Il monitor delle variabili di processo 3500/62 è un dispositivo di monitoraggio delle variabili di processo di livello industriale multifunzionale e ad alte prestazioni nell'ambito dei sistemi di protezione dei macchinari 3500, che funge da componente critico del sistema di protezione dei macchinari 3500. È specificamente progettato per il monitoraggio continuo e la protezione dei parametri di processo essenziali per il funzionamento di apparecchiature meccaniche critiche. Questi parametri includono, ma non sono limitati a, pressione, flusso, livello, temperatura (tramite trasmettitori) e altre quantità fisiche che possono essere convertite in segnali elettrici standard.
Il 3500/62 è costituito da un modulo frontale fisso (P/N 163179-03) e cinque diversi tipi di moduli I/O posteriori (vedere la pagina degli ordini per i dettagli). Il 163179-03 può formare un sistema completo se combinato con uno qualsiasi dei moduli I/O posteriori.
Il modulo 3500/62 fornisce sei canali di monitoraggio del segnale analogico, in grado di accettare segnali di corrente da +4 a +20 mA o segnali di tensione da -10 Vcc a +10 Vcc. Le sue funzionalità principali includono condizionamento del segnale ad alta precisione, impostazioni di allarme programmabili dall'utente, indicazione completa dello stato sul pannello frontale e comunicazione backplane. Confronta continuamente i parametri monitorati con i setpoint di allarme configurati per attivare gli allarmi per la protezione dei macchinari e fornisce informazioni vitali sulla macchina sia al personale operativo che a quello di manutenzione.
Gli utenti possono configurare in modo flessibile ciascun canale per la misurazione della corrente o della tensione utilizzando il software di configurazione rack 3500 dedicato. Il modulo offre moduli I/O per tre scenari di ingresso del segnale: ±10 V CC, isolato 4-20 mA e 4-20 mA con barriere Zener a sicurezza intrinseca, adatti a diversi ambienti industriali e requisiti di sicurezza.
Caratteristiche e funzioni
1. Ingresso flessibile multicanale
Fornisce 6 canali di monitoraggio completamente indipendenti, che supportano ingressi di segnale analogico standard del settore.
Intervallo di ingresso tensione: da -10 V CC a +10 V CC; Intervallo di ingresso corrente: da +4 a +20 mA.
Offre tre opzioni del modulo I/O:
Modulo ±10 V CC: adatto per il collegamento diretto di dispositivi che emettono segnali di tensione.
Modulo isolato da 4-20 mA: fornisce isolamento da canale a canale da 500 V CC, sopprimendo efficacemente le interferenze del circuito di terra.
Modulo da 4-20 mA con barriere interne: progettato per aree pericolose, presenta barriere Zener a sicurezza intrinseca integrate e può fornire alimentazione isolata +24 V CC a 250 mA a trasmettitori da campo, soddisfacendo i requisiti di certificazione antideflagrante come ATEX, IECEx e CSA.
2. Condizionamento e misurazione del segnale ad alta precisione
Utilizza un front-end analogico ad alte prestazioni con una precisione di misurazione di ±0,33% del fondo scala (FS) (tipico).
L'impedenza di ingresso è ottimizzata per diversi tipi di segnale: 1 MΩ per ingresso in tensione, 50 Ω per ingresso in corrente.
Supporta la mappatura dell'intervallo del segnale di ingresso fino a un massimo di 20.000 unità ingegneristiche, fornendo letture precise dei valori ingegneristici.
L'alimentazione interna del trasmettitore è protetta da un fusibile ad azione rapida da 250 mA, garantendo un'erogazione di potenza sicura e affidabile.
3. Funzione di allarme programmabile
Ciascun canale supporta l'impostazione indipendente di doppie soglie di allarme: 'Avviso' e 'Pericolo', che consentono di gestire gli allarmi delle variabili di processo sia sopra che sotto.
La precisione del setpoint di allarme arriva fino allo 0,13% e i setpoint possono essere definiti liberamente all'interno dell'intervallo scalato.
Dispone di ritardi di allarme regolabili: Ritardo di avviso: 1-60 secondi (incrementi di 1 secondo); Ritardo pericolo: 1-60 secondi (incrementi di 0,5 secondi), filtrando efficacemente i segnali di interferenza transitoria e prevenendo falsi allarmi.
4. Indicazione e comunicazione dello stato
Il pannello frontale è dotato di indicatori di stato LED a tre colori:
OK (verde): indica il normale funzionamento del modulo.
TX/RX (verde): indica lo stato di comunicazione del modulo.
Bypass (giallo): indica che la modalità bypass è attiva.
Facilita lo scambio di dati in tempo reale con il Framework Interface Module (FIM) tramite il backplane 3500, caricando valori delle variabili di processo, stati di allarme e informazioni sullo stato del modulo, consentendo un monitoraggio del sistema altamente integrato.
5. Supporto per la configurazione con ridondanza modulare tripla (TMR).
Sebbene le unità TMR non siano più disponibili per la vendita, il design del modulo supporta la configurazione TMR.
In questa configurazione, tre moduli sono installati fianco a fianco, utilizzando la logica di voto per elaborare allarmi e uscite. Ciò garantisce che un guasto di un singolo modulo non provochi un falso arresto del sistema, migliorando significativamente la sicurezza e la disponibilità delle applicazioni critiche.
