Emerson
VE4005S2B2
In magazzino
T/T
Xiamen
| Disponibilità: | |
|---|---|
| Quantità: | |
VE4005S2B2 è un gruppo di interfaccia I/O completamente integrato e accoppiato in fabbrica all'interno del sottosistema I/O tradizionale Emerson DeltaV™ serie M. Questo gruppo comprende due componenti essenziali: la scheda di uscita analogica (AO) serie 2 KJ3221X1‑BA1 con HART e la morsettiera I/O con fusibile KJ4001X1‑CB1 . Progettato per installazioni simplex (non ridondanti), VE4005S2B2 fornisce otto canali di uscita analogici da 4–20 mA isolati individualmente con funzionalità pass-through HART, fornendo segnali di controllo precisi agli elementi di controllo finali come valvole, posizionatori e attuatori in ambienti di automazione dei processi.
Il VE4005S2B2 è progettato per soddisfare i severi requisiti del moderno controllo di processo, combinando elevata precisione, isolamento robusto e funzionalità diagnostiche avanzate in un fattore di forma compatto e plug-and-play. È completamente compatibile con i controller DeltaV serie M (MQ, MX, PK) e i supporti orizzontali o VerticalPlus e supporta l'aggiunta e la sostituzione online sotto tensione (hot‑swap) se installato con un alimentatore FM approvato, come dettagliato nelle linee guida di installazione di Classe I Divisione 2. La morsettiera con fusibile fornisce protezione integrale da sovracorrente per canale, semplificando il cablaggio sul campo e riducendo il numero di componenti esterni, riducendo così i costi di investimento e di installazione.
Questa introduzione al prodotto offre una panoramica completa del VE4005S2B2, coprendo le applicazioni previste, i principali vantaggi, le specifiche tecniche dettagliate in formato tabellare, le informazioni sulla certificazione, i dati per l'ordinazione e le considerazioni essenziali sull'installazione e sulla sicurezza. Tutte le informazioni derivano dalla scheda tecnica ufficiale del prodotto I/O tradizionali della serie DeltaV M e dalle istruzioni di installazione FM/ATEX per aree pericolose (documento 12P1293).
Panoramica del prodotto e contesto del sistema
VE4005S2B2 fa parte della famiglia di I/O tradizionali della serie M DeltaV, rinomata per la sua modularità, il design montabile sul campo e la facilità di manutenzione. I sottosistemi I/O tradizionali vengono implementati vicino ai dispositivi di campo, riducendo significativamente i cablaggi ed eliminando la necessità di estesi pannelli di smistamento. Il VE4005S2B2 soddisfa specificamente i requisiti di uscita analogica, convertendo i segnali di controllo digitale dal controller DeltaV in segnali di corrente da 4–20 mA ad alta precisione che guidano gli attuatori di campo. Il supporto del protocollo HART (Highway Addressable Remote Transducer) integrato consente la comunicazione digitale bidirezionale sullo stesso circuito a due fili, consentendo agli utenti di accedere alla diagnostica del dispositivo, ai dati di calibrazione e alle variabili secondarie tramite AMS Device Manager di Emerson senza cablaggio aggiuntivo.
Il VE4005S2B2 è progettato per il funzionamento simplex, ovvero con una singola scheda per interfaccia I/O. Per le applicazioni critiche che richiedono ridondanza, è disponibile una versione ridondante che utilizza la stessa scheda KJ3221X1‑BA1 montata su una morsettiera ridondante a due larghezze (modello VE4035S2B1 o simile), ma il VE4005S2B2 stesso è il gruppo simplex con fusibile. La morsettiera con fusibili (KJ4001X1‑CB1) incorpora un fusibile sostituibile da 2,0 A per canale (lato campo), proteggendo sia la scheda che il dispositivo di campo da condizioni di sovracorrente. Questo fusibile integrato elimina la necessità di portafusibili esterni, risparmiando spazio sul pannello e manodopera di installazione.
Principali vantaggi e vantaggi funzionali
Riduzione dei costi di capitale – VE4005S2B2 sfrutta la modularità completa del sistema. Gli utenti possono acquistare interfacce I/O in gruppi di 8 canali secondo necessità, scalando il sistema in modo incrementale. La morsettiera con fusibile riduce i componenti esterni e la possibilità di montare l'interfaccia in scatole di derivazione sul campo riduce al minimo l'ingombro della sala di controllo e i lunghi percorsi dei cavi multicore.
Risparmio di tempo e costi di installazione – Il design plug-and-play consente di precablare la morsettiera in negozio prima dell'installazione della scheda I/O. La scheda si collega semplicemente al supporto dell'interfaccia I/O e la morsettiera si accoppia direttamente senza cablaggio aggiuntivo. Il sistema di codifica (posizioni della chiave univoche per ciascun tipo di scheda) garantisce che solo la scheda AO corretta possa essere inserita nella morsettiera con fusibile, eliminando errori di installazione e risparmiando tempo di messa in servizio.
Produttività migliorata – VE4005S2B2 supporta l'aggiunta e la sostituzione online. Con l'alimentazione del sistema sotto tensione (in condizioni specifiche), la carta può essere rimossa o inserita senza interrompere il processo, a condizione che l'alimentazione di campo sia diseccitata e venga gestita solo una carta alla volta. DeltaV Explorer riconosce automaticamente il nuovo hardware e assegna la configurazione di base.
Disponibilità del processo – Sebbene il VE4005S2B2 sia un gruppo simplex, il suo design incorpora un elevato isolamento (1500 V CC testato in fabbrica) e robusti LED diagnostici (alimentazione, errore e stato del canale) per facilitare la rapida identificazione dei guasti. Il pass‑through HART consente la manutenzione predittiva, riducendo i tempi di inattività non pianificati.
Idoneità alle aree pericolose – Il VE4005S2B2 è dotato di certificazioni FM, CSA, ATEX e IEC‑Ex per aree pericolose di Classe I, Divisione 2 (Gruppi A, B, C, D) e Zona 2. La classificazione del circuito di campo per la scheda KJ3221X1‑BA1 è di tipo non innescante (a energia limitata) con parametri di sicurezza definiti (Voc, Isc, Ca, La), consentendo il collegamento a dispositivi di campo in luoghi classificati senza la necessità di barriere di sicurezza intrinseca in molti casi, a condizione che l'apparecchiatura collegata soddisfi i limiti specificati.
Note sull'applicazione e sull'utilizzo
Il VE4005S2B2 viene generalmente utilizzato in circuiti di controllo di processo continui in cui è richiesta un'uscita di corrente precisa per posizionare valvole di controllo, azionamenti a velocità variabile o altri attuatori modulanti. Il modem HART integrato consente la comunicazione digitale senza influenzare il segnale analogico, consentendo la gestione delle risorse, la calibrazione remota e la raccolta dei dati diagnostici tramite AMS Device Manager. La scheda supporta il pass‑through HART per tutti gli otto canali, con un tempo di scansione tipico di 600–800 ms per canale abilitato, garantendo aggiornamenti tempestivi delle variabili di processo.
La morsettiera con fusibile fornisce un fusibile da 2,0 A per canale. Questo fusibile è sostituibile sul campo ed è progettato per proteggere da guasti di cablaggio o cortocircuiti dell'attuatore. Il tipo di fusibile è del tipo ad azione lenta o ritardata (fare riferimento alle specifiche del kit fusibili). La morsettiera accetta il cablaggio di campo standard (dimensione filo consigliata da 0,5 a 2,5 mm² / 20–14 AWG) e include polarità e numerazione dei canali chiaramente contrassegnate.
Quando si pianifica l'installazione, tenere presente che il VE4005S2B2 richiede uno slot del supporto corrispondente con la codifica corretta. Le posizioni delle chiavi della scheda (contrassegnate sul lato della scheda) sono impostate in fabbrica per corrispondere alla morsettiera. La morsettiera con fusibile è codificata specificatamente per la scheda AO; il tentativo di inserire un tipo di carta diverso (ad esempio, AI o DI) viene impedito meccanicamente.
