوات إدخال تفاضلية معزولة بالكامل. يمكن تكوين كل قناة بشكل مستقل كمدخل تيار أو جهد، مما يدعم نطاقات الإشارات القياسية الصناعية المختلفة بما في ذلك ±20 مللي أمبير، 4...20 مللي أمبير، ±10 فولت، 2...10 فولت، وما إلى ذلك، مما يوفر توافقًا ومرونة قويين.
يستخدم AI820 تصميمًا تفاضليًا للمدخل، مما يمنع بشكل فعال تداخل الوضع الشائع ويضمن دقة الحصول على الإشارة واستقرارها في البيئات الصناعية القاسية. تتميز الوحدة بمحول تمثيلي إلى رقمي عالي الدقة بدقة 14 بت بالإضافة إلى بت الإشارة. إلى جانب الانجراف في درجات الحرارة المنخفضة والحصانة العالية من الضوضاء، فهو مناسب لمختلف التطبيقات الصعبة مثل التحكم في العمليات، وأنظمة المراقبة، وتسجيل البيانات.
تدمج الوحدة أيضًا توزيع الطاقة لأجهزة الإرسال الخارجية ذات السلكين. عند استخدامه مع وحدات إنهاء الوحدة الموسعة (MTUs)، فإنه يبسط الأسلاك الميدانية ويقلل من تعقيد تكامل النظام. تم تصميم جميع القنوات بعزل جماعي، مما يضمن سلامة الإشارة وموثوقية النظام.
2. الميزات والفوائد الرئيسية
| الميزة |
وصف |
| دعم نوع الإشارات المتعددة |
يدعم مدخلات التيار (-20...+20 مللي أمبير، 0...20 مللي أمبير، 4...20 مللي أمبير) والجهد (-10...+10 فولت، 0...10 فولت، 2...10 فولت، -5...+5 فولت، 0...5 فولت، 1...5 فولت) بتوافق ممتاز. |
| المدخلات التفاضلية والعزلة العالية |
4 قنوات إدخال تفاضلية، جميع القنوات داخل المجموعة معزولة عن الأرض. جهد العزل المقدر: 50 فولت. نسبة رفض الوضع المشترك العالية (CMRR > 80 ديسيبل). |
| دقة ودقة عالية |
دقة 14 بت بالإضافة إلى بت الإشارة. إجمالي الخطأ ≥ 0.1%. الانجراف في درجة حرارة منخفضة (التيار: 50 جزء في المليون/درجة مئوية، الجهد: 70 جزء في المليون/درجة مئوية). |
| آليات الحماية المضمنة |
تتحمل مقاومات تحويلة الإدخال التوصيل العرضي حتى 30 فولت تيار مستمر. تتمتع المقاومات ذات التيار 250 أوم بقدرة تحميل زائد لحظية تبلغ 5 وات لحماية دائرة الإدخال. |
| هارت التوافق الاتصالات |
يمكن لدائرة الإدخال أن تحمل إشارات اتصال HART، مما يدعم التكامل مع الأدوات الذكية. |
| مصدر طاقة الارسال الخارجي |
يمكن للوحدة توزيع طاقة تيار مستمر 24 فولت على أجهزة إرسال خارجية ذات سلكين عبر MTU، مما يبسط عملية توصيل الأسلاك. |
| استجابة سريعة |
دورة التحديث لجميع القنوات الأربع <26 مللي ثانية. وقت صعود مرشح الإدخال: 40 مللي ثانية. مناسبة للحصول على إشارة عملية سريعة. |
| التشخيص الشامل |
اللوحة الأمامية مزودة بمصابيح LED F (خطأ)، R (تشغيل)، وW (تحذير). يدعم مراقبة الحالة على مستوى الوحدة والقناة. |
| ملاءمة بيئية واسعة |
مناسبة للمواقع الخطرة من الدرجة الأولى Div 2 / المنطقة 2. معتمدة من قبل جمعيات التصنيف البحرية المتعددة. نطاق درجة حرارة التشغيل: 0...+55 درجة مئوية. |
| تركيب وحدات |
متوافق مع وحدات MTU المختلفة (TU810، TU812، TU814، TU830، TU833). تركيب مرن مناسب لتخطيطات الخزانات المدمجة أو الممتدة. |
3. الوصف الوظيفي والتصميم
3.1 تكوين قناة الإدخال
يمكن تكوين كل قناة من قنوات AI820 بشكل مستقل كمدخل جهد أو تيار عبر أسلاك الأجهزة وإعدادات البرامج. تستخدم مدخلات الجهد بنية تفاضلية عالية المقاومة لتقليل تأثيرات التحميل. يتم تحويل المدخلات الحالية إلى إشارات جهد للقياس عبر مقاومة داخلية دقيقة تبلغ 250 أوم. تدعم الوحدة تراكب الإشارة الرقمية HART، مما يجعلها مناسبة لأنظمة الإرسال الذكية.
