O AI895 é um módulo de entrada analógica da ABB, pode fazer interface direta com transmissores de 2 fios e, com uma conexão específica, também pode fazer interface com transmissores de 4 fios sem perder a capacidade HART. O design do módulo AI895 considera totalmente as necessidades práticas das aplicações de campo industrial. Suas principais características e vantagens se refletem nos seguintes aspectos:
Segurança Intrínseca Integrada (SI)
Proteção Integrada: Cada canal incorpora componentes de proteção de segurança intrínseca, permitindo conexão direta a equipamentos de processo (por exemplo, transmissores) instalados em áreas perigosas (como ATEX/IECEx Zona 0/1) sem a necessidade de barreiras ou isoladores de segurança externos adicionais. Isto simplifica muito o projeto do sistema, reduz os requisitos de espaço do gabinete e reduz os custos de instalação e de material.
Certificações Extensas: O módulo está em conformidade com padrões internacionais à prova de explosão, como ATEX e IECEx. É adequado para ambientes agressivos como Zona 2 com interfaces para Zona 0/1, garantindo operação segura na presença de gases inflamáveis ou poeira.
Capacidade de comunicação HART
Integração de protocolo duplo: Ao transmitir sinais analógicos padrão de 4-20mA, o módulo suporta sinais de comunicação digital HART sobrepostos. Os usuários podem acessar dispositivos de campo inteligentes (por exemplo, transmissores, atuadores) através do protocolo HART para configuração de parâmetros, diagnósticos avançados, consultas de status e leitura de informações do dispositivo, permitindo manutenção preditiva.
Suporte DTM: Dentro da estrutura FDT/DTM do Sistema 800xA, o DTM (Device Type Manager) do módulo AI895 apresenta funcionalidade de roteamento HART. Isso permite que o software host (por exemplo, Fieldbus Builder) se comunique com DTMs de instrumentos HART conectados aos seus canais através deste módulo, permitindo configuração e gerenciamento centralizados de dispositivos inteligentes.
Alta Integração e Flexibilidade
Densidade de 8 canais: Um único módulo fornece 8 canais de entrada analógica independentes, otimizando a utilização do espaço do rack, tornando-o particularmente adequado para aplicações de aquisição de sinal de alta densidade.
Capacidade de fonte de alimentação flexível: Cada canal pode fornecer energia de loop (normalmente ≥15V a 20mA) para transmissores de dois fios conectados e é capaz de acionar dispositivos com certificação Ex. Sua baixa queda de tensão de entrada (normalmente 3V, incluindo PTC) garante tensão operacional suficiente para instrumentos de campo.
Processamento de sinal abrangente: suporta várias configurações de filtro para supressão de ruído. Apresenta alta taxa de rejeição de modo comum (CMRR >80 dB) e taxa de rejeição de modo normal (NMRR >10 dB), garantindo precisão de medição em ambientes elétricos agressivos.
Poderosos recursos de diagnóstico e manutenção
Diagnóstico multinível: fornece diagnóstico em nível de módulo e em nível de canal para localização rápida de falhas, como falta de módulo, erro de tipo, falha de energia externa, curto-circuito/circuito aberto no canal, etc.
Monitoramento de dispositivos HART: O módulo monitora o status de comunicação dos instrumentos HART conectados, verifica a presença de dispositivos, relata o status específico do dispositivo (por exemplo, configuração alterada, saída fixa, fora dos limites) e exibe essas informações claramente através da interface DTM.
Fácil Manutenção: Suporta troca a quente (sob condições permitidas pelo sistema). Os indicadores LED na parte frontal do módulo fornecem status intuitivos de operação, falha, advertência e comunicação HART.
Integração perfeita do sistema
Plug-and-Play: Compatível com o sistema de E/S S800 e unidades terminais de medição (MTUs) compactas como TU890/TU891, permitindo conexões rápidas e simples de dois fios.
Ambiente de engenharia unificado: No sistema 800xA, a configuração, o monitoramento e o diagnóstico são realizados por meio de seu DTM dedicado, oferecendo uma experiência operacional e de engenharia consistente com todo o sistema 800xA, incluindo gerenciamento de funções de usuário, observação on-line, download de parâmetros, etc.
2. Características Técnicas Detalhadas
1. Aquisição e Processamento de Sinais
O AI895 é otimizado para o sinal de corrente padrão industrial de 4-20mA. Sua resolução de 12 bits fornece precisão suficiente para a grande maioria das aplicações de monitoramento de processos, como medição de pressão, temperatura, vazão e nível. O conversor analógico-digital interno de alta precisão do módulo e a tensão de referência estável garantem consistência de medição em uma ampla faixa de temperatura (desvio de temperatura de apenas 100 ppm/°C). Os usuários podem configurar independentemente a constante de tempo do filtro para cada canal através do DTM para alcançar o equilíbrio ideal entre velocidade de resposta e supressão de ruído.
2. Projeto de segurança intrínseca
O principal recurso de segurança do AI895 reside em seu design de “limitação de energia”. Os circuitos internos do módulo são especialmente projetados para garantir que, mesmo sob condições de falha, a energia elétrica transmitida à área perigosa seja baixa o suficiente para ser incapaz de inflamar uma mistura específica de gás explosivo. Isto permite que ele seja instalado diretamente na área segura (por exemplo, gabinete de controle) enquanto estende as linhas de sinal para instrumentos de campo na área perigosa, formando uma solução de circuito intrinsecamente segura completa e econômica, sem barreiras de segurança intermediárias.
3. Integração do protocolo HART
Como gateway HART, o AI895 gerencia a comunicação da camada física com instrumentos HART de campo. Seu DTM fornece funções ricas relacionadas ao HART:
Parametrização: Permite configurar parâmetros de comunicação HART, como número de tentativas para respostas de ocupado/erro, para otimizar a confiabilidade da comunicação.
Diagnóstico: Uma guia de diagnóstico dedicada de 'dispositivo HART' exibe o status do dispositivo (por exemplo, operações em andamento, falhas de hardware), o status de varredura do instrumento HART para todos os canais (varredura habilitada, pesquisando, desaparecido, aparecido, incompatível) e erros de comunicação detalhados, resposta de comando e códigos de status do dispositivo de campo.
Funções de serviço:
Executar reinicialização mestre: Quando novos instrumentos HART são adicionados ou substituídos em campo, a execução deste comando força o módulo a verificar novamente todos os canais e atualizar sua lista interna de dispositivos HART.
Habilitar/Desabilitar Varredura: Controla se o módulo sonda periodicamente dispositivos HART reconhecidos para monitorar seu status on-line.
Ler parâmetros do gateway: recupera informações como o número de instrumentos reconhecidos, status da varredura, configurações de nova tentativa, etc.
Executar autoteste do dispositivo: Executa um autoteste da funcionalidade HART interna do módulo.
4. Configuração e Operação
A configuração do módulo AI895 é feita principalmente através de seu DTM dentro do ambiente de engenharia do System 800xA (por exemplo, Control Builder ou Fieldