Unidad de terminación de módulo ABB TU813 3BSE036714R1

El TU813 es una unidad de terminación de módulo (MTU) compacta diseñada para la plataforma de hardware ABB Ability™ System 800xA®, específicamente para el sistema de E/S S800. Al actuar como una interfaz crucial entre las señales de campo y los módulos de E/S, el TU813 desempeña un papel vital en la conexión, distribución y aislamiento eléctrico de señales dentro de los sistemas de control de automatización industrial. Admite aplicaciones de hasta 250 V, proporciona hasta 8 canales aislados individualmente y es adecuado para conectar varios tipos de señales, como entrada/salida digital (DI/DO) y entrada analógica (AI). Es un componente central para construir estaciones de E/S de alta densidad y alta confiabilidad.

El TU813 presenta un diseño pasivo, lo que significa que no procesa señales por sí mismo. Su función principal es proporcionar puntos de conexión confiables, convenientes y seguros para el cableado de campo y extender el ModuleBus a los módulos de E/S correspondientes y MTU posteriores. Su estructura mecánica compacta, configuración de codificación mecánica flexible y método de conexión confiable lo convierten en una opción ideal para lograr un cableado eficiente y ordenado en entornos industriales con espacio limitado.

Esta introducción del producto detallará las características de diseño, las especificaciones técnicas, las aplicaciones de instalación y el cumplimiento de diversos estándares del TU813, proporcionando una referencia completa para la selección, instalación y mantenimiento del usuario.

II. Diseño y características principales

1. Estructura compacta y conexión de alta densidad

El TU813 adopta un diseño compacto altamente integrado, con un ancho de solo 64 mm (incluidos los conectores), lo que ahorra significativamente espacio dentro de los gabinetes de control. A pesar de su pequeño tamaño, proporciona hasta 16 terminales de tornillo (correspondientes a 8 canales, 2 terminales por canal), lo que permite una capacidad de conexión de señal de campo de alta densidad. Este diseño permite la disposición de una gran cantidad de puntos de E/S dentro de un espacio limitado en el riel DIN, optimizando el diseño del sistema.

2. Conexión y aislamiento eléctricos confiables

• Conectores a presión de engarce: El TU813 está equipado con tres filas de conectores a presión de engarce para señales de campo y conexiones de alimentación de proceso. Este método de conexión ofrece ventajas como baja resistencia de contacto, buena resistencia a las vibraciones y fácil conexión y desconexión. El engarzado previo de cables en contactos individuales para un montaje rápido en el sitio no solo reduce el tiempo de cableado en campo sino que también minimiza en gran medida el riesgo de fallas debido a errores de cableado.

• Aislamiento eléctrico de canal a canal: Cada canal de E/S está aislado eléctricamente de los demás, con un voltaje de aislamiento máximo de 250 V. Este diseño previene eficazmente la diafonía de señales entre canales y fallas causadas por diferencias de potencial, asegurando la independencia y precisión de la adquisición y salida de señales. Es particularmente adecuado para entornos electromagnéticos complejos o aplicaciones que requieren tierras de referencia independientes.

• Alta capacidad de carga de corriente: cada canal admite una corriente continua máxima de 3 A, lo que cumple con los requisitos de activación de la mayoría de los sensores, actuadores y relés intermedios.

3. Codificación mecánica inteligente para la prevención de inserciones erróneas

El TU813 emplea de forma innovadora dos teclas mecánicas para la configuración. Cada tecla tiene 6 posiciones, proporcionando un total de 36 combinaciones mecánicas diferentes. Al establecer una posición clave única para diferentes tipos de módulos de E/S (por ejemplo, DI820, DI821, DO820, etc.), se evita la inserción física de un módulo de E/S incorrecto en una MTU que no coincide. Esta es una configuración puramente mecánica y no afecta la funcionalidad eléctrica de la MTU o del módulo. Es un diseño a prueba de errores simple pero eficaz que salvaguarda la precisión de la configuración del sistema a nivel de hardware.

4. Integración de ModuleBus y generación de direcciones

La MTU integra parte del circuito ModuleBus. No solo distribuye las señales ModuleBus al módulo de E/S conectado, sino que también pasa las señales a la siguiente MTU, lo que permite la expansión en cascada del bus. Además, genera automáticamente la dirección física correcta para el módulo de E/S conectado cambiando las señales de posición salientes a la siguiente MTU, simplificando la configuración de direccionamiento del sistema.

