Jednostka podstawowa ABB 07KT97

ABB 07 KT 97 to wysokowydajna jednostka podstawowa (moduł procesora) w ramach inteligentnego zdecentralizowanego systemu automatyki Advant Controller 31. Łączy w sobie potężne możliwości przetwarzania, bogate zintegrowane interfejsy we/wy i elastyczne opcje komunikacji. Może działać jako stacja główna na magistrali systemowej CS31 do tworzenia wydajnych rozproszonych systemów sterowania lub służyć jako zdalna inteligentna stacja podrzędna lub samodzielny sterownik. Jest to idealny sterownik podstawowy spełniający wymagania aplikacji automatyki przemysłowej średniej i wyższej klasy.

Jako standardowy model o wysokiej wydajności w tej serii, 07 KT 97 R0200 oferuje do 480 kB pamięci programu użytkownika i 256 kB pamięci danych użytkownika. Integruje licznik cyfrowy, analogowy, szybki oraz różne interfejsy komunikacyjne, umożliwiając ścisłą integrację sterownika z sygnałami obiektowymi. Zmniejsza to zależność od zewnętrznych modułów rozszerzeń i zwiększa zwartość i niezawodność systemu.

2. Podstawowe funkcje i przegląd

2.1 Wydajne przetwarzanie i pamięć

• Pamięć programu użytkownika: 480 kB Flash EPROM, obsługująca złożoną logikę sterowania.

• Pamięć danych użytkownika: 256 kB do przechowywania zmiennych procesowych, receptur itp., z możliwością podtrzymania bateryjnego.

• Szybkość przetwarzania: Typowy czas przetwarzania 0,3 ms/kB programu (instrukcje 65% bitów, 35% instrukcji słów), zapewniający szybkie cykle skanowania programu.

2.2 Bogate zintegrowane zasoby we/wy (przykład: 07 KT 97 R0200)

• Wejścia cyfrowe (DI): 24 kanały, podzielone na 3 grupy (po 8 kanałów każda), z izolacją galwaniczną pomiędzy grupami i od systemu, obsługujące sygnały 24V DC.

• Wyjścia cyfrowe (DO): 16 wyjść tranzystorowych, podzielonych na 2 grupy (po 8 kanałów każda), z izolacją pomiędzy grupami. Każdy kanał ma obciążenie znamionowe 0,5 A i jest wyposażony w zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem.

• Wejścia/wyjścia cyfrowe (DIO): 8 konfigurowalnych kanałów, które można indywidualnie ustawić jako wejścia, wyjścia lub wyjścia z możliwością ponownego odczytu, zintegrowanych w jedną izolowaną grupę.

• Wejścia analogowe (AI): 8 precyzyjnych, indywidualnie konfigurowalnych wejść. Każdy kanał można niezależnie ustawić na:

• Wejście napięciowe: 0…10 V, 0…5 V, ±10 V, ±5 V

• Wejście prądowe: 0…20 mA, 4…20 mA

• Wejście temperatury: Pt100 RTD (2-przewodowy lub 3-przewodowy)

• Wejście różnicowe: do tłumienia szumów w trybie wspólnym

• Wejście cyfrowe: Może być używane jako zwykłe wejścia cyfrowe 24 V DC.

• Wyjścia analogowe (AO): 4 konfigurowalne wyjścia obsługujące sygnały ±10 V, 0…20 mA, 4…20 mA.

2.3 Zaawansowane możliwości komunikacji i integracji sieciowej

• Interfejs magistrali systemowej CS31: Do podłączenia rozproszonych zdalnych modułów we/wy Advant Controller 31 (np. wspomnianych wcześniej 07 DC 92, 07 DI 92), z możliwością rozbudowy do 992 cyfrowych punktów we/wy lub 224 kanałów analogowych.

• Interfejsy szeregowe: 2 niezależne interfejsy RS-232 (COM1, COM2) do programowania, debugowania, łączenia z panelami operatorskimi lub działania jako master/slave MODBUS.

• Opcjonalne zintegrowane interfejsy sieciowe: 07 KT 97 oferuje różne wersje, opcjonalnie integrujące następujące wysokowydajne interfejsy magistrali polowej lub przemysłowego Ethernetu w celu bezproblemowej integracji z sieciami wyższego poziomu lub urządzeniami innych firm:

• PROFIBUS-DP: Zgodny z normą EN 50170, może pracować jako master lub slave.

• ARCNET: Do budowy wysokowydajnych deterministycznych sieci sterujących.

• Ethernet: Obsługuje protokoły 10/100Base-TX, TCP/IP, UDP/IP, Modbus TCP.

• CANopen: Zgodny z normą ISO 11898, może działać jako master.

• Interfejsy kombinowane: takie jak Ethernet + PROFIBUS, ARCNET + PROFIBUS itp., oferujące dużą elastyczność połączeń.