Per le espansioni del sistema, il VE4005S2B2 può essere installato sotto tensione (hot‑swap) purché siano soddisfatte le condizioni di sicurezza. Questa funzionalità riduce al minimo i tempi di inattività del processo durante la manutenzione o gli aggiornamenti di capacità. Dopo l'inserimento, il sistema DeltaV rileva automaticamente la nuova carta e le assegna una configurazione di base, che può poi essere personalizzata nella strategia di controllo.
Manutenzione e risoluzione dei problemi
Indicatori LED: la scheda dispone di un LED di alimentazione verde e di un LED di errore rosso. I LED di stato dei singoli canali indicano attività di uscita o condizioni di guasto (ad esempio, circuito aperto, cortocircuito o sovracorrente). Fare riferimento alla diagnostica DeltaV per i codici di errore dettagliati.
Sostituzione del fusibile: se il fusibile di un canale si brucia, sostituirlo solo con il fusibile approvato del kit KJ4010X1‑BC1 (parte 55P0587X012). Assicurarsi che l'alimentazione di campo sia rimossa prima della sostituzione del fusibile.
Sostituzione della scheda: in caso di scheda difettosa, con l'alimentazione del sistema alimentata (e l'alimentazione di campo diseccitata), rimuovere la vecchia scheda e inserire quella nuova. La codifica garantisce il corretto inserimento. Dopo la sostituzione, il sistema rimette automaticamente in servizio la carta.
Ispezione periodica: in ambienti chimici aggressivi, ispezionare la plastica della morsettiera e i portafusibili per eventuali deterioramenti. Se si osservano crepe o scolorimenti, sostituire la morsettiera.
Specifiche tecniche dettagliate
Le tabelle seguenti presentano i dati tecnici completi per l'assieme VE4005S2B2. Tutti i valori derivano dalla documentazione ufficiale del prodotto Emerson e sono applicabili nell'intero intervallo di temperature operative, salvo diversa indicazione.
Tabella 1: Specifiche generali per VE4005S2B2 (livello di assemblaggio)
Parametro |
Specifica |
|---|---|
Designazione del prodotto |
VE4005S2B2 – Blocco di terminazione I/O con fusibile e scheda HART AO a 8 canali (simplex) |
Modello scheda I/O |
KJ3221X1‑BA1 (uscita analogica serie 2 con HART) |
Modello di morsettiera |
KJ4001X1‑CB1 (morsettiera I/O con fusibile) |
Numero di canali |
8 (isolati singolarmente) |
Tipo di segnale |
Uscita analogica, 4–20 mA (con comunicazione digitale HART) |
Gamma completa del segnale |
Da 1 a 23 mA (capacità di fuoricampo) |
Precisione rispetto alla temperatura |
±0,25% del campo (inclusa la deriva da –40 a 70 °C) |
Risoluzione |
Convertitore D/A a 12 bit (fornisce una risoluzione a step fine) |
Conformità dell'uscita |
20 mA a 21,6 V CC con carico da 700 Ω (resistenza di carico massima) |
Calibrazione |
Calibrato in fabbrica; dati di calibrazione memorizzati sulla scheda: non è richiesta alcuna calibrazione sul campo |
Corrente bus locale (12 V CC nominale) |
Simplex: 100 mA tipico, 150 mA massimo |
Potenza del circuito di campo |
300 mA massimo a 24 V CC (+10 %), fornito dall'alimentazione di campo tramite bus |
Isolamento |
Ciascun canale otticamente isolato dal sistema; testato in fabbrica a 1.500 V CC (da sistema a campo) |
Fusibile opzionale |
2,0 A per canale (lato campo), sostituibile (parte di KJ4001X1‑CB1) |
Supporto per la comunicazione HART |
Pass-through HART per AMS Device Manager; reportistica sulle variabili e sullo stato per le funzioni di controllo |
Tempo di scansione HART |
600 – 800 ms (tipico) per canale abilitato |
Temperatura operativa |
Da –40 a 70 °C (da –40 a 158 °F) – vedere la nota sulla durata ad alta temperatura |
Temperatura di conservazione |
Da –40 a 85 °C (da –40 a 185 °F) |
