AI895 یک ماژول ورودی آنالوگ ABB است که می تواند مستقیماً با فرستنده های 2 سیمی ارتباط برقرار کند و با یک اتصال خاص نیز می تواند فرستنده های 4 سیم را بدون از دست دادن قابلیت HART ارتباط برقرار کند. طراحی ماژول AI895 به طور کامل نیازهای کاربردی کاربردهای صنعتی را در نظر می گیرد. ویژگی ها و مزایای اصلی آن در جنبه های زیر منعکس می شود:
ایمنی درونی یکپارچه (IS)
حفاظت داخلی: هر کانال دارای اجزای حفاظتی ایمنی ذاتی است که امکان اتصال مستقیم به تجهیزات فرآیند (به عنوان مثال، فرستندهها) نصب شده در مناطق خطرناک (مانند ATEX/IECEx Zone 0/1) را بدون نیاز به موانع ایمنی خارجی اضافی یا جداکنندهها فراهم میکند. این امر طراحی سیستم را تا حد زیادی ساده می کند، نیاز به فضای کابینت را کاهش می دهد و هزینه نصب و مواد را کاهش می دهد.
گواهینامه های گسترده: این ماژول با استانداردهای بین المللی ضد انفجار مانند ATEX و IECEx مطابقت دارد. برای محیط های خشن مانند Zone 2 با رابط های Zone 0/1 مناسب است و از عملکرد ایمن در حضور گازهای قابل اشتعال یا گرد و غبار اطمینان می دهد.
قابلیت ارتباط HART
یکپارچه سازی دو پروتکل: در حین انتقال سیگنال های آنالوگ استاندارد 4-20 میلی آمپر، ماژول از سیگنال های ارتباطی دیجیتال HART روی هم پشتیبانی می کند. کاربران میتوانند از طریق پروتکل HART برای پیکربندی پارامترها، تشخیصهای پیشرفته، پرسشهای وضعیت و خواندن اطلاعات دستگاه، به دستگاههای میدانی هوشمند (مانند فرستندهها، محرکها) دسترسی داشته باشند که امکان نگهداری پیشبینیکننده را فراهم میکند.
پشتیبانی از DTM: در چارچوب FDT/DTM سیستم 800xA، DTM (مدیر نوع دستگاه) ماژول AI895 دارای عملکرد مسیریابی HART است. این به نرم افزار میزبان (به عنوان مثال، Fieldbus Builder) اجازه می دهد تا با DTM های ابزار HART متصل به کانال های خود از طریق این ماژول ارتباط برقرار کند و پیکربندی و مدیریت متمرکز دستگاه های هوشمند را ممکن می سازد.
یکپارچگی و انعطاف پذیری بالا
تراکم 8 کانال: یک ماژول منفرد 8 کانال ورودی آنالوگ مستقل را فراهم می کند که استفاده از فضای رک را بهینه می کند و آن را به ویژه برای برنامه های دریافت سیگنال با چگالی بالا مناسب می کند.
قابلیت منبع تغذیه انعطافپذیر: هر کانال میتواند برق حلقه (معمولاً ≥ 15 ولت @ 20 میلی آمپر) را به فرستندههای دو سیم متصل تامین کند و میتواند دستگاههای دارای گواهی قبلی را هدایت کند. افت ولتاژ ورودی پایین آن (معمولاً 3 ولت، از جمله PTC) ولتاژ عملیاتی کافی را برای ابزارهای میدانی تضمین می کند.
پردازش سیگنال جامع: از تنظیمات مختلف فیلتر برای سرکوب نویز پشتیبانی می کند. دارای نسبت رد حالت معمولی بالا (CMRR > 80 دسی بل) و نسبت رد حالت عادی (NMRR > 10 دسی بل) که دقت اندازه گیری را در محیط های الکتریکی خشن تضمین می کند.
ویژگی های عیب یابی و تعمیر و نگهداری قدرتمند
عیبیابی چند سطحی: عیبیابی در سطح ماژول و سطح کانال را برای مکانیابی سریع خطا، مانند گم شدن ماژول، خطای نوع، قطع برق خارجی، اتصال کوتاه/باز کانال و غیره ارائه میدهد.
نظارت بر دستگاه HART: ماژول وضعیت ارتباط ابزارهای HART متصل را بررسی میکند، حضور دستگاه را اسکن میکند، وضعیت خاص دستگاه را گزارش میکند (به عنوان مثال، پیکربندی تغییر کرده، خروجی ثابت است، خارج از محدودیت)، و این اطلاعات را به وضوح از طریق رابط DTM نمایش میدهد.
تعمیر و نگهداری آسان: از تعویض داغ (تحت شرایط مجاز سیستم) پشتیبانی می کند. نشانگرهای LED در جلوی ماژول وضعیت ارتباط بصری Run، Fault، Warning و HART را ارائه می دهند.
یکپارچه سازی سیستم بدون درز
Plug-and-Play: سازگار با سیستم ورودی/خروجی S800 و واحدهای پایانه اندازه گیری فشرده (MTU) مانند TU890/TU891 که امکان اتصال سریع و ساده دو سیمه را فراهم می کند.
محیط مهندسی یکپارچه: در سیستم 800xA، پیکربندی، نظارت و تشخیص از طریق DTM اختصاصی آن انجام میشود که یک تجربه مهندسی و عملیاتی سازگار با کل سیستم 800xA، از جمله مدیریت نقش کاربر، مشاهده آنلاین، دانلود پارامتر و غیره را ارائه میدهد.
