ABB 07 AC 91 GJR5252300R0101 Moduł wejść/wyjść analogowych

07 AC 91 to wysokowydajny, bardzo elastyczny moduł wejść/wyjść analogowych w rodzinie systemów ABB Advant Controller 31. Zaprojektowany jako moduł zdalny na magistrali systemowej CS31, umożliwia niezawodną i precyzyjną konwersję pomiędzy analogowymi sygnałami czujników polowych a sygnałami cyfrowymi centrali w układach sterowania automatyki przemysłowej. Dzięki potężnym możliwościom konfiguracji, doskonałym funkcjom diagnostycznym i solidnej konstrukcji moduł ten jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak kontrola procesów, monitorowanie sprzętu i gromadzenie danych.

Podstawową cechą modułu jest duża konfigurowalność jego 16 kanałów. Użytkownicy mogą wybierać pomiędzy dwoma różnymi trybami pracy za pomocą przełączników DIP na module, umożliwiając optymalną równowagę pomiędzy liczbą kanałów, rodzajem sygnału, rozdzielczością i funkcjonalnością wejścia/wyjścia w oparciu o rzeczywiste potrzeby aplikacji. Działa na napięciu zasilania 24 V DC i posiada izolowany elektrycznie interfejs magistrali CS31, zapewniający stabilną komunikację systemu i dużą odporność na zakłócenia.

2. Cechy konstrukcyjne i sprzętowe

Moduł 07AC91 ma kompaktową, modułową konstrukcję i wytrzymałą konstrukcję odpowiednią do środowisk przemysłowych.

1. Wygląd i wyświetlacz: Na panelu przednim znajdują się intuicyjne elementy wyświetlacza i obsługi, w tym:

• 8 zielonych diod LED wyboru/diagnostyki kanału: Służy do wskazywania aktualnie wybranego kanału lub wyświetlania informacji diagnostycznych (numer kanału w kodzie szesnastkowym).

• 8 zielonych diod LED wyświetlających wartość analogową: Zapewnia wizualną reprezentację wartości analogowej w formie wykresu słupkowego dla wybranego kanału, umożliwiając szybką kontrolę na miejscu.

• 1 czerwona dioda LED błędu: Świeci się, gdy wystąpi błąd modułu (np. pomiar poza zakresem).

• 1 przycisk testowy: Służy do ręcznego wyboru kanału, wyzwalania wyświetlacza diagnostycznego, przeprowadzania testów diod LED i potwierdzania błędów.

• Folia panelu przedniego zawiera czytelne oznaczenia z przyporządkowaniem adresów dla poszczególnych trybów pracy, co ułatwia montaż i uruchomienie.

2. Podłączenie elektryczne i izolacja:

• Moduł posiada wyjmowane listwy zaciskowe śrubowe ułatwiające okablowanie. Zasilacz i zaciski magistrali CS31 obsługują przewody do 2,5 mm² (lub dwa 1,5 mm²). Wszystkie pozostałe zaciski sygnału analogowego obsługują przewody o przekroju do 1,5 mm².

• Zastosowano kluczową izolację galwaniczną: Interfejs magistrali systemowej CS31 jest w pełni odizolowany elektrycznie od reszty wewnętrznych obwodów modułu. Skutecznie zapobiega to wpływowi zakłóceń na magistrali na przetwarzanie sygnału analogowego i zwiększa bezpieczeństwo systemu. Dodatkowo wejście binarne (zaciski 25/26) służące do włączania wyjść analogowych jest również izolowane.

• Ważna uwaga: W module nie ma izolacji galwanicznej pomiędzy wewnętrznym obwodem analogowym (w tym masą odniesienia AGND dla wszystkich analogowych kanałów we/wy) a zasilaniem (zacisk M 24 V DC). Maksymalna dopuszczalna różnica potencjałów pomiędzy nimi wynosi ±1V. Dlatego wszystkie połączenia zewnętrznych czujników sygnału analogowego i elementów wykonawczych muszą być elektrycznie odizolowane od otoczenia instalacji. Ponadto ekrany kabli muszą być podłączone do uziemienia szafy w miejscu wejścia do szafy sterowniczej.

3. Opcje montażu: Moduł oferuje dwie elastyczne opcje montażu:

• Standardowy montaż na szynie DIN: Zgodny z normą DIN EN 50022-35, odpowiedni do szyn DIN o wysokości 15 mm.

