ماژول ورودی/خروجی آنالوگ ABB 07 AC 91 GJR5252300R0101

07 AC 91 یک ماژول ورودی/خروجی آنالوگ با کارایی بالا و بسیار انعطاف پذیر در خانواده سیستم ABB Advant Controller 31 است. طراحی شده به عنوان یک ماژول از راه دور در گذرگاه سیستم CS31، تبدیل مطمئن و دقیق بین سیگنال‌های حسگر آنالوگ میدانی و سیگنال‌های دیجیتال واحد کنترل را در سیستم‌های کنترل اتوماسیون صنعتی تسهیل می‌کند. این ماژول با قابلیت‌های پیکربندی قدرتمند، عملکردهای تشخیصی عالی و طراحی قوی، به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مختلف مانند کنترل فرآیند، نظارت بر تجهیزات و جمع‌آوری داده‌ها استفاده می‌شود.

ویژگی اصلی ماژول در پیکربندی بالای 16 کانال آن نهفته است. کاربران می‌توانند از طریق سوئیچ‌های DIP روی ماژول، بین دو حالت عملیاتی متمایز را انتخاب کنند که بر اساس نیازهای واقعی برنامه، تعادل بهینه بین تعداد کانال‌ها، نوع سیگنال، وضوح، و عملکرد ورودی/خروجی را ممکن می‌سازد. این دستگاه با ولتاژ منبع تغذیه 24 ولت DC کار می کند و دارای یک رابط باس CS31 ایزوله الکتریکی است که ارتباط پایدار سیستم و ایمنی قوی نویز را تضمین می کند.

2. طراحی و ویژگی های سخت افزار

ماژول 07AC91 از طراحی فشرده و مدولار با ساختاری ناهموار مناسب برای محیط های صنعتی بهره می برد.

1. ظاهر و نمایشگر: پنل جلویی صفحه نمایش بصری و عناصر عملیاتی را ادغام می کند، از جمله:

• 8 LED انتخاب / تشخیصی کانال سبز: برای نشان دادن کانال انتخابی فعلی یا نمایش اطلاعات تشخیصی (شماره کانال در کد هگزا دسیمال) استفاده می شود.

• 8 LED نمایشگر مقدار آنالوگ سبز: نمایش تصویری به سبک نمودار نواری از مقدار آنالوگ برای کانال انتخابی ارائه می‌کند که امکان بازرسی سریع در محل را فراهم می‌کند.

• 1 LED خطای قرمز: هنگامی که خطای ماژول رخ می دهد (مثلاً اندازه گیری خارج از محدوده) روشن می شود.

• 1 دکمه تست: برای انتخاب دستی کانال، راه اندازی صفحه نمایش تشخیصی، انجام تست های LED و تایید خطاها استفاده می شود.

• فویل پنل جلویی حاوی برچسب‌هایی واضح است، از جمله تخصیص آدرس برای حالت‌های مختلف عملکرد، تسهیل نصب و راه‌اندازی.

2. اتصال و جداسازی برق:

• این ماژول دارای بلوک های ترمینال پیچی قابل جابجایی برای سیم کشی آسان است. منبع تغذیه و پایانه های باس CS31 هادی ها را تا 2.5 میلی متر مربع (یا دو 1.5 میلی متر مربع) پشتیبانی می کنند. تمام پایانه های سیگنال آنالوگ دیگر تا 1.5 میلی متر مربع هادی را پشتیبانی می کنند.

• جداسازی الکتریکی حیاتی اجرا شده است: رابط باس سیستم CS31 کاملاً از نظر الکتریکی از بقیه مدارهای داخلی ماژول جدا شده است. این به طور موثر از تداخل در گذرگاه از تأثیر بر پردازش سیگنال آنالوگ جلوگیری می کند و ایمنی سیستم را افزایش می دهد. علاوه بر این، ورودی باینری (ترمینال های 25/26) که برای فعال کردن خروجی های آنالوگ استفاده می شود نیز ایزوله است.

• نکته مهم: هیچ جداسازی الکتریکی در داخل ماژول بین مدار آنالوگ داخلی (شامل زمین مرجع AGND برای همه کانال های I/O آنالوگ) و منبع تغذیه (ترمینال M 24 ولت DC) وجود ندارد. حداکثر اختلاف پتانسیل مجاز بین آنها ± 1 ولت است. بنابراین، تمام اتصالات برای سنسورهای سیگنال آنالوگ خارجی و محرک‌ها باید از نظر الکتریکی از محیط نصب آنها جدا شود. علاوه بر این، محافظ کابل باید به زمین کابینت که در آن وارد کابینت کنترل می شود، متصل شود.

