L'AI895 est un module d'entrée analogique ABB, peut directement interfacer des émetteurs à 2 fils et avec une connexion particulière, il peut également interfacer des émetteurs à 4 fils sans perdre la capacité HART. La conception du module AI895 prend pleinement en compte les besoins pratiques des applications industrielles sur le terrain. Ses principales caractéristiques et avantages se reflètent dans les aspects suivants :
Sécurité intrinsèque (SI) intégrée
Protection intégrée : chaque canal intègre des composants de protection de sécurité intrinsèques, permettant une connexion directe à l'équipement de traitement (par exemple, des transmetteurs) installé dans des zones dangereuses (telles que la zone ATEX/IECEx 0/1) sans avoir besoin de barrières ou d'isolateurs de sécurité externes supplémentaires. Cela simplifie grandement la conception du système, réduit les besoins en espace dans les armoires et réduit les coûts d'installation et de matériel.
Certifications étendues : le module est conforme aux normes internationales antidéflagrantes telles que ATEX et IECEx. Il convient aux environnements difficiles comme la zone 2 avec des interfaces vers la zone 0/1, garantissant un fonctionnement sûr en présence de gaz ou de poussières inflammables.
Capacité de communication HART
Intégration à double protocole : tout en transmettant des signaux analogiques standard 4-20 mA, le module prend en charge les signaux de communication numériques HART superposés. Les utilisateurs peuvent accéder aux appareils de terrain intelligents (par exemple, transmetteurs, actionneurs) via le protocole HART pour la configuration des paramètres, les diagnostics avancés, les requêtes d'état et la lecture des informations sur les appareils, permettant une maintenance prédictive.
Prise en charge DTM : dans le cadre FDT/DTM du système 800xA, le DTM (Device Type Manager) du module AI895 dispose d'une fonctionnalité de routage HART. Cela permet au logiciel hôte (par exemple, Fieldbus Builder) de communiquer avec les DTM des instruments HART connectés à ses canaux via ce module, permettant une configuration et une gestion centralisées des appareils intelligents.
Haute intégration et flexibilité
Densité de 8 canaux : un seul module fournit 8 canaux d'entrée analogiques indépendants, optimisant l'utilisation de l'espace du rack, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications d'acquisition de signaux haute densité.
Capacité d'alimentation flexible : chaque canal peut fournir une alimentation en boucle (généralement ≥ 15 V à 20 mA) aux émetteurs à deux fils connectés et est capable de piloter des appareils certifiés Ex. Sa faible chute de tension d'entrée (généralement 3 V, PTC compris) garantit une tension de fonctionnement suffisante pour les instruments de terrain.
Traitement complet du signal : prend en charge divers paramètres de filtre pour la suppression du bruit. Présente un taux de réjection en mode commun élevé (CMRR >80 dB) et un taux de réjection en mode normal (NMRR >10 dB), garantissant la précision des mesures dans les environnements électriques difficiles.
Puissantes fonctionnalités de diagnostic et de maintenance
Diagnostics multiniveaux : fournit des diagnostics au niveau du module et au niveau du canal pour une localisation rapide des défauts, tels qu'un module manquant, une erreur de type, une panne d'alimentation externe, un court-circuit/un circuit ouvert de canal, etc.
Surveillance des appareils HART : le module surveille l'état de communication des instruments HART connectés, recherche la présence de l'appareil, signale l'état spécifique de l'appareil (par exemple, configuration modifiée, sortie fixe, hors limites) et affiche clairement ces informations via l'interface DTM.
Maintenance facile : prend en charge le remplacement à chaud (dans des conditions autorisées par le système). Les indicateurs LED sur la face avant du module fournissent des informations intuitives sur l'état de fonctionnement, de défaut, d'avertissement et de communication HART.
Intégration transparente du système
Plug-and-Play : compatible avec le système d'E/S S800 et les unités de bornes de mesure (MTU) compactes comme le TU890/TU891, permettant des connexions à deux fils rapides et simples.
Environnement d'ingénierie unifié : au sein du système 800xA, la configuration, la surveillance et les diagnostics sont effectués via son DTM dédié, offrant une expérience d'ingénierie et opérationnelle cohérente avec l'ensemble du système 800xA, y compris la gestion des rôles d'utilisateur, l'observation en ligne, le téléchargement des paramètres, etc.