• Bezpośredni montaż śrubowy: Mocowany za pomocą czterech śrub M4.

• Moduł należy zamontować pionowo z zaciskami skierowanymi w górę/w dół. Należy zapewnić wystarczającą przestrzeń wokół modułu (szczególnie nad i pod) dla naturalnego chłodzenia konwekcyjnego, zapobiegającego przegrzaniu spowodowanemu zablokowaniem kanałów kablowych lub innych elementów.

3. Szczegóły podstawowych funkcji i trybów pracy

Najbardziej charakterystyczną cechą 07AC91 jest konstrukcja z dwoma trybami pracy, wybieranymi za pomocą pozycji 8 przełącznika DIP 1.

1. „12-bitowy” tryb wysokiej precyzji:

• Konfiguracja kanałów: Stała, 8 wejść analogowych (zaciski 4-19) i 8 wyjść analogowych (zaciski 27-42). Zarówno kanały wejściowe, jak i wyjściowe można indywidualnie skonfigurować dla sygnałów napięciowych ±10 V lub sygnałów prądowych 0...20 mA.

• Rozdzielczość: Zapewnia wysoką rozdzielczość 12-bitową. Dla zakresu ±10 V jest to faktycznie 11 bitów plus bit znaku. Dla zakresu 0...20mA jest to 12 bitów bez znaku.

• Reprezentacja danych: W systemie sterowania (PLC) każda wartość analogowa zajmuje pełne słowo (16 bitów). Na przykład wejście od -10 V do +10 V odpowiada zakresowi cyfrowemu od -32760 do +32760 (szesnastkowo od 8008 do 7FF8). Jeśli wejście przekracza zakres, moduł wyprowadza stałą wartość przekroczenia (+32767 lub -32767).

• Zastosowanie: Idealny do zastosowań wymagających dużej precyzji pomiarów i sterowania, takich jak precyzyjna kontrola temperatury lub ciśnienia, lub złożonych systemów wymagających jednoczesnego, precyzyjnego gromadzenia i wyprowadzania wielu kanałów.

2. „8-bitowy” tryb wysokiej gęstości:

• Wejście lub wyjście.

• Sygnał napięciowy 0...10V lub sygnał prądowy 0...20mA.

• Konfiguracja kanałów: Można konfigurować 16 kanałów analogowych (zaciski 4-19 i 27-42). Za pomocą przełączników DIP konfiguracja odbywa się parami (po dwa kanały w grupie). Każdą parę można niezależnie ustawić jako:

• Rozdzielczość: zapewnia rozdzielczość 8-bitową.

• Reprezentacja danych: Aby oszczędzać zasoby magistrali, 8-bitowe wartości cyfrowe dwóch kanałów są „pakowane” w jedno 16-bitowe słowo (jeden kanał w młodszym bajcie, drugi w starszym). Na przykład 0...10 V odpowiada zakresowi cyfrowemu od 0 do 255 (szesnastkowo od 00 do FF).

• Zastosowanie: Nadaje się do zastosowań, w których potrzebnych jest więcej kanałów sygnałowych przy stosunkowo niższych wymaganiach dotyczących precyzji, takich jak wielopunktowe monitorowanie temperatury lub sterowanie zaworami wsadowymi, oferując ekonomiczny sposób rozszerzenia możliwości obsługi sygnałów analogowych systemu.

3. Funkcja włączania wyjścia analogowego:

• Wszystkie analogowe kanały wyjściowe modułu (w dowolnym trybie) są sterowane przez dedykowane wejście zezwalające. Wejście to znajduje się na zaciskach 25 (+) i 26 (-) i wymaga sygnału 24 V DC (binarne „1”) do aktywacji wszystkich wyjść analogowych.

• Jeśli sygnał zezwolenia nie jest obecny, wszystkie wyjścia napięciowe pozostają na poziomie 0 V, a wyjścia prądowe pozostają na poziomie 0 mA. Ta funkcja dodaje warstwę bezpieczeństwa, umożliwiając bezpieczne wyłączenie wszystkich wyjść analogowych na czas awarii lub konserwacji.