3. گزینه های نصب: ماژول دو گزینه نصب انعطاف پذیر را ارائه می دهد:

• نصب استاندارد DIN Rail: مطابق با استاندارد DIN EN 50022-35، مناسب برای ریل های DIN با ارتفاع 15 میلی متر.

• نصب مستقیم پیچ: با استفاده از چهار پیچ M4 ثابت شد.

• ماژول باید به صورت عمودی با پایانه های رو به بالا/پایین نصب شود. فضای کافی در اطراف ماژول (مخصوصاً در بالا و پایین) باید برای خنک کردن همرفت طبیعی، جلوگیری از گرمای بیش از حد ناشی از انسداد مجاری کابل یا سایر اجزاء تضمین شود.

3. توابع اصلی و حالت های عملیاتی در جزئیات

برجسته ترین ویژگی 07AC91 طراحی حالت عملکرد دوگانه آن است که از طریق موقعیت 8 DIP سوئیچ 1 قابل انتخاب است.

1. حالت «12 بیتی» با دقت بالا:

• پیکربندی کانال: به عنوان 8 ورودی آنالوگ (ترمینال های 4-19) و 8 خروجی آنالوگ (ترمینال های 27-42) ثابت شده است. هر دو کانال ورودی و خروجی می توانند به صورت جداگانه برای سیگنال های ولتاژ ± 10 ولت یا سیگنال های جریان 0 ... 20 میلی آمپر پیکربندی شوند.

• وضوح: وضوح بالای 12 بیتی را ارائه می دهد. برای محدوده ± 10 ولت، این به طور موثر 11 بیت به اضافه یک بیت علامت است. برای محدوده 0 ... 20 میلی آمپر، 12 بیت بدون علامت است.

• نمایش داده ها: در سیستم کنترل (PLC)، هر مقدار آنالوگ یک کلمه کامل (16 بیت) را اشغال می کند. به عنوان مثال، ورودی 10- تا 10 ولت با محدوده دیجیتالی 32760- تا 32760+ (هگزادسیمال 8008 تا 7FF8) مطابقت دارد. اگر ورودی از محدوده فراتر رود، ماژول یک مقدار سرریز ثابت (+32767 یا -32767) خروجی می‌دهد.

• کاربرد: ایده آل برای کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری و دقت کنترل بالایی دارند، مانند کنترل دما یا فشار دقیق، یا سیستم های پیچیده ای که نیاز به دریافت و خروجی همزمان با دقت بالا از چندین کانال دارند.

2. حالت «۸ بیتی» با چگالی بالا:

• ورودی یا خروجی

• سیگنال ولتاژ 0 ... 10 ولت یا سیگنال جریان 0 ... 20 میلی آمپر.

• پیکربندی کانال: 16 کانال آنالوگ (ترمینال های 4-19 و 27-42) قابل تنظیم هستند. با استفاده از سوئیچ های DIP، پیکربندی به صورت جفت (دو کانال در هر گروه) انجام می شود. هر جفت را می توان به طور مستقل به صورت زیر تنظیم کرد:

• وضوح: وضوح 8 بیتی را ارائه می دهد.

• نمایش داده ها: برای حفظ منابع گذرگاه، مقادیر دیجیتالی 8 بیتی دو کانال در یک کلمه 16 بیتی 'بسته بندی می شوند' (یک کانال در بایت کم و دیگری در بایت بالا). به عنوان مثال، 0...10 ولت مربوط به محدوده دیجیتال 0 تا 255 (هگزادسیمال 00 تا FF) است.

• کاربرد: مناسب برای برنامه هایی که در آن به کانال های سیگنال بیشتری با نیازهای دقت نسبتاً کمتری نیاز است، مانند نظارت بر دمای چند نقطه ای یا کنترل سوپاپ دسته ای، که راهی مقرون به صرفه برای افزایش ظرفیت انتقال سیگنال آنالوگ سیستم ارائه می دهد.

3. عملکرد فعال کردن خروجی آنالوگ:

• تمام کانال های خروجی آنالوگ ماژول (در هر حالت) توسط یک ورودی فعال اختصاصی کنترل می شوند. این ورودی در پایانه های 25 (+) و 26 (-) قرار دارد و برای فعال کردن تمام خروجی های آنالوگ به یک سیگنال 24 ولت DC (باینری '1') نیاز دارد.

• اگر سیگنال فعال وجود نداشته باشد، تمام خروجی های ولتاژ در 0 ولت و خروجی های جریان در 0 میلی آمپر باقی می مانند. این ویژگی لایه ای از ایمنی را اضافه می کند و به همه خروجی های آنالوگ اجازه می دهد تا در مواقع اضطراری یا تعمیر و نگهداری به طور ایمن غیرفعال شوند.