2. Caractéristiques techniques détaillées
1. Acquisition et traitement du signal
L'AI895 est optimisé pour le signal de courant standard industriel 4-20 mA. Sa résolution de 12 bits offre une précision suffisante pour la grande majorité des applications de surveillance de processus, telles que la mesure de pression, de température, de débit et de niveau. Le convertisseur analogique-numérique interne de haute précision du module et sa tension de référence stable garantissent la cohérence des mesures sur une large plage de températures (dérive de température de seulement 100 ppm/°C). Les utilisateurs peuvent configurer indépendamment la constante de temps du filtre pour chaque canal via le DTM afin d'obtenir l'équilibre optimal entre vitesse de réponse et suppression du bruit.
2. Conception de sécurité intrinsèque
La principale caractéristique de sécurité de l'AI895 réside dans sa conception « à limitation d'énergie ». Les circuits internes du module sont spécialement conçus pour garantir que, même dans des conditions de panne, l'énergie électrique transmise à la zone dangereuse est suffisamment faible pour être incapable d'enflammer un mélange gazeux explosif spécifique. Cela lui permet d'être installé directement dans la zone sûre (par exemple, une armoire de commande) tout en étendant les lignes de signaux vers les instruments de terrain dans la zone dangereuse, formant ainsi une solution de boucle à sécurité intrinsèque complète et rentable sans barrières de sécurité intermédiaires.
3. Intégration du protocole HART
En tant que passerelle HART, l'AI895 gère la communication de la couche physique avec les instruments HART de terrain. Son DTM fournit de riches fonctions liées à HART :
Paramétrage : permet de définir les paramètres de communication HART, tels que le nombre de tentatives pour les réponses d'occupation/erreur, afin d'optimiser la fiabilité de la communication.
Diagnostics : un onglet de diagnostic dédié « Dispositif HART » affiche l'état du dispositif (par exemple, opérations en cours, défauts matériels), l'état de balayage de l'instrument HART pour tous les canaux (balayage activé, recherche, disparu, apparu, incompatible), ainsi que les erreurs de communication détaillées, la réponse à la commande et les codes d'état du dispositif de terrain.
Fonctions de services :
Effectuer une réinitialisation générale : lorsque de nouveaux instruments HART sont ajoutés ou remplacés sur le terrain, l'exécution de cette commande force le module à réanalyser tous les canaux et à mettre à jour sa liste de périphériques HART interne.
Activer/Désactiver le scan : contrôle si le module interroge périodiquement les appareils HART reconnus pour surveiller leur état en ligne.
Lire les paramètres de la passerelle : récupère des informations telles que le nombre d'instruments reconnus, l'état de la numérisation, les paramètres de nouvelle tentative, etc.
Effectuer un auto-test du périphérique : exécute un auto-test de la fonctionnalité HART interne du module.
4. Configuration et fonctionnement
La configuration du module AI895 s'effectue principalement via son DTM dans l'environnement d'ingénierie du Système 800xA (par exemple, Control Builder ou Fieldbus Builder). Les principales interfaces de configuration incluent :
Paramètres du canal : Chaque canal peut être activé/désactivé individuellement. La plage du signal (fixée à 4-20 mA), la linéarisation (par exemple Aucune, Racine carrée) et le temps de filtre peuvent être sélectionnés.
Paramétrage : dédié à la configuration des paramètres de communication HART.
Observer : affiche les valeurs mesurées en temps réel (numériques, pourcentage et graphique à barres) et l'état des canaux pour tous les canaux en mode en ligne.
Service : exécute les commandes et fonctions avancées liées à HART mentionnées ci-dessus.
Les rôles et autorisations des utilisateurs (par exemple, observateur, opérateur, maintenance, ingénieur de planification) sont intégrés dans les applications DTM, garantissant ainsi la sécurité opérationnelle.
3. Champs de candidature
Le module d'entrée analogique ABB AI895 est largement utilisé dans les industries nécessitant une protection de sécurité intrinsèque, des mesures de haute précision et une gestion intelligente des appareils, notamment :
Pétrole et gaz : surveillance de la pression, de la température et du débit sur les plates-formes offshore, les raffineries et les pipelines.
Chimie et pharmacie : surveillance des paramètres de processus pour les réacteurs, les réservoirs de stockage et les lignes de production, conformément aux exigences strictes en matière d'antidéflagration.
Production d'électricité : surveillance des processus auxiliaires dans les centrales électriques (en particulier au charbon et au gaz).
Métaux et mines : surveillance des processus de production dans des environnements contenant des poussières explosives.
Traitement de l'eau et des eaux usées : acquisition des paramètres clés pour les stations de pompage et les bassins de traitement.
Toute application utilisant le système 800xA nécessitant une connexion à des transmetteurs intelligents intrinsèquement sûrs.
