L'AO820 est un module de sortie analogique bipolaire à quatre canaux isolés galvaniquement, hautes performances et très fiable, qui fait partie de la famille matérielle ABB Ability™ System 800xA®. Conçu pour une sortie de signal analogique précise dans les systèmes d'automatisation et de contrôle industriels, il convient à diverses applications de contrôle de processus nécessitant des signaux de sortie de courant ou de tension de haute précision.
Chaque canal du module prend en charge la sortie bipolaire de courant ou de tension. Les utilisateurs peuvent configurer de manière flexible le type et la plage de sortie pour chaque canal via un logiciel en fonction des besoins réels de l'application. Tous les canaux sont entièrement isolés galvaniquement les uns des autres et du système commun, empêchant efficacement la diaphonie des signaux et les interférences de boucle de masse, améliorant ainsi l'immunité et la sécurité du système.
L'AO820 intègre des fonctions complètes de diagnostic et de surveillance, notamment l'indication de l'état du module, la détection de circuit ouvert de canal, la vérification de la relecture des sorties et la supervision de l'alimentation du processus. Il est doté de la fonction OSP (Output Set to Predetermined State), qui peut automatiquement définir les sorties dans un état sûr prédéfini lors de la détection d'une erreur système, améliorant ainsi considérablement la disponibilité et la sécurité du système.
Grâce à sa conception compacte, le module peut être monté sur diverses unités de terminaison de module (MTU), prenant en charge un câblage de terrain flexible. Il convient à divers environnements industriels tels que le pétrole et le gaz, la production d'électricité, les métaux et le traitement de l'eau.
2. Caractéristiques principales du produit
Quatre canaux de sortie flexibles : chaque canal peut être configuré indépendamment pour l'une des plages suivantes :
Sortie courant : -20 mA…+20 mA, 0…20 mA, 4…20 mA
Sortie de tension : -10 V…+10 V, 0…10 V, 2…10 V
Isolation galvanique complète des canaux : les canaux sont isolés les uns des autres et du circuit commun. La tension d'isolation nominale est de 50 V, la tension d'essai diélectrique est de 500 V AC.
Fonctions de diagnostic et de sécurité intégrées :
Indicateurs d'état LED de la plaque avant (Défaut, Exécution, Avertissement, OSP).
Diagnostics au niveau du module : puissance de sortie faible.
Diagnostic au niveau de la voie : Détection de circuit ouvert (pour courant de sortie réglé > 1 mA).
Sortie définie sur un état prédéterminé (OSP) : définit les sorties sur une valeur sûre prédéfinie dans un délai de 256, 512 ou 1 024 ms lors de la détection d'un échec de communication ou d'une erreur de module.
La vérification de la relecture des données de sortie garantit la précision de la sortie.
Haute précision et réponse rapide :
Résolution : 12 bits (signe compris).
Haute précision : tension de sortie max. erreur 0,1% ; Erreur typique de sortie de courant 0,1 % à une charge de 250 Ω, max. 0,15%.
Réponse rapide : temps de montée < 0,7 ms ; Temps de cycle de mise à jour pour tous les canaux ≤ 1,5 ms.
Capacité de charge et protection robustes :
Charge de sortie de courant : ≤ 550 Ω (plage nominale), ≤ 510 Ω (hors plage).
Charge de sortie de tension : ≥ 5 kΩ.
Résistant aux courts-circuits avec sortie limitée en courant.
Large compatibilité environnementale :
Température de fonctionnement : 0 à +55 °C (plage approuvée : +5 à +55 °C).
Température de stockage : -40 à +70 °C.
Classe de protection : IP20.
Conforme à plusieurs certifications internationales, notamment CE, cULus (Classe 1 Division 2 / Zone 2), ATEX Zone 2 et les principales certifications marines (ABS, BV, DNV, LR).
3. Détails fonctionnels
3.1 Configuration de sortie flexible
La principale force de l'AO820 réside dans sa configuration de sortie très flexible. Les quatre canaux sont complètement indépendants, permettant aux utilisateurs de sélectionner individuellement le type et la plage de sortie de courant ou de tension souhaités pour chaque canal dans le logiciel de configuration. Qu'il s'agisse de signaux de commande bidirectionnels tels que ±20 mA / ±10 V ou de signaux unidirectionnels standard industriels tels que 4…20 mA ou 0…10 V, ce module les prend entièrement en charge. Des bornes de câblage séparées sont fournies pour les sorties de courant et de tension dans le matériel ; les utilisateurs doivent simplement câbler correctement en fonction de la configuration.
3.2 Isolation galvanique complète
Le module utilise une technologie d'isolation avancée pour obtenir :
Isolation canal à canal : un défaut ou une interférence sur un canal n'affecte pas le fonctionnement normal des autres canaux.
Isolation canal-terre : tous les canaux sont isolés du ModuleBus et du système commun, supprimant efficacement les interférences de mode commun et améliorant la fiabilité dans les environnements électriques difficiles.
