ABB DO880 3BSE028602R1 Modulo DO ad alta integrità

ABB Ability™ System 800xA® è un sistema di controllo distribuito (DCS) e una piattaforma di automazione leader a livello mondiale, rinomato per la sua eccezionale apertura, scalabilità ed elevata affidabilità. È ampiamente applicato, tra gli altri, nei settori energetico, industriale, marittimo, minerario e metallurgico. In quanto componente vitale della serie I/O S800 del sistema, il modulo di uscita digitale ad alta integrità DO880 è progettato per applicazioni industriali con severi requisiti di sicurezza e disponibilità. È un modulo di uscita digitale a 16 canali certificato per gli standard di sicurezza SIL 3 (IEC 61508) e Categoria 4 (EN 954-1). Supportando configurazioni singole e ridondanti, fornisce una soluzione di uscita potente, affidabile e facilmente diagnosticabile per loop di controllo critici.

La missione principale del modulo DO880 è garantire che i comandi di controllo vengano eseguiti in modo accurato, sicuro e continuo sugli attuatori sul campo (come valvole, elettrovalvole, relè, indicatori luminosi) in ambienti industriali complessi. Le sue funzioni avanzate di diagnostica e protezione integrate non solo garantiscono la sicurezza del processo, ma migliorano anche significativamente la manutenibilità del sistema e riducono i tempi di inattività non pianificati. È la scelta ideale per realizzare sistemi di automazione altamente disponibili e altamente sicuri.

2. Caratteristiche e vantaggi principali

Il modulo DO880 integra diverse tecnologie avanzate progettate per soddisfare tutti i requisiti di alto livello della moderna automazione industriale per i moduli di uscita.

1. Elevata densità di canali e configurazione flessibile

• 16 canali di uscita: un singolo modulo fornisce 16 canali di uscita indipendenti con alimentazione di corrente a 24 V CC all'interno di un gruppo isolato, consentendo un layout ad alta densità e risparmiando spazio nell'armadio.

• Configurazioni singole/ridondanti: gli utenti possono scegliere tra varie unità di terminazione di montaggio (MTU) che supportano configurazioni singole o ridondanti in base alle esigenze di sicurezza e disponibilità dell'applicazione, offrendo un'implementazione flessibile.

2. Sicurezza e integrità eccezionali

• SIL 3/Cat. 4 Certificato: il modulo è certificato SIL 3 secondo lo standard internazionale di sicurezza funzionale IEC 61508 e categoria 4 secondo lo standard di sicurezza macchine EN 954-1. È adatto per sistemi strumentati di sicurezza (SIS) e circuiti di controllo critici che richiedono la massima integrità di sicurezza.

• Design con tolleranza agli errori: i driver di uscita presentano una tolleranza agli errori pari a 1 (come definito nella norma IEC 61508). Ciò significa che anche se un singolo driver di uscita si guasta, le uscite in un sistema 'Normalmente diseccitato (ND)' possono comunque essere controllate, migliorando significativamente la disponibilità del sistema.

• Sicurezza intrinseca: il modulo stesso è progettato come non a sicurezza intrinseca e deve essere utilizzato con isolatori certificati o dispositivi simili per applicazioni in aree pericolose.

3. Diagnostica e monitoraggio completi

• Diagnostica di bordo avanzata: il modulo esegue un'autodiagnostica ciclica completa, rilevando e classificando i guasti per la segnalazione:

• Errori esterni: ad esempio, guasti dell'alimentatore esterno, guasti del circuito di campo (cortocircuito, circuito aperto).

• Errori interni del canale: ad esempio cortocircuiti, circuiti aperti o errori bloccati che interessano canali specifici.

• Errori del modulo: ad esempio, alimentazione interna, microcontrollore, FPGA o errori di memoria.

• Diagnostica degli interruttori senza impulsi: in grado di diagnosticare lo stato degli interruttori di uscita senza inviare impulsi all'uscita sul campo, prevenendo disturbi involontari del processo.

• Monitoraggio del loop: monitora lo stato del carico di ciascun loop di uscita. Il rilevamento di cortocircuiti e circuiti aperti è efficace sia negli stati energizzati che diseccitati. L'intervallo di monitoraggio della resistenza del circuito è configurabile da 50 Ω a 2 kΩ, adattandosi a diversi tipi di carico e lunghezze di cavo.

• Indicazione intuitiva dello stato: la parte anteriore del modulo fornisce 4 LED a livello di modulo (F, R, W, Stato) e un LED bicolore per canale (giallo/rosso). Il giallo indica un'uscita attivata, lo spegnimento indica un'uscita diseccitata e il rosso indica un errore di canale, consentendo la localizzazione immediata del guasto.