2.4 Funkcje specjalne i funkcje zaawansowane

• Szybki licznik sprzętowy: Zintegrowany szybki licznik wykorzystujący dedykowane kanały wejściowe (E62.00, E62.01), maksymalna częstotliwość zliczania 50 kHz, obsługuje 7 konfigurowalnych trybów pracy (np. jednofazowy, enkoder kwadraturowy, pomiar częstotliwości), działa niezależnie od cyklu PLC.

• Zegar czasu rzeczywistego: Zintegrowany zegar sprzętowy do oznaczania czasu, zaplanowanych zadań itp.

• Karta SmartMedia: Obsługuje kartę pamięci 07 MC 90 (2 MB lub 8 MB) do tworzenia kopii zapasowych programów/danych użytkownika lub wykonywania aktualizacji oprogramowania sprzętowego, znacznie ułatwiając konserwację projektu i masową produkcję.

• Kompleksowa diagnostyka i sygnalizacja stanu: Na panelu przednim znajduje się aż 60 diod LED, które wyraźnie wyświetlają:

• Stan wszystkich cyfrowych punktów we/wy (zielone/żółte diody LED).

• Stan zasilania, akumulatora i pracy (RUN).

• Poziomy błędów (błąd krytyczny FK1, poważny błąd FK2, błąd świetlny FK3).

• Stan magistrali (magistrala BA aktywna, błędy magistrali BE/RE/SE).

• Alarm przeciążenia/zwarcia wyjścia.

• Przechowywanie danych: Za pomocą wymiennego modułu baterii litowej 07 LE 90 (typowa żywotność 5 lat) w celu utrzymania programu użytkownika, danych i zegara czasu rzeczywistego w pamięci RAM podczas utraty zasilania.

3. Projekt sprzętu i połączenia

3.1 Układ panelu przedniego i elementy obsługi

Panel przedni jest intuicyjnie zaprojektowany, integruje wszystkie wskaźniki stanu i podstawowe elementy operacyjne:

• Obszar listwy zaciskowej: Wykorzystuje zdejmowane listwy zaciskowe śrubowe w celu łatwego okablowania. Zaciski są wyraźnie podzielone na strefy odpowiadające różnym grupom wejść/wyjść.

• Obszar wskaźników LED: Gęsto rozmieszczone lampki stanu we/wy i lampki stanu systemu.

• Sterowanie działaniem: Przełącznik RUN/STOP do uruchamiania/zatrzymywania programu użytkownika.

• Porty komunikacyjne: interfejsy szeregowe COM1 i COM2.

• Gniazdo karty pamięci: Do wkładania karty SmartMedia.

• Komora baterii: Znajduje się z boku modułu i służy do instalowania baterii zapasowej.

3.2 Projekt izolacji elektrycznej

W modelu 07 KT 97 zastosowano skrupulatną konstrukcję izolacji elektrycznej, która jest kluczem do jego wysokiej niezawodności:

• Wejścia cyfrowe: 3 grupy (po 8 punktów każda) izolowane od siebie i od reszty systemu.

• Wyjścia cyfrowe: 2 grupy (po 8 punktów każda) izolowane od siebie i od reszty systemu.

• Wejścia/wyjścia cyfrowe: 1 grupa 8 punktów, odizolowana od reszty systemu.

• Sygnały analogowe: Grupy wejść i wyjść analogowych nie są wewnętrznie izolowane, ale ich masy odniesienia (AGND1, AGND2) mogą wykazywać pewną różnicę potencjałów (±1 V) w stosunku do uziemienia cyfrowego i uziemienia zasilania. Niezawodne działanie zapewnia zastosowanie ekranowanych przewodów i odpowiedniego uziemienia.

• Interfejsy komunikacyjne: Magistrala CS31 i interfejsy szeregowe COM1/COM2 są izolowane od obwodów wewnętrznych.

• Zasilanie: Wejście 24 V DC posiada zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją.

3.3 Zasilanie i uziemienie

• Zasilanie: 24 V DC (±15%), podłączane poprzez 5-pinową listwę zaciskową. Zalecany jest stabilny i niezawodny przemysłowy zasilacz impulsowy.

• Uziemienie: Zapewnia zacisk uziemienia ochronnego (PE) i zacisk uziemienia Faston. Należy podkreślić, że należy je podłączyć do systemu uziemienia szafy sterowniczej, unikając pętli uziemienia. Ekrany kabli sygnału analogowego należy uziemić w jednym miejscu po stronie sterownika.

4. Scenariusze zastosowań

Dzięki potężnym zintegrowanym funkcjom i możliwościom rozbudowy, ABB 07 KT 97 nadaje się do wielu wymagających dziedzin automatyki przemysłowej:

1. Samodzielne sterowanie maszyną: Jako samodzielny sterownik o wysokiej wydajności, bezpośrednio przetwarzający dużą liczbę lokalnych sygnałów we/wy (np. czujniki, siłowniki, analogowe wartości zadane dla napędów). Nadaje się do maszyn pakujących, pras drukarskich, wtryskarek, stanowisk testowych itp.