Principio di funzionamento
1. Ingresso e condizionamento del segnale
I segnali delle variabili di processo sono accessibili tramite il modulo I/O posteriore.
I segnali di tensione entrano direttamente in un circuito di misurazione ad alta impedenza, mentre i segnali di corrente vengono convertiti in segnali di tensione tramite un resistore di campionamento di precisione.
I moduli isolati utilizzano la tecnologia di isolamento optoaccoppiatore o accoppiamento magnetico per fornire isolamento elettrico a 500 V CC, sopprimendo efficacemente le interferenze di modo comune.
I moduli barriera limitano l'energia attraverso le barriere di sicurezza Zener per raggiungere la sicurezza intrinseca.
I segnali condizionati vengono convertiti in quantità digitali da un convertitore analogico-digitale (ADC) ad alta precisione.
2. Scalatura e calcolo del valore ingegneristico
Gli utenti definiscono il tipo e l'intervallo del segnale di ingresso per ciascun canale utilizzando il software di configurazione 3500.
Il processore del modulo, in genere un DSP a 32 bit, esegue calcoli di mappatura lineare per convertire i valori digitali in valori di unità ingegneristiche.
L'algoritmo di mappatura utilizza l'aritmetica in virgola mobile per garantire l'accuratezza della conversione.
La velocità di aggiornamento del valore ingegneristico raggiunge i 100 ms, soddisfacendo i requisiti di monitoraggio in tempo reale.
L'intero processo non richiede calibrazione sul campo, semplificando notevolmente il processo di messa in servizio.
3. Elaborazione della logica degli allarmi
I valori ingegneristici in tempo reale vengono confrontati con i setpoint preimpostati, utilizzando tecniche di filtraggio digitale per eliminare il jitter del segnale.
I timer di ritardo utilizzano una sorgente di clock indipendente per garantire la precisione del timing.
Gli stati di allarme vengono trasmessi alla struttura del sistema tramite la comunicazione backplane, attivando le uscite relè.
Supporta contemporaneamente le funzioni di blocco allarme e ripristino manuale, fornendo una soluzione completa di gestione degli allarmi.
4. Comunicazione e interazione dei dati
Utilizza un protocollo bus backplane ad alta velocità con una velocità di trasferimento dati fino a 10 Mbps.
Supporta il caricamento in tempo reale di valori delle variabili di processo, stati di allarme, stati di ritardo e informazioni sullo stato del modulo per tutti i canali.
Consente la configurazione e il monitoraggio remoti tramite il software di configurazione 3500 o il modulo FIM che supporta protocolli industriali come Modbus TCP e OPC UA.
Impiega un meccanismo di doppio buffer per l'archiviazione dei dati, garantendo l'integrità della trasmissione dei dati e prestazioni in tempo reale.
Specifiche tecniche
| dei parametri |
Specifica |
| Canali di ingresso |
6 canali indipendenti |
| Tipi di segnale |
Da -10 a +10 Vcc, da +4 a +20 mA |
| Impedenza di ingresso |
Voltaggio: 1 MΩ, Corrente: 50 Ω |
| Precisione della misurazione |
±0,33% FS (tipico) |
| Gamma di ingegneria |
Massimo 20.000 unità |
| Precisione dell'allarme |
±0,13% del valore nominale |
| Ritardo allarme |
Avviso: 1-60 s (incrementi di 1 s), Pericolo: 1-60 s (incrementi di 0,5 s) |
| Tensione di isolamento |
500 Vcc (moduli isolati) |
| Potenza del trasmettitore |
+24 Vcc ±5%, 250 mA max (Moduli barriera) |
| Temperatura operativa |
Da -30 a +65°C (Moduli standard), da 0 a +65°C (Moduli barriera) |
| Consumo energetico |
7,0 W (tipico) |
| Certificazioni di sicurezza |
ATEX, IECEx, CSA, CE, FCC, RoHS |
Scenari applicativi
Il modulo delle variabili di processo 3500/62 è particolarmente adatto per il monitoraggio e la protezione dei parametri critici nei seguenti scenari industriali grazie alla sua elevata affidabilità, precisione e versatilità:
Monitoraggio del set di compressori: monitoraggio delle pressioni interstadio, della pressione dell'olio lubrificante, della pressione del gas combustibile, della pressione differenziale del gas di tenuta, ecc.
Monitoraggio di pompe e ventole: monitoraggio della pressione di ingresso/uscita, del flusso, della pressione differenziale, della pressione dell'olio lubrificante dei cuscinetti, ecc.
Monitoraggio di turbine a vapore: monitoraggio della pressione del vapore, della pressione dell'olio lubrificante dei cuscinetti, della pressione dell'olio idraulico, ecc.
Recipienti e reattori di processo: monitoraggio di livello, pressione, flusso, ecc.
Sistemi di utilità: monitoraggio della pressione dell'acqua di raffreddamento, della pressione dell'aria dello strumento, ecc.
Qualsiasi applicazione che richieda l'integrazione di segnali analogici standard (4-20 mA, ±10 V) in un sistema di protezione di macchinari o per un monitoraggio altamente affidabile.