4. Konfiguracja i adresowanie

Konfiguracja adresu modułu i trybu pracy odbywa się całkowicie za pomocą dwóch przełączników DIP umieszczonych pod przesuwaną pokrywą po prawej stronie modułu, nie wymagając żadnych narzędzi programowych – jest prosta i niezawodna.

1. Ustawienie adresu modułu: Ustawiane za pomocą przełącznika DIP adresu (8 pozycji). Wartość adresu jest sumą wag odpowiadających wszystkim przełącznikom w pozycji „ON” (wagi to 1, 2, 4, 8,...). Adres ten określa pozycję logiczną modułu na magistrali CS31. W przypadku stosowania z jednostkami centralnymi, takimi jak seria 07 KR 91 / 07 KT 9x, dostępny zakres adresów to zazwyczaj 00-05 lub 08-15.

2. Konfiguracja kanału:

• Tryb „12-bitowy”: Używa przełączników DIP 1 i 2. Każdy bit odpowiada jednemu kanałowi (E0-A7). WYŁ. = ±10 V, WŁ. = 0...20 mA.

• Tryb „8-bitowy”: Używa przełączników DIP 1 i 2. Każde dwa bity odpowiadają parze kanałów. Lewy przełącznik określa kierunek (OFF = wejście, ON = wyjście). Prawy przełącznik określa typ (OFF = 0...10V, ON = 0...20mA).

3. Adresowanie w PLC:

• Tryb „12-bitowy”: Każdy kanał wejścia/wyjścia zajmuje własne analogowe słowo wejściowe (EW) lub analogowe słowo wyjściowe (AW). Na przykład, jeśli adres bazowy to „n”, wejście E0 odpowiada EW n,00, a wyjście A0 odpowiada AW n,00.

• Tryb „8-bitowy”: Każde słowo zawiera dwa kanały. Na przykład, jeśli adres bazowy to „n”, para kanałów 0/1, skonfigurowana jako wejścia, odpowiada młodszemu bajtowi (Lo) i starszemu bajtowi (Hi) EW n,00.

5. Funkcje diagnostyczne i konserwacyjne

07AC91 jest wyposażony w kompleksowy system diagnostyczny, znacznie upraszczający rozwiązywanie problemów i konserwację.

1. Wyświetlacz diagnostyczny:

• Poziom modułu: Zaświeci się czerwona dioda LED błędu, wskazując błąd.

• Poziom systemu: Informacja o błędzie (np. „Poza zasięgiem”) jest przesyłana magistralą CS31 do jednostki centralnej. Szczegółowe informacje, takie jak klasyfikacja błędów, typ modułu, numer grupy i numer kanału, można wyświetlić w określonych słowach stanu sterownika PLC (np. MW 255).

• Poziom kanału: Za pomocą przycisku testowego na panelu przednim można sprawdzić stan kanału po kanale. Naciśnięcie przycisku powoduje, że diody wyboru kanału wyświetlają aktualny numer kanału w kodzie binarnym. Zwolnienie przycisku powoduje, że diody wartości analogowej pokazują wielkość sygnału analogowego dla danego kanału. Następnie przez około 3 sekundy zapalają się określone diody LED (np. dioda LED 4), wskazujące stany takie jak „Poza zasięgiem” dla tego kanału.

2. Potwierdzenie błędu: Po usunięciu błędu wskazanie błędu można usunąć poprzez potwierdzenie błędu poprzez:

• Naciśnięcie i przytrzymanie przycisku testowego modułu przez około 5 sekund.

• Korzystanie z oprogramowania do programowania (PC).

• Wykonanie polecenia potwierdzenia w programie PLC jednostki centralnej.

3. Funkcja samozabezpieczenia (wejście prądowe): Po skonfigurowaniu dla wejścia prądowego 0...20 mA i prąd przekracza limity, wewnętrzny bocznik wejściowy modułu automatycznie wyłącza się w celu samozabezpieczenia i wysyła na wyjściu wartość „przekroczenia”. Moduł próbuje ponownie aktywować pomiar mniej więcej raz na sekundę. Gdy prąd powróci do akceptowalnego zakresu, prawidłowy pomiar zostanie wznowiony.

4. Test LED: Przycisk testowy może zainicjować test, podczas którego zaświecą się wszystkie diody LED, co ułatwia szybkie sprawdzenie funkcjonalności wyświetlacza.