Umidità relativa |
Dal 5 al 95% senza condensa |
Contaminanti presenti nell'aria |
ISA‑S71.04‑1985 Classe G3 con rivestimento conforme |
Grado di protezione |
IP20 |
Shock |
10 g, ½ onda sinusoidale per 11 ms |
Vibrazione |
1 mm picco-picco da 5 a 16 Hz; 0,5 g da 16 a 150 Hz |
Dimensioni (per carta) |
Altezza 10,7 cm (4,2 pollici), Larghezza 4,1 cm (1,6 pollici), Profondità 10,5 cm (4,1 pollici) |
Tipo di morsettiera |
Terminazione a vite con fusibile per il cablaggio sul campo; accetta dispositivi a 2 fili |
Tabella 2: Caratteristiche elettriche – Uscita analogica (per canale)
Parametro |
Valore |
|---|---|
Intervallo di uscita nominale |
Da 4 a 20 mA (lineare) |
Gamma utilizzabile |
Da 1 a 23 mA (rilevamento fuori campo disponibile) |
Tensione di conformità in uscita |
Minimo 21,6 V CC a 20 mA (con alimentazione 24 V CC e carico 700 Ω) |
Massima resistenza al carico |
700 Ω a 21,6 V di alimentazione; si riduce con una minore offerta |
Precisione (include linearità, isteresi, ripetibilità) |
±0,25% del campo sull'intero intervallo di temperature |
Ripetibilità |
±0,05% dell'intervallo |
Risoluzione |
12 bit (circa 0,025% della gamma completa) |
Deriva della temperatura |
Incluso nelle specifiche di precisione |
Tempo di risposta |
Non specificato – tipico per il controllo di processo; Aggiornamenti HART al momento della scansione |
Ondulazione dell'uscita |
< 10 mV da picco a picco (tipico) |
Protezione da cortocircuito |
Protetto tramite fusibile per canale (2,0 A) e limitazione di corrente interna |
Rilevamento di circuito aperto |
Supportato tramite diagnostica HART e avvisi hardware |
Tabella 3: Isolamento e rigidità dielettrica
Parametro |
Specifica |
|---|---|
Tipo di isolamento |
Isolamento optoaccoppiatore tra ciascun canale e la logica del sistema |
Tensione di prova di isolamento |
1500 V CC (testato in fabbrica) tra i circuiti di campo e il lato del sistema |
Isolamento da canale a canale |
Non isolati l'uno dall'altro (ritorno del campo comune): ciascun canale è isolato solo dal sistema |
Tensione di modo comune |
±0,7 V CC massimo tra i canali (se referenziati), ma l'isolamento è solo da sistema a campo |
Tabella 4: Classificazione dei circuiti di campo per aree pericolose (parametri non innescanti)
La scheda KJ3221X1‑BA1 all'interno del VE4005S2B2 è classificata come non innescante per Classe I, Divisione 2, Gruppi A, B, C, D (e Zona 2). Quando si collegano i dispositivi di campo è necessario rispettare i seguenti limiti.
Parametro |
Valore |
Descrizione |
|---|---|---|
Voc |
28,7 V |
Massima tensione a circuito aperto che può essere fornita all'area pericolosa per canale |
Isc |
33 mA |
Corrente di cortocircuito massima per canale |
Ca (capacità) |
17 µF |
Capacità esterna massima consentita (inclusi cavo e dispositivo) che può essere collegata |
La (Induttanza) |
11 mH |
Induttanza esterna massima consentita (inclusi cavo e dispositivo) che può essere collegata |
Vmax (dispositivo) |
Deve essere ≥ Voc |
Gli apparecchi collegati devono avere Vmax ≥ 28,7 V |
Imax (dispositivo) |
Deve essere ≥ Isc |
Gli apparecchi collegati devono avere Imax ≥ 33 mA |
Ci (dispositivo) |
≤Ca |
Capacità non protetta dell'apparato collegato ≤ 17 µF |
Li (dispositivo) |
≤ La |
Induttanza non protetta dell'apparecchio collegato ≤ 11 mH |
Importante: il circuito di campo è non innescante solo quando il dispositivo collegato soddisfa i parametri di cui sopra ed è approvato FM per il cablaggio non innescante. I circuiti non innescanti non devono essere interconnessi con circuiti non innescanti. Fare riferimento al documento di installazione 12P1293 per le pratiche di cablaggio dettagliate.
