TU841 یک واحد خاتمه ماژول (MTU) است که به طور خاص برای مجموعه محصولات فشرده ABB طراحی شده است و نقش مهمی در سیستم های کنترل اتوماسیون صنعتی ایفا می کند. عملکرد اصلی آن ارائه پشتیبانی از پیکربندی اضافی برای مودم های Optical ModuleBus TB840/TB840A و اتصال آنها به ماژول های ورودی/خروجی غیر زائد است. به عنوان یک دستگاه غیرفعال، این واحد وظایف اصلی مانند توزیع برق، اتصال اتوبوس، و مدیریت ماژول را بر عهده می گیرد و به عنوان یک جزء حیاتی برای دستیابی به قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری بالای سیستم عمل می کند.
TU841 به عنوان مرکز اتصال ایستگاه های ورودی/خروجی مدولار، چندین عملکرد از جمله رابط برق، رابط باس، تنظیم آدرس و قفل مکانیکی را در یک واحد جمع و جور ادغام می کند. طراحی نصب ریل DIN آن تا حد زیادی باعث صرفه جویی در فضای داخل کابینت های کنترل می شود و فرآیندهای نصب و نگهداری را ساده می کند.
2. توابع اصلی و ویژگی های طراحی
2.1 پیکربندی مودم اضافی
هدف اصلی طراحی TU841 پشتیبانی از نصب اضافی مودم های دوگانه TB840/TB840A است. این دو مودم از یک ماژول باس الکتریکی مشترک استفاده می کنند اما هر کدام به خطوط ماژول باس نوری مختلف متصل هستند. این معماری افزونگی لایه فیزیکی را برای مسیر ارتباطی فراهم می کند: اگر مسیر نوری اولیه یا مودم اولیه از کار بیفتد، سیستم می تواند به طور خودکار یا دستی به مسیر پشتیبان سوئیچ کند و از تبادل بدون وقفه داده بین ماژول های ورودی/خروجی لایه بالایی و کنترلر اطمینان حاصل کند. این برای برنامه هایی که نیاز به تداوم بالا دارند، مانند کنترل فرآیند و سیستم های ایمنی بسیار مهم است.
2.2 تنظیم آدرس خوشه
قسمت جلوی دستگاه دارای یک سوئیچ چرخشی برای تنظیم آدرس خوشه این خوشه ورودی/خروجی است، با محدوده قابل تنظیم از 1 تا 7. در یک شبکه ماژول باس نوری، حداکثر 7 خوشه از این قبیل را می توان متصل کرد که هر کدام توسط سیستم از طریق آدرس منحصر به فرد خود شناسایی و مدیریت می شوند. این روش تنظیم ساده و شهودی است، بدون نیاز به ابزار نرم افزاری، پیکربندی و اصلاح سریع توسط مهندسان میدان را تسهیل می کند.
2.3 سیستم کلید مکانیکی برای تصحیح اشتباه
TU841 دارای یک مکانیسم مبتکرانه ضد اشتباه فیزیکی - کلیدهای مکانیکی است. این واحد در مجموع دارای چهار کلید است، دو کلید برای هر موقعیت اسلات ماژول. هر کلید دارای 6 موقعیت مختلف است و از طریق ترکیب، حداکثر 36 کد فیزیکی مختلف را برای هر موقعیت ماژول ارائه می دهد. این کدها مربوط به شیارهای پایین ماژول های مربوطه است.
عملکرد تصحیح اشتباه: هنگام نصب یک TB840A یا ماژول سازگار دیگر، ماژول تنها در صورتی می تواند به آرامی وارد شود که کد مکانیکی آن دقیقاً با کد تنظیم شده در MTU مطابقت داشته باشد. این اساساً از نصب انواع یا مدل های نادرست ماژول در واحدهای پایان ناسازگار جلوگیری می کند و از آسیب الکتریکی یا خرابی سیستم به دلیل عدم تطابق سخت افزاری جلوگیری می کند.
پیکربندی انعطاف‌پذیر: موقعیت کلیدها را می‌توان به راحتی با استفاده از پیچ گوشتی تنظیم کرد و به همان TU841 اجازه می‌دهد تا در آینده با مدل‌ها یا نسخه‌های مختلف ماژول سازگار شود و انعطاف‌پذیری پیکربندی آینده‌نگر را فراهم کند.
2.4 مکانیسم سیگنال بلوک
TU841 یک مدار سیگنال BLOCK داخلی را با یک سیگنال BLOCK مستقل برای هر موقعیت ماژول (A و B) یکپارچه می کند. هنگامی که یک ماژول به درستی در MTU قرار داده نشده و قفل نشده است، این سیگنال ماژول را در حالت INIT (Initialization) نگه می دارد و از فعال شدن و مشارکت آن در ارتباط اتوبوس جلوگیری می کند. این تضمین می کند که یک ماژول تنها پس از ایمن شدن فیزیکی و تایید اتصال آن به عنوان قابل اعتماد، می تواند به وضعیت عملیاتی وارد شود و ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم را بیشتر افزایش می دهد.
2.5 نصب و اتصال به زمین و محکم
نصب ریل DIN: مطابق با استانداردهای صنعتی است که به راحتی روی ریل استاندارد 35 میلی متری DIN بسته می شود. از نصب عمودی یا افقی برای مطابقت با چیدمان های مختلف کابینت پشتیبانی می کند.