Cette conception est particulièrement importante pour les sites dotés de systèmes de mise à la terre complexes ou de différences de potentiel de terre importantes.
3.3 Mécanisme robuste de diagnostic et de sécurité (OSP)
L'AO820 dispose de fonctions de diagnostic à plusieurs niveaux :
Supervision des communications en temps réel : les données de sortie vers les convertisseurs numérique-analogique (D/A) sont relues et vérifiées pour garantir que les commandes de sortie sont exécutées correctement.
Diagnostics continus de circuit ouvert : en mode de sortie de courant, le module surveille en permanence la boucle de sortie. Une erreur de circuit ouvert de canal est signalée lorsque la valeur définie nécessite une sortie > 1 mA mais que le courant réellement détecté est anormal.
Supervision de l’alimentation du processus : surveille l’alimentation externe de la boucle de sortie. Si cette alimentation est perdue, le module génère un signal d'erreur de canal.
Sortie réglée sur un état prédéterminé (OSP) : il s'agit d'une fonction de sécurité critique. Lorsque le module détecte un échec de communication avec le contrôleur supérieur, une erreur interne grave ou les problèmes de diagnostic mentionnés ci-dessus, la fonction OSP peut être activée. Le module forcera toutes les sorties de canal à passer à une valeur de sécurité prédéfinie (par exemple, 0 mA, 4 mA, 0 V, etc.) configurée en ingénierie dans un délai configurable (256, 512 ou 1 024 ms), empêchant l'équipement contrôlé d'entrer dans un état dangereux en raison d'une perte de signal ou d'une anomalie.
3.4 Haute précision et performances dynamiques
Avec sa haute résolution 12 bits et sa conception de circuit précise, l'AO820 fournit des sorties analogiques exceptionnellement précises et stables. Son erreur maximale est aussi faible que 0,1 % FS pour la sortie de tension et à peine 0,1 % pour la sortie de courant dans des conditions de charge industrielles typiques. Simultanément, le temps de montée rapide de moins de 0,7 ms et un temps de cycle de mise à jour ne dépassant pas 1,5 ms pour tous les canaux garantissent la réactivité du système aux commandes de contrôle changeant rapidement, ce qui le rend adapté aux applications de contrôle en boucle fermée nécessitant des performances dynamiques élevées.
4. Structure et connexion
4.1 Compatibilité des unités de terminaison de module (MTU)
Le module AO820 lui-même ne se connecte pas directement aux câbles de terrain ; il doit être monté sur une unité de terminaison de module (MTU). Il est compatible avec plusieurs MTU, offrant aux utilisateurs différentes options de câblage :
TU830/TU833 (MTU étendu) : fournit des bornes à vis pour un câblage direct, ne nécessitant aucun bornier supplémentaire.
TU810/TU814 (Compact MTU) : fournit des bornes à vis dans un format compact.
TU812 (Compact MTU) : Fournit un connecteur D-Sub (mâle) à 25 broches, adapté aux applications nécessitant des câbles préfabriqués ou une connexion/déconnexion rapide.
4.2 Directives de câblage
Bornes séparées : chaque canal (Ch1-Ch4) possède des bornes distinctes « Sortie de courant +/- » et « Sortie de tension +/- ».
Principe clé : Chaque canal peut utiliser soit la sortie courant, soit la sortie tension à tout moment, mais jamais les deux simultanément pour le même canal. Le câblage doit être choisi en fonction de la configuration du logiciel.
Adaptation de charge : les sorties de courant doivent se connecter à une charge ≤550Ω ; les sorties de tension doivent se connecter à une charge ≥5kΩ pour garantir la précision et la stabilité de la sortie.
Blindage et mise à la terre : pour le TU812 connecté au D-Sub, sa broche 13 est connectée à la coque du connecteur pour la connexion du blindage (EM), facilitant la compatibilité électromagnétique (EMC).
5. Domaines d'application
Grâce à sa haute précision, sa fiabilité, sa forte immunité aux interférences et ses fonctions de sécurité complètes, le module de sortie analogique AO820 est largement utilisé dans les domaines suivants :
Industries de transformation : contrôle d'actionneurs tels que des vannes de régulation, des entraînements à fréquence variable et des pompes proportionnelles dans les industries pétrolières et gazières, chimiques et pharmaceutiques.
Énergie et énergie : contrôle des aubes directrices des turbines à vapeur, régulation de l'eau d'alimentation des chaudières, etc., dans les centrales électriques.
Fabrication : contrôle des servocommandes analogiques pour les grandes machines de moulage par injection, presses et machines-outils.
Eau et eaux usées : contrôle de la vitesse des pompes, des débits des pompes de dosage de produits chimiques, des ouvertures de vannes, etc.
Marine et Offshore : Conforme aux principales normes des sociétés de classification marine, adapté aux systèmes d'automatisation des navires.