Tabella 5: Requisiti di alimentazione
Tipo di fornitura |
Parametro |
Valore |
|---|---|---|
Alimentazione del sistema (bus locale) |
Voltaggio |
12 V CC nominali (dalla portante) |
Corrente (solo fronte) |
100 mA tipico, 150 mA massimo per scheda |
|
Potenza di campo (con bus) |
Voltaggio |
24 V CC (+10 %, ovvero 26,4 V max) |
Attuale (per carta) |
300 mA massimo (totale per tutti gli 8 canali) |
|
Fusibile |
2,0 A per canale (lato campo) – sostituibile |
|
Certificazione dell'alimentatore |
Deve essere approvato FM per Classe I Div 2 con Voc ≤ 12,6 V e Lo ≤ 23 µH per funzionalità hot‑swap |
Tabella 6: Indicatori e diagnostica
Caratteristica |
Descrizione |
|---|---|
LED di alimentazione |
Verde: indica che l'alimentazione del sistema è presente sulla scheda |
LED di errore interno |
Rosso: indica un guasto hardware o un errore di comunicazione |
LED di stato del canale |
Otto LED individuali (uno per canale): forniscono una rapida indicazione visiva dello stato dell'uscita (acceso/spento, guasto) |
Avvisi hardware |
Segnalazione automatica degli errori di integrità (primaria e secondaria nelle versioni ridondanti, ma per simplex, segnala errori di canale) |
Esploratore diagnostico |
Integrità e stato di ciascun canale disponibili tramite DeltaV Diagnostics Explorer |
Stato HART |
Variabile e stato del dispositivo riportati al controller per il controllo e la manutenzione |
Tabella 7: Specifiche ambientali e meccaniche (comuni a tutti gli I/O della serie M)
Parametro |
Valore |
|---|---|
Intervallo di temperatura operativa |
Da –40 °C a +70 °C (da –40 °F a +158 °F) * |
Temperatura di conservazione |
Da –40 °C a +85 °C (da –40 °F a +185 °F) |
Umidità relativa |
Dal 5% al 95% (senza condensa) |
Protezione dalla corrosione |
Il rivestimento conforme soddisfa ISA‑S71.04‑1985 Classe G3 |
Protezione dall'ingresso |
IP 20 (adatto per installazione chiusa) |
Resistenza agli urti |
10 g, ½ seno, 11 ms |
Resistenza alle vibrazioni |
1 mm picco-picco (5–16 Hz); 0,5 g (16–150 Hz) |
Dimensioni (per carta) |
A 107 mm (4,2 pollici) × L 41 mm (1,6 pollici) × P 105 mm (4,1 pollici) |
Peso |
ca. 0,3 kg (0,66 libbre) per scheda; la morsettiera aggiunge ca. 0,2 kg |
*Nota: il funzionamento continuo al limite superiore della temperatura può ridurre la durata prevista. Fare riferimento al white paper Emerson 'Effetti del calore e del flusso d'aria all'interno di un armadio' per indicazioni sul declassamento.