3.2 العزلة والحصانة من الضوضاء
جميع القنوات الأربع معزولة كهربائيًا عن ModuleBus والأرضية كمجموعة واحدة، بجهد عزل مقدر يبلغ 50 فولت وقوة عازلة تبلغ 500 فولت تيار متردد. تضمن نسبة رفض الوضع العام العالية (≥80 ديسيبل) ونسبة رفض الوضع العادي (33 ديسيبل) سلامة الإشارة حتى في البيئات التي بها تداخل كهرومغناطيسي قوي.
3.3 إمدادات الطاقة والتوزيع
تستقبل الوحدة طاقة 24 فولت تيار مستمر من ModuleBus وتوفر توزيع الطاقة لأجهزة الإرسال الخارجية ذات السلكين. عند استخدامها مع وحدات MTU الموسعة (على سبيل المثال، TU830)، يمكن توفير الطاقة مباشرة إلى الأجهزة الميدانية دون أطراف توصيل إضافية. خطوط إمداد الطاقة ليس لها حدود للتيار؛ تعتمد الحماية على الصمامات الموجودة داخل وحدة MTU أو الدوائر الخارجية.
3.4 آليات الحماية
حماية الجهد الزائد: يمكن للمدخلات الحالية أن تتحمل التوصيل العرضي حتى 30 فولت تيار مستمر. تتمتع المقاومات ذات الإحساس 250 أوم بقدرة تحميل زائد لحظية تبلغ 5 وات.
الترشيح والثبات: تم تجهيز كل قناة بمرشح تمرير منخفض (LPF) مع وقت صعود يبلغ 40 مللي ثانية، مما يعمل على منع الضوضاء عالية التردد بشكل فعال.
مراقبة الحالة: تتضمن الوحدة مراقبة مصدر الطاقة الداخلي وتشخيص القناة. تتم الإشارة إلى الأخطاء عبر مصابيح LED الموجودة على اللوحة الأمامية وأجهزة إنذار ناقل النظام.
3.5 توافق الأسلاك وMTU
يتوافق AI820 مع وحدات إنهاء الوحدة المختلفة، بما في ذلك:
TU830/TU833 MTU الممتد: يدمج توزيع الطاقة والصمامات، ويدعم الاتصال المباشر للأدوات ثلاثية الأسلاك.
TU810/TU814 MTU صغير الحجم: يوفر أطراف توصيل لجهد معالجة 24 فولت؛ يتطلب توزيع الطاقة الخارجية.
TU812 MTU صغير الحجم: يتميز بموصل D-Sub ذو 25 سنًا، مناسب لتطبيقات الأسلاك عالية الكثافة.
4. سيناريوهات التطبيق النموذجية
يعتبر AI820 مناسبًا لمختلف أنظمة التحكم في العمليات الصناعية ومراقبتها، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
عملية الاكتساب المتغير: قياس دقيق للإشارات التناظرية مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق والمستوى.
أنظمة إدارة الطاقة: مراقبة وتسجيل المعلمات الكهربائية مثل الجهد والتيار والطاقة.
مراقبة حالة المعدات: الحصول على الإشارة من أجهزة الاستشعار الميكانيكية للاهتزاز، والإزاحة، والسرعة، وما إلى ذلك.
مناضد المختبر والاختبار: أنظمة الحصول على البيانات متعددة القنوات وعالية الدقة.
تطبيقات المناطق الخطرة: مناسبة للبيئات المعتمدة للفئة الأولى Div 2 / المنطقة 2، مثل الصناعات الكيميائية والنفط والغاز.
5. توصيات التثبيت والتكوين
تحديد MTU: اختر نوع MTU المناسب بناءً على تعقيد الأسلاك الميدانية ومتطلبات مصدر الطاقة.
التأريض والحماية: يوصى باستخدام كبلات مزدوجة ملتوية محمية وتنفيذ تأريض أحادي النقطة على جانب الخزانة لتقليل تداخل الضوضاء.
توزيع الطاقة: عند تشغيل عدة أجهزة إرسال ذات سلكين، احسب إجمالي التيار وتأكد من أن سعة مصهر MTU كافية.
الاعتبارات البيئية: في المنشآت ذات درجة الحرارة العالية أو المكتظة، تأكد من تبديد الحرارة الكافي للحفاظ على الوحدة ضمن نطاق درجة الحرارة المقدرة.
تكوين البرنامج: قم بتكوين نوع إشارة كل قناة ونطاقها ومعلمات التصفية عبر نظام 800xA أو منصة التحكم المقابلة.