4. Robuste funzionalità di protezione

• Limitazione di corrente e protezione da cortocircuito: ogni canale è dotato di limitazione di corrente, proteggendo sia i dispositivi di campo che il modulo stesso in caso di cortocircuito.

• Protezione da sovratemperatura: gli interruttori di uscita sono protetti da sovratemperatura e si spengono automaticamente se viene superata la soglia di temperatura di sicurezza.

• Modalità degradata: per i canali 'normalmente energizzati (NE)' (supportati dalla versione del prodotto PR:G in poi), è possibile inserire una modalità degradata al rilevamento del guasto per evitare azioni indesiderate.

• Soppressione del carico induttivo: il circuito di soppressione integrato protegge gli interruttori dai picchi di tensione generati dallo spegnimento dei carichi induttivi (ad esempio, bobine di relè).

5. Elevata affidabilità e robustezza ambientale

• Ampio intervallo di tensione: supporta un ampio intervallo di tensione di alimentazione da 19,2 a 32 V CC, adattandosi alle fluttuazioni della tensione di campo.

• Trasmissione a lunga distanza: supporta cavi di campo di lunghezza fino a 600 metri (656 iarde), soddisfacendo le esigenze di cablaggio di impianti di grandi dimensioni.

• Robuste specifiche ambientali: intervallo di temperatura operativa da 0 a +55°C, temperatura di stoccaggio da -40 a +70°C, classe di protezione IP20, conformità a rigorosi standard industriali (EMC, vibrazioni, grado di inquinamento, ecc.).

• Ampie certificazioni di settore: possiede molteplici certificazioni tra cui CE, cULus, ATEX Zona 2 e classificazioni marine (ABS, BV, DNV, LR), che lo rendono adatto per applicazioni impegnative in vari settori in tutto il mondo.

3. Aree di applicazione

Grazie all'elevata integrità della sicurezza, alla potente diagnostica e all'affidabilità, il modulo DO880 è adatto a numerosi settori e applicazioni con requisiti severi per l'uscita di controllo:

• Industrie di processo: controllo di valvole ed elettrovalvole critiche in sistemi strumentati di sicurezza (SIS), sistemi di arresto di emergenza (ESD) e sistemi Fire & Gas (F&G) nelle industrie petrolifere e del gas, chimiche, petrolchimiche, farmaceutiche e di trattamento delle acque.

• Generazione di energia: circuiti di uscita per interblocchi di sicurezza e controllo di apparecchiature critiche in impianti di energia termica, nucleare e di energia rinnovabile.

• Settore marittimo e navale: funzioni di controllo critiche come il controllo della propulsione, il controllo della timoneria e i sistemi di allarme.

• Minerario e metallurgico: controllo delle apparecchiature critiche nei sistemi di sicurezza dei trasportatori, nei sistemi di controllo degli altiforni, ecc.

• Infrastruttura: sistemi che richiedono la garanzia di un'elevata disponibilità, come la ventilazione dei tunnel e il controllo ambientale della metropolitana.

4. Installazione e configurazione

Il modulo DO880 deve essere installato su un'unità di terminazione di montaggio (MTU) S800 compatibile con il sistema 800xA. La MTU fornisce l'interfaccia alle morsettiere o ai connettori del cablaggio sul campo.

1. Selezione della configurazione:

• Configurazione singola: adatta per applicazioni che richiedono elevata sicurezza ma richieste di ridondanza relativamente inferiori. Gli MTU opzionali includono: TU810/TU814 (compatto), TU812 (compatto, con connettore D-Sub a 25 pin), TU830/TU833 (esteso).

• Configurazione ridondante: adatta per applicazioni che richiedono la massima disponibilità e tolleranza agli errori. Due moduli DO880 sono installati in parallelo su una coppia di MTU ridondanti (ad esempio, TU842/TU852 per montaggio orizzontale o TU843 per montaggio verticale). Se un modulo o un canale si guasta, il sistema può passare senza problemi al modulo di backup, garantendo un controllo ininterrotto.

2. Linee guida per il cablaggio:

• Per i collegamenti sul campo devono essere utilizzati cavi schermati, con la schermatura adeguatamente messa a terra sul lato del quadro elettrico per ottimizzare le prestazioni EMC.

• Per i carichi induttivi, si consiglia di collegare un diodo di ricircolo o uno smorzatore RC in parallelo al carico e garantire che la costante di tempo del carico (L/R) sia inferiore a 3 ms per garantire la precisione della funzione di monitoraggio del circuito.

• Fare riferimento alle tabelle 'Connessioni di processo' nel manuale per le assegnazioni dettagliate dei terminali per garantire il corretto collegamento degli alimentatori (L1+/L1-, L2+/L2-) e del cavo di uscita di ciascun canale.