Tabella 8: compatibilità e requisiti di sistema
Articolo |
Requisito |
|---|---|
Controller supportati |
Controller MQ, MX, PK (serie M) – compatibili anche con i controller serie S sulla stessa rete di controllo d'area DeltaV dalla versione 11.3.1 in poi |
Compatibilità con l'operatore |
Supporti orizzontali o VerticalPlus della serie M (larghezza 8 o larghezza 4): non fisicamente compatibili con i supporti della serie S |
Versione del software |
Per VE4005S2B2 (con KJ3221X1‑BA1), richiede DeltaV v10.3.1 o successiva (nota: le versioni precedenti potrebbero utilizzare un numero di modello diverso KJ3221X1‑BA2, ma VE4005S2B2 è supportato dalla v10.3.1) |
Codifica della morsettiera |
Posizione chiave univoca: la scheda KJ3221X1‑BA1 ha un codice chiave specifico che corrisponde alla morsettiera con fusibile, impedendo l'inserimento di tipi di scheda errati |
Supporto per la ridondanza |
VE4005S2B2 è solo fronte. Per la ridondanza, utilizzare una morsettiera ridondante (ad esempio, VE4035S2B1) con due schede. |
Terminazione di massa |
Per il cablaggio ad alta densità, è disponibile un blocco di terminazione di massa a 16 pin (VE4005S2B3), ma VE4005S2B2 è la versione con terminale a vite con fusibile. |
Tabella 9: Informazioni per l'ordine (estratto per VE4005S2B2)
Descrizione |
Numero di modello |
|---|---|
Interfaccia I/O uscita analogica con fusibile, 8 canali, 4–20 mA HART (simplex) – include scheda KJ3221X1‑BA1 e morsettiera con fusibile KJ4001X1‑CB1 |
VE4005S2B2 |
Morsettiera standard alternativa (senza fusibile). |
VE4005S2B1 |
Morsettiera standard ridondante |
VE4035S2B1 |
Blocco di terminazione di massa a 16 pin (simplex) |
VE4005S2B3 |
Nota: il numero del modello VE4005S2B2 è elencato con un doppio asterisco nel PDS, indicando il supporto di DeltaV v10.3.1 e successive. Per le versioni precedenti potrebbe essere richiesto un codice articolo diverso (KJ3222X1‑BA2 o equivalente).
Tabella 10: Certificazioni e approvazioni per aree pericolose
Il gruppo VE4005S2B2 (sia scheda che morsettiera) è dotato delle seguenti certificazioni, come per i singoli componenti. La scheda KJ3221X1‑BA1 è certificata; la morsettiera è passiva ma deve essere utilizzata nella configurazione omologata.
Organismo di certificazione |
Norma/Marcatura |
Classificazione |
|---|---|---|
FM (Stati Uniti) |
Classe I, Divisione 2, Gruppi A, B, C, D, T4 |
Adatto per l'uso in aree pericolose come circuiti di campo non innescanti |
cFM (Canada) |
Classe I, Divisione 2, Gruppi A, B, C, D, T4 |
Come sopra |
ATEX |
II 3G Ex ec IIC T4 Gc (o Ex nA nC IIC T4 Gc) |
Zona 2, adatta per funzionamento senza accensione |
IEC‑Ex |
II 3G Ex ec IIC T4 Gc |
Zona 2, non innescante |
CE |
EN61326‑1 (EMC) |
Compatibilità elettromagnetica per ambienti industriali |
Marino |
IACS E10, ABS, DNV |
Idoneo per applicazioni marine (vedi certificati specifici) |
Avvertenze importanti sull'installazione (dal documento 12P1293):
L'alimentazione deve essere diseccitata prima di scollegare portanti, cavi di prolunga o terminatori.
L'alimentazione di campo bus deve essere diseccitata prima di rimuovere o inserire la scheda.
È possibile rimuovere o inserire una sola scheda alla volta con l'alimentazione del sistema alimentata e solo quando l'alimentazione del sistema soddisfa i parametri approvati FM (Voc ≤ 12,6 V, Lo ≤ 23 µH).
I circuiti non innescanti e non generanti archi elettrici non devono essere interconnessi.
I fusibili sostituibili (tipo KJ4010X1‑BC1, singolo 55P0587X012) devono essere periodicamente ispezionati per verificare il deterioramento del materiale dell'alloggiamento in poliammide 6 se esposto a determinati prodotti chimici.
Per installazioni in aree pericolose, fare riferimento alle istruzioni di installazione di Classe I Divisione 2 (12P1293) e alle istruzioni di Zona 2 (12P2046).