2. Stacja główna w rozproszonych systemach sterowania: Jako główny sterownik na magistrali systemowej CS31, łączący zdalne stacje we/wy (np. 07 DC 92, 07 DI 92) rozproszone po całym sprzęcie, budujący czyste i niezawodne systemy dla linii karoserii samochodowych, linii montażowych, systemów transportu materiałów.

3. Podsystem sterowania procesem: wykorzystuje możliwości przetwarzania analogowego i funkcje PID (za pośrednictwem oprogramowania) do kontrolowania parametrów procesu, takich jak temperatura, ciśnienie i przepływ. Może służyć jako inteligentny front-end dla dużych systemów DCS lub SCADA.

4. Sieciowa komórka produkcyjna: Dzięki zintegrowanemu interfejsowi PROFIBUS-DP lub Ethernet, płynnie integruje się z sieciami przemysłowymi na poziomie fabrycznym w celu wymiany danych z systemami MES/ERP wyższego poziomu, panelami HMI, urządzeniami napędowymi i innymi sterownikami PLC.

5. Rejestrowanie danych i zarządzanie recepturami: wykorzystanie funkcji karty pamięci o dużej pojemności do łatwego rejestrowania danych produkcyjnych, tworzenia kopii zapasowych parametrów sprzętu i przełączania pomiędzy różnymi recepturami produktów.

5. Wersje i przewodnik wyboru

07 KT 97 oferuje wiele wersji w celu dostosowania do różnych potrzeb w zakresie połączeń. Użytkownicy powinni wybrać w oparciu o planowanie sieci:

• R0100, R0200: Wersja standardowa, tylko z interfejsem magistrali CS31.

• R0120, R0220: Zintegrowany interfejs PROFIBUS-DP.

• R0160, R0260: Zintegrowany interfejs ARCNET.

• R0162, R0262: Zintegrowany podwójny interfejs ARCNET + PROFIBUS-DP.

• R0268: Zintegrowany podwójny interfejs ARCNET + CANopen.

• R0270: Zintegrowany interfejs Ethernet.

• R0272: Zintegrowany podwójny interfejs Ethernet + PROFIBUS-DP.

• R0276: Zintegrowany podwójny interfejs Ethernet + ARCNET.

• R0277: Zintegrowany podwójny interfejs Ethernet.

• R0278: Zintegrowany podwójny interfejs Ethernet + CANopen.

• R0280: Zintegrowany interfejs CANopen.

Uwaga: Główna różnica między seriami R01xx i R02xx polega na obsłudze kart SmartMedia (R02xx obsługuje zarówno karty 3,3 V, jak i 5 V i może mieć większą prędkość przetwarzania).

6. Podsumowanie zalet systemu

1. Wysoka integracja: bogate wejścia/wyjścia i zasoby komunikacyjne zintegrowane w jednym module, redukujące liczbę komponentów systemu, poprawiające niezawodność i oszczędzające miejsce w szafie.

2. Wyjątkowa wydajność: potężne możliwości przetwarzania, szybki licznik i duża pojemność pamięci do obsługi złożonych zadań kontrolnych i algorytmów.

3. Elastyczna rozbudowa: rozbudowa wejść/wyjść na dużą skalę poprzez magistralę CS31; łatwa integracja z dowolną istniejącą architekturą automatyzacji fabryki poprzez wiele opcjonalnych zintegrowanych interfejsów sieciowych.

4. Łatwość obsługi i konserwacji: Przejrzysta diagnostyka LED, wtykowe zaciski, łatwa wymiana baterii i karty pamięci znacznie upraszczają instalację, uruchomienie i konserwację.

5. Solidny i niezawodny: konstrukcja klasy przemysłowej, szeroki zakres temperatur, kompleksowa izolacja elektryczna i obwody zabezpieczające zapewniają długoterminową stabilną pracę w trudnych warunkach przemysłowych.

6. Zorientowane na przyszłość: obsługa Ethernetu przemysłowego i głównych magistral polowych stanowi solidny fundament dla cyfryzacji przedsiębiorstwa i inteligentnych aktualizacji.

7. Informacje dotyczące zamówienia

Model podstawowy: 07 KT 97 R0200 (standardowa wersja o wysokiej wydajności z magistralą CS31)
Numer zamówienia: GJR5 2530 00 R0200
Zakres dostawy obejmuje:

• Jednostka podstawowa 07 KT 97

• 1 x 5-pinowa kostka zaciskowa (5,08 mm)

• 1 x 3-pinowa listwa zaciskowa (5,08 mm)

• 3 x 10-pinowe listwy zaciskowe (3,81 mm)

• 4 x 9-pinowe listwy zaciskowe (3,81 mm)

• 1 x 5-pinowa kostka zaciskowa (3,81 mm)

Kluczowe akcesoria:

• Moduł baterii litowej 07 LE 90 (nr zamówienia: GJR5 2507 00 R0001)

• Karta SmartMedia 07 MC 90 (2 MB 5 V: GJR5 2526 00 R0101; 8 MB 3,3 V: GJR5 2526 00 R0201)