5. Mecanismo de montaje y bloqueo seguro

• Montaje en riel DIN y conexión a tierra: el TU813 está diseñado para montaje en rieles DIN estándar y cuenta con un dispositivo de bloqueo dedicado. Este pestillo no solo fija de forma segura la MTU al riel, sino que también establece una conexión eléctrica confiable entre la MTU y el riel (que generalmente está conectado a tierra), cumpliendo con los requisitos de protección de tierra para equipos de Clase I.

• Bloqueo dual para módulo de E/S: La MTU está equipada con un mecanismo de bloqueo mecánico que bloquea de forma segura el módulo de E/S en su lugar, evitando que se afloje debido a vibración o contacto accidental. Además, este mecanismo de bloqueo envía una señal 'BLOQUEO' al módulo de E/S. Sólo cuando el módulo está correctamente bloqueado se desactiva esta señal, permitiendo que el módulo salga de su estado de inicialización y entre en modo operativo. Esto proporciona un bloqueo de hardware para una operación segura y reemplazo en caliente.

6. Comodidad del mantenimiento

La parte superior del TU813 se puede desmontar por separado. Esto permite el reemplazo de la placa de terminación incluso mientras el sistema está operativo, sin necesidad de interrupción del suministro eléctrico o detención del proceso. Esta característica es crucial para manejar fallas repentinas, como terminales dañadas, lo que mejora en gran medida la capacidad de mantenimiento y la disponibilidad del sistema y, al mismo tiempo, reduce el tiempo de inactividad no planificado.

III. Guía de instalación, cableado y aplicación

1. Pasos de instalación

1. Montaje en riel: Alinee la ranura en la parte posterior del TU813 con un riel DIN estándar y presione hacia abajo hasta que el pestillo emita un sonido de 'clic', indicando que está fijo y conectado a tierra. El pestillo se puede soltar con un destornillador para retirarlo.

2. Configuración de las teclas mecánicas: con un destornillador, gire las dos llaves mecánicas a las posiciones de configuración correspondientes según el tipo de módulo de E/S que se utilizará (consulte el manual del módulo).

3. Conexión ModuleBus: Conecte el TU813 a la red ModuleBus de la estación de E/S S800 a través del conector frontal.

4. Instalación del módulo de E/S: Inserte el módulo de E/S correspondiente (configurado con llaves) a lo largo del riel en el TU813. Empújelo completamente hacia adentro, luego use la palanca de bloqueo del módulo o el bloqueo designado para asegurarlo, asegurándose de que el pestillo mecánico se enganche y la señal de BLOQUEO esté desactivada.

2. Cableado de campo

• Preparación: El TU813 NO incluye conectores a presión de engarce. Los contactos de engarzado Phoenix (o compatibles) (p. ej., números de pieza: 1879531, 3190564, 3190551 para diferentes tamaños de cables) y una herramienta de engarzado dedicada (p. ej., Phoenix CRIMPFOX MT2.5) se deben adquirir por separado.

• Preparación de los cables: Pele los cables de campo a la longitud requerida. Engarce firmemente los contactos sobre los conductores utilizando la herramienta de engarce.

• Inserción: Inserte los cables con contactos engarzados en los orificios correspondientes de los conectores a presión en el TU813 de acuerdo con la distribución de pines definida en la Tabla 4: Asignación de terminales de conexión de proceso TU813 (Ejemplo). Asegúrese de que estén completamente insertados. Para retirarlo, presione el botón de liberación en el conector.

• Advertencia de seguridad: Para garantizar la protección contra voltajes peligrosos, todas las posiciones no utilizadas de los conectores a presión deben llenarse con los tapones aislantes suministrados con la MTU (generalmente incluidos). El TU813 se suministra con 3 enchufes de cable (número de pieza: 1809792 MSTBC 2.5/8/STZF-5.08).

Tabla 4: Asignación de terminales de conexión de proceso TU813 (esquema de ejemplo, consulte las marcas de terminales reales)

3. Escenarios de aplicación típicos

El TU813 se utiliza ampliamente en sistemas de control distribuido para industrias de procesos (p. ej., petroquímica, farmacéutica, tratamiento de agua) y fabricación discreta (p. ej., automoción, alimentos y bebidas).

• Agregación de señales digitales: conexión de numerosos interruptores de límite, pulsadores, luces indicadoras, bobinas de relé y otros dispositivos DI/DO.

• Adquisición de señales analógicas: conexión de transmisores de temperatura (p. ej., RTD, termopar), transmisores de presión y otros dispositivos de IA.

• Sistemas de seguridad y redundantes: Utilizando sus características de aislamiento de canales para lazos de control con altos requisitos de seguridad e independencia.

• Paneles de control/cajas de conexiones compactos: aprovechando su ventaja de montaje de alta densidad en paneles de control o cajas de conexiones de campo con espacio limitado.