چفت و ارت مکانیکی: دستگاه مجهز به دستگاه بست مکانیکی می باشد. استفاده از یک پیچ گوشتی برای کار کردن با این قفل، TU841 را به طور ایمن روی ریل DIN قفل می کند و از جابجایی آن به دلیل لرزش یا تماس تصادفی جلوگیری می کند. به طور همزمان، این مکانیسم ضامن اتصال الکتریکی خوبی بین MTU و ریل DIN (معمولاً به زمین) تضمین می‌کند و اتصال زمین قابل اطمینان تجهیزات را تضمین می‌کند. این الزامات حفاظت از زمین برای تجهیزات کلاس I را برآورده می کند و به دفع الکتریسیته ساکن و تداخل نویز کمک می کند.
3. سناریوهای کاربردی و یکپارچه سازی سیستم
TU841 یک انتخاب ایده آل برای ساخت سیستم های I/O توزیع شده با مقیاس متوسط تا بزرگ و بسیار قابل اعتماد بر اساس ماژول باس نوری ABB است. سناریوهای کاربردی معمولی عبارتند از:
کارخانه های اتوماسیون فرآیند: در صنایعی مانند پتروشیمی، داروسازی و تصفیه آب، که در آن تعداد زیادی سیگنال ورودی/خروجی (آنالوگ، دیجیتال) توزیع شده در مناطق کارخانه باید به طور قابل اعتماد در فواصل طولانی از طریق فیبر نوری به اتاق کنترل مرکزی منتقل شود. TU841، همراه با TB840A اضافی، یک دروازه ارتباطی قابل اعتماد برای هر خوشه ورودی/خروجی راه دور فراهم می کند.
کنترل زیرساخت های حیاتی: مانند ایستگاه های انرژی، ایستگاه های کمپرسور و غیره، که در آن زمان از کار افتادن سیستم هزینه بر است. استفاده از TU841 برای ایجاد مسیرهای ارتباطی اضافی، تداوم سیگنال های کنترل را به حداکثر می رساند.
ایستگاه‌هایی که نیاز به گسترش ورودی/خروجی دارند: زمانی که تعداد ماژول‌های مورد نیاز برای یک ایستگاه ورودی/خروجی از حد مجاز 12 ماژول در هر ModuleBus الکتریکی تجاوز کند، می‌توان خوشه‌های ورودی/خروجی جدیدی از طریق TB840A و TU841 ایجاد کرد که از طریق فیبر نوری به ایستگاه اصلی متصل می‌شوند و امکان افزایش ظرفیت سیستم انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کنند.
ارتباطات اضافی برای ورودی/خروجی غیر زائد: برای کاربردهای حساس به هزینه که قابلیت اطمینان پیوند ارتباطی هنوز بالاست. خود ماژول‌های ورودی/خروجی می‌توانند برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها غیرضروری باشند، اما استفاده از TU841 با TB840A اضافی، اطمینان می‌دهد که 'backbone' منتهی به این ماژول‌های I/O قابل اعتماد است.
در یکپارچه سازی سیستم، TU841 معمولاً با اجزای زیر کار می کند:
کنترلرهای سطح بالا: مانند سری AC 800M.
Optical ModuleBus: به عنوان ستون فقرات شبکه ارتباطی عمل می کند.
مودم های ModuleBus TB840/TB840A: رابط های تبدیل الکتریکی به نوری را ارائه می دهند.
ماژول های مختلف ورودی/خروجی S800: عملکردهای ورودی/خروجی سیگنال خاصی را انجام می دهند.
ماژول‌های منبع تغذیه: برق 24 ولت DC را ارائه می‌دهند که به عنوان منابع اضافی تکی یا نظارت شده قابل تنظیم است.
4. نصب، پیکربندی و نگهداری
مراحل کوتاه نصب:
TU841 را روی یک ریل استاندارد 35 میلی متری DIN بچسبانید.
از یک پیچ گوشتی برای درگیر کردن قفل مکانیکی استفاده کنید، دستگاه را محکم به ریل قفل کنید و به زمین برسید.
بر اساس مدل ماژول TB840A که قرار است نصب شود، از یک پیچ گوشتی برای تنظیم چهار کلید مکانیکی در موقعیت های صحیح استفاده کنید.
سوئیچ چرخشی را روی آدرس اختصاص داده شده (1-7) برای این خوشه ورودی/خروجی تنظیم کنید.
سیم های منبع تغذیه را به ترمینال های L+ و L- وصل کنید. در صورت استفاده و نظارت بر منابع تغذیه اضافی، به پایانه های SA و SB متصل شوید.
کابل باس را از کنترلر یا سطح بالایی به رابط الکتریکی ModuleBus وصل کنید.
دو ماژول TB840A را با توجه به موقعیت های کلید تراز کنید، آنها را به آرامی در موقعیت های A و B قرار دهید و محکم فشار دهید تا مطمئن شوید که توسط سیگنال BLOCK آزاد شده و در جای خود قفل شده اند.
نکات کلیدی پیکربندی:
کلیدهای مکانیکی باید قبل از قرار دادن ماژول ها تنظیم شوند و مطمئن شوید که با کدگذاری در پایین ماژول مطابقت دارند.
آدرس خوشه باید در داخل سیستم منحصر به فرد باشد تا از تضاد جلوگیری شود.
ولتاژ منبع تغذیه باید در محدوده مشخص شده، با قطبیت صحیح باشد.
تعمیر و نگهداری:
TU841 یک دستگاه غیرفعال است و به طور کلی نیاز به تعمیر و نگهداری منظم ندارد.
اگر ماژول ها نیاز به تعویض یا تنظیم دارند، مطمئن شوید که سیستم خاموش است یا در حالت ایمن است.
برای تمیز کردن، از یک پارچه خشک و نرم استفاده کنید. اجتناب از حلال های شیمیایی