4. پیکربندی و آدرس دهی

آدرس ماژول و پیکربندی حالت عملیاتی به طور کامل از طریق دو سوئیچ DIP واقع در زیر یک پوشش کشویی در سمت راست ماژول انجام می شود و نیازی به ابزار نرم افزاری ندارد - ساده و قابل اعتماد.

1. تنظیم آدرس ماژول: از طریق سوئیچ DIP آدرس (8 موقعیت) تنظیم کنید. مقدار آدرس مجموع وزن های مربوط به همه سوئیچ ها در موقعیت 'ON' است (وزن ها 1، 2، 4، 8،... هستند). این آدرس موقعیت منطقی ماژول را در گذرگاه CS31 تعیین می کند. هنگامی که با واحدهای مرکزی مانند سری 07 KR 91 / 07 KT 9x استفاده می شود، محدوده آدرس موجود معمولاً 00-05 یا 08-15 است.

2. پیکربندی کانال:

• حالت '12 بیتی': از سوئیچ های DIP 1 و 2 استفاده می کند. هر بیت مربوط به یک کانال (E0-A7) است. خاموش = ± 10 ولت، روشن = 0 ... 20 میلی آمپر.

• حالت '8 بیتی': از سوئیچ های DIP 1 و 2 استفاده می کند. هر دو بیت مربوط به یک جفت کانال است. سوئیچ سمت چپ جهت را تعیین می کند (OFF = ورودی، روشن = خروجی). سوئیچ سمت راست نوع را تعیین می کند (OFF = 0...10V، ON = 0...20mA).

3. آدرس دهی در PLC:

• حالت '12 بیتی': هر کانال ورودی/خروجی کلمه ورودی آنالوگ (EW) یا کلمه خروجی آنالوگ (AW) خود را اشغال می کند. برای مثال، اگر آدرس پایه 'n' باشد، ورودی E0 با EW n,00 و خروجی A0 با AW n,00 مطابقت دارد.

• حالت '8 بیتی': هر کلمه شامل دو کانال است. به عنوان مثال، اگر آدرس پایه 'n' باشد، جفت کانال 0/1، زمانی که به عنوان ورودی پیکربندی می شود، مربوط به بایت کم (Lo) و بایت بالا (Hi) EW n,00 است.

5. ویژگی های تشخیصی و تعمیر و نگهداری

07AC91 مجهز به یک سیستم عیب یابی جامع است که عیب یابی و تعمیر و نگهداری را بسیار ساده می کند.

1. صفحه نمایش تشخیصی:

• سطح ماژول: LED خطای قرمز روشن می شود که نشان دهنده خطا است.

• سطح سیستم: اطلاعات خطا (به عنوان مثال، 'خارج از محدوده') از طریق گذرگاه CS31 به واحد مرکزی منتقل می شود. اطلاعات دقیق مانند طبقه بندی خطا، نوع ماژول، شماره گروه و شماره کانال را می توان در کلمات وضعیت PLC خاص (مثلا MW 255) مشاهده کرد.

• سطح کانال: با استفاده از دکمه تست پنل جلویی، وضعیت را می توان کانال به کانال جویا شد. با فشار دادن دکمه، LED های انتخاب کانال، شماره کانال فعلی را به صورت کد باینری نمایش می دهند. رها کردن دکمه باعث می شود که LED های مقدار آنالوگ، بزرگی سیگنال آنالوگ را برای آن کانال نشان دهند. پس از آن، برای حدود 3 ثانیه، روشن شدن LED های خاص (به عنوان مثال، LED 4) شرایطی مانند 'خارج از محدوده' را برای آن کانال نشان می دهد.

2. تصدیق خطا: پس از رفع خطا، نشانگر خطا را می توان با تأیید خطا از طریق:

• فشار دادن و نگه داشتن دکمه تست ماژول برای حدود 5 ثانیه.

• با استفاده از نرم افزار برنامه نویسی (کامپیوتر).

• اجرای دستور تصدیق در برنامه PLC واحد مرکزی.

3. ویژگی محافظت از خود (ورودی جریان): هنگامی که برای ورودی جریان 0...20 میلی آمپر پیکربندی می شود و جریان از حد مجاز فراتر می رود، شنت ورودی داخلی ماژول به طور خودکار برای محافظت از خود خاموش می شود و مقدار 'سرریز' را خروجی می دهد. ماژول تلاش می کند تا اندازه گیری را مجدداً یک بار در ثانیه فعال کند. پس از بازگشت جریان به محدوده قابل قبول، اندازه گیری صحیح از سر گرفته می شود.

4. تست LED: دکمه تست می تواند آزمایشی را آغاز کند که در آن همه LED ها روشن می شوند و بررسی سریع عملکرد واحد نمایشگر را تسهیل می کند.