2. مشخصات فنی دقیق
1. اکتساب و پردازش سیگنال
AI895 برای سیگنال جریان استاندارد صنعتی 4-20 میلی آمپر بهینه شده است. وضوح 12 بیتی آن دقت کافی را برای اکثر برنامه های نظارت بر فرآیند، مانند فشار، دما، جریان و اندازه گیری سطح فراهم می کند. مبدل داخلی آنالوگ به دیجیتال با دقت بالا و ولتاژ مرجع پایدار، ثبات اندازهگیری را در محدوده وسیع دمایی تضمین میکند (تحرک دما تنها 100 ppm/°C). کاربران می توانند به طور مستقل ثابت زمان فیلتر را برای هر کانال از طریق DTM پیکربندی کنند تا به تعادل بهینه بین سرعت پاسخ و سرکوب نویز دست یابند.
2. طراحی ایمنی ذاتی
ویژگی اصلی ایمنی AI895 در طراحی «محدود کننده انرژی» آن نهفته است. مدارهای داخلی ماژول به طور ویژه طراحی شده اند تا اطمینان حاصل شود که حتی در شرایط خطا، انرژی الکتریکی منتقل شده به منطقه خطرناک به اندازه کافی کم است که قادر به احتراق یک مخلوط گاز انفجاری خاص نیست. این به آن اجازه می دهد تا مستقیماً در منطقه ایمن (مثلاً کابین کنترل) نصب شود و در عین حال خطوط سیگنال را به ابزارهای صحرایی در منطقه خطرناک گسترش می دهد و یک راه حل حلقه ایمن ذاتاً کامل و مقرون به صرفه را بدون موانع ایمنی میانی تشکیل می دهد.
3. یکپارچه سازی پروتکل HART
به عنوان یک دروازه HART، AI895 ارتباطات لایه فیزیکی را با ابزارهای HART میدانی مدیریت می کند. DTM آن عملکردهای غنی مرتبط با HART را ارائه می دهد:
پارامترسازی: به تنظیم پارامترهای ارتباط HART، مانند تعداد دفعات تکرار برای پاسخهای مشغول/خطا، اجازه میدهد تا قابلیت اطمینان ارتباطات را بهینه کند.
عیبیابی: یک برگه تشخیصی اختصاصی «دستگاه HART» وضعیت دستگاه (به عنوان مثال، عملیات در حال انجام، خطاهای سختافزاری)، وضعیت اسکن ابزار HART را برای همه کانالها (اسکن فعال، جستجو، ناپدید شده، ظاهر شده، ناهماهنگ) و جزئیات خطای ارتباطی، پاسخ فرمان، و کدهای وضعیت دستگاه میدانی را نمایش میدهد.
توابع خدمات:
بازنشانی اصلی را انجام دهید: هنگامی که ابزارهای HART جدید اضافه یا جایگزین می شوند، اجرای این دستور ماژول را مجبور می کند تا همه کانال ها را مجدداً اسکن کند و لیست دستگاه های HART داخلی خود را به روز کند.
فعال/غیرفعال کردن اسکن: کنترل می کند که آیا ماژول به صورت دوره ای دستگاه های HART را شناسایی می کند تا وضعیت آنلاین آنها را نظارت کند.
Read Gateway Parameters: اطلاعاتی مانند تعداد ابزارهای شناسایی شده، وضعیت اسکن، تنظیمات سعی مجدد و غیره را بازیابی می کند.
انجام خودآزمایی دستگاه: خودآزمایی عملکرد HART داخلی ماژول را اجرا می کند.
4. پیکربندی و عملیات
پیکربندی ماژول AI895 در درجه اول از طریق DTM آن در محیط مهندسی System 800xA (به عنوان مثال، Control Builder یا Fieldbus Builder) انجام می شود. رابط های پیکربندی کلیدی عبارتند از:
پارامترهای کانال: هر کانال را می توان به صورت جداگانه فعال/غیرفعال کرد. محدوده سیگنال (تثبیت شده به عنوان 4-20 میلی آمپر)، خطی سازی (به عنوان مثال، هیچ، ریشه مربع)، و زمان فیلتر را می توان انتخاب کرد.
پارامترسازی: به پیکربندی پارامترهای ارتباطی HART اختصاص دارد.
مشاهده: مقادیر اندازه گیری شده در زمان واقعی (دیجیتال، درصد و نمودار میله ای) و وضعیت کانال را برای همه کانال ها در حالت آنلاین نمایش می دهد.
سرویس: دستورات و توابع پیشرفته مرتبط با HART که در بالا ذکر شد را اجرا می کند.
نقشها و مجوزهای کاربر (به عنوان مثال، مشاهدهگر، اپراتور، تعمیر و نگهداری، مهندس برنامهریزی) در برنامههای DTM ادغام میشوند و امنیت عملیاتی را تضمین میکنند.
3. زمینه های کاربردی
ماژول ورودی آنالوگ ABB AI895 به طور گسترده در صنایعی که نیاز به حفاظت ایمنی ذاتی، اندازه گیری با دقت بالا و مدیریت هوشمند دستگاه دارند، استفاده می شود، از جمله:
نفت و گاز: نظارت بر فشار، دما و جریان در سکوهای دریایی، پالایشگاه ها و خطوط لوله.
مواد شیمیایی و دارویی: نظارت بر پارامترهای فرآیند برای راکتورها، مخازن ذخیره سازی و خطوط تولید، مطابق با الزامات سختگیرانه ضد انفجار.
تولید برق: نظارت بر فرآیند کمکی در نیروگاه ها (به ویژه با سوخت زغال سنگ و گاز).
فلزات و معادن: نظارت بر فرآیند تولید در محیط های دارای گرد و غبار انفجاری.
تصفیه آب و فاضلاب: دستیابی به پارامترهای کلیدی برای ایستگاه های پمپاژ و حوضه های تصفیه.
هر برنامه کاربردی با استفاده از System 800xA که نیاز به اتصال به فرستنده های هوشمند ذاتا ایمن دارد.
