AI895 عبارة عن وحدة إدخال تناظرية من ABB، ويمكنها التواصل مباشرة مع أجهزة الإرسال ذات السلكين ومع اتصال معين يمكنها أيضًا التعامل مع أجهزة الإرسال ذات الأربعة أسلاك دون فقدان قدرة HART. تصميم وحدة AI895 يأخذ في الاعتبار بشكل كامل الاحتياجات العملية للتطبيقات الميدانية الصناعية. وتنعكس ميزاتها ومزاياها الأساسية في الجوانب التالية:
السلامة الجوهرية المتكاملة (IS)
الحماية المضمنة: تشتمل كل قناة على مكونات حماية السلامة الجوهرية، مما يسمح بالاتصال المباشر بمعدات المعالجة (على سبيل المثال، أجهزة الإرسال) المثبتة في المناطق الخطرة (مثل ATEX/IECEx Zone 0/1) دون الحاجة إلى حواجز أو عوازل أمان خارجية إضافية. يؤدي هذا إلى تبسيط تصميم النظام إلى حد كبير، ويقلل من متطلبات مساحة الخزانة، ويقلل من تكاليف التركيب والمواد.
شهادات واسعة النطاق: تتوافق الوحدة مع المعايير الدولية المقاومة للانفجار مثل ATEX وIECEx. إنها مناسبة للبيئات القاسية مثل المنطقة 2 مع واجهات للمنطقة 0/1، مما يضمن التشغيل الآمن في وجود الغازات القابلة للاشتعال أو الغبار.
هارت القدرة على الاتصال
تكامل البروتوكول المزدوج: أثناء نقل الإشارات التناظرية القياسية 4-20 مللي أمبير، تدعم الوحدة إشارات الاتصال الرقمية HART المتراكبة. يمكن للمستخدمين الوصول إلى الأجهزة الميدانية الذكية (على سبيل المثال، أجهزة الإرسال والمحركات) عبر بروتوكول HART لتكوين المعلمات والتشخيصات المتقدمة واستعلامات الحالة وقراءة معلومات الجهاز، مما يتيح الصيانة التنبؤية.
دعم DTM: ضمن إطار عمل FDT/DTM لنظام 800xA، يتميز DTM (مدير نوع الجهاز) بوحدة AI895 بوظيفة توجيه HART. يتيح ذلك للبرامج المضيفة (على سبيل المثال، Fieldbus Builder) التواصل مع أجهزة DTM الخاصة بأجهزة HART المتصلة بقنواتها عبر هذه الوحدة، مما يتيح التكوين المركزي وإدارة الأجهزة الذكية.
التكامل العالي والمرونة
كثافة 8 قنوات: توفر وحدة واحدة 8 قنوات إدخال تناظرية مستقلة، مما يعمل على تحسين استخدام مساحة الحامل، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الحصول على الإشارة عالية الكثافة.
قدرة إمداد الطاقة المرنة: يمكن لكل قناة توفير طاقة حلقة (عادةً ≥15V @ 20mA) لأجهزة إرسال متصلة بسلكين وتكون قادرة على تشغيل الأجهزة المعتمدة سابقًا. يضمن انخفاض جهد الدخل المنخفض (عادةً 3 فولت، بما في ذلك PTC) جهد تشغيل كافي للأجهزة الميدانية.
معالجة شاملة للإشارات: يدعم إعدادات الفلتر المختلفة لقمع الضوضاء. يتميز بنسبة رفض الوضع العام العالية (CMRR > 80 ديسيبل) ونسبة رفض الوضع العادي (NMRR > 10 ديسيبل)، مما يضمن دقة القياس في البيئات الكهربائية القاسية.
ميزات التشخيص والصيانة القوية
تشخيصات متعددة المستويات: توفر تشخيصات على مستوى الوحدة النمطية ومستوى القناة لتوطين الأخطاء بسرعة، مثل الوحدة المفقودة، وخطأ الكتابة، وانقطاع الطاقة الخارجية، ودائرة قصر/فتح القناة، وما إلى ذلك.
مراقبة جهاز HART: تراقب الوحدة حالة الاتصال الخاصة بأدوات HART المتصلة، وتفحص وجود الجهاز، وتبلغ عن الحالة الخاصة بالجهاز (على سبيل المثال، تغيير التكوين، والإخراج الثابت، خارج الحدود)، وتعرض هذه المعلومات بوضوح من خلال واجهة DTM.
سهولة الصيانة: يدعم التبديل السريع (في ظل الظروف التي يسمح بها النظام). توفر مؤشرات LED الموجودة على واجهة الوحدة حالة اتصال سهلة الاستخدام والخطأ والتحذير وHART.
التكامل السلس للنظام
التوصيل والتشغيل: متوافق مع نظام الإدخال/الإخراج S800 ووحدات القياس الطرفية المدمجة (MTUs) مثل TU890/TU891، مما يتيح اتصالات سريعة وبسيطة بسلكين.
بيئة هندسية موحدة: داخل نظام 800xA، يتم إجراء التكوين والمراقبة والتشخيص عبر DTM المخصص، مما يوفر تجربة هندسية وتشغيلية متسقة مع نظام 800xA بأكمله، بما في ذلك إدارة دور المستخدم، والمراقبة عبر الإنترنت، وتنزيل المعلمات، وما إلى ذلك.
2. الخصائص التقنية التفصيلية
1. الحصول على الإشارة ومعالجتها
تم تحسين AI895 للإشارة الحالية القياسية الصناعية 4-20 مللي أمبير. توفر دقة 12 بت دقة كافية للغالبية العظمى من تطبيقات مراقبة العمليات، مثل قياس الضغط ودرجة الحرارة والتدفق والمستوى. يضمن المحول التناظري إلى الرقمي الداخلي عالي الدقة والجهد المرجعي المستقر اتساق القياس عبر نطاق واسع من درجات الحرارة (انحراف درجة الحرارة 100 جزء في المليون/درجة مئوية فقط). يمكن للمستخدمين تكوين ثابت وقت المرشح بشكل مستقل لكل قناة عبر DTM لتحقيق التوازن الأمثل بين سرعة الاستجابة وقمع الضوضاء.
2. تصميم السلامة الجوهرية
تكمن ميزة الأمان الأساسية لجهاز AI895 في تصميمه 'المحدود للطاقة'. تم تصميم الدوائر الداخلية للوحدة خصيصًا لضمان أن الطاقة الكهربائية المنقولة إلى المنطقة الخطرة، حتى في ظل ظروف الأعطال، منخفضة بما يكفي لتكون غير قادرة على إشعال خليط غاز متفجر محدد. وهذا يسمح بتركيبه مباشرة في المنطقة الآمنة (على سبيل المثال، خزانة التحكم) مع تمديد خطوط الإشارة إلى الأجهزة الميدانية في المنطقة الخطرة، مما يشكل حل حلقة آمن كامل وفعال من حيث التكلفة بدون حواجز أمان وسيطة.
3. تكامل بروتوكول هارت
باعتباره بوابة HART، يقوم AI895 بإدارة اتصال الطبقة المادية باستخدام أدوات HART الميدانية. يوفر DTM الخاص به وظائف غنية متعلقة بـ HART:
المعلمة: يسمح بتعيين معلمات اتصال HART، مثل عدد مرات إعادة المحاولة لاستجابات الانشغال/الخطأ، لتحسين موثوقية الاتصال.
التشخيص: تعرض علامة التبويب التشخيصية 'جهاز HART' حالة الجهاز (على سبيل المثال، العمليات الجارية، وأخطاء الأجهزة)، وحالة فحص أداة HART لجميع القنوات (تم تمكين المسح، والبحث، والاختفاء، والظهور، وغير متطابقة)، وخطأ الاتصال التفصيلي، واستجابة الأوامر، ورموز حالة الجهاز الميدانية.
وظائف الخدمة:
إجراء إعادة الضبط الرئيسية: عند إضافة أدوات HART جديدة أو استبدالها في الحقل، فإن تنفيذ هذا الأمر يفرض على الوحدة إعادة فحص جميع القنوات وتحديث قائمة أجهزة HART الداخلية الخاصة بها.
تمكين/تعطيل الفحص: يتحكم في ما إذا كانت الوحدة تقوم بشكل دوري باستقصاء أجهزة HART التي تم التعرف عليها لمراقبة حالتها عبر الإنترنت.
قراءة معلمات البوابة: استرداد معلومات مثل عدد الأدوات التي تم التعرف عليها، وحالة المسح، وإعدادات إعادة المحاولة، وما إلى ذلك.
إجراء اختبار ذاتي للجهاز: ينفذ اختبارًا ذاتيًا لوظيفة HART الداخلية للوحدة.
4. التكوين والتشغيل
يتم تكوين وحدة AI895 بشكل أساسي من خلال DTM داخل البيئة الهندسية System 800xA (على سبيل المثال، Control Builder أو Fieldbus Builder). تتضمن واجهات التكوين الرئيسية ما يلي:
معلمات القناة: يمكن تمكين/تعطيل كل قناة على حدة. يمكن تحديد نطاق الإشارة (ثابت كـ 4-20 مللي أمبير)، والخطية (على سبيل المثال، لا شيء، الجذر التربيعي)، ووقت التصفية.
المعلمة: مخصص لتكوين معلمات اتصال HART.
ملاحظة: يعرض القيم المقاسة في الوقت الفعلي (الرسم البياني الرقمي والنسبة المئوية والشريطية) وحالة القناة لجميع القنوات في وضع الاتصال بالإنترنت.
الخدمة: تنفيذ الأوامر والوظائف المتقدمة المتعلقة بـ HART المذكورة أعلاه.
يتم دمج أدوار المستخدم وأذوناته (على سبيل المثال، المراقب، المشغل، الصيانة، مهندس التخطيط) في تطبيقات DTM، مما يضمن الأمان التشغيلي.
3. مجالات التطبيق
تُستخدم وحدة الإدخال التناظرية ABB AI895 على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب حماية جوهرية للسلامة وقياس عالي الدقة وإدارة الأجهزة الذكية، بما في ذلك:
النفط والغاز: مراقبة الضغط ودرجة الحرارة والتدفق على المنصات البحرية والمصافي وخطوط الأنابيب.
المواد الكيميائية والصيدلانية: مراقبة معلمات العملية للمفاعلات وصهاريج التخزين وخطوط الإنتاج، مع الامتثال لمتطلبات صارمة ضد الانفجار.
توليد الطاقة: مراقبة العمليات المساعدة في محطات الطاقة (خاصة التي تعمل بالفحم والغاز).
المعادن والتعدين: مراقبة عملية الإنتاج في البيئات ذات الغبار المتفجر.
معالجة المياه ومياه الصرف الصحي: اكتساب المعلمات الرئيسية لمحطات الضخ وأحواض المعالجة.
أي تطبيق يستخدم System 800xA يتطلب الاتصال بأجهزة إرسال ذكية آمنة بشكل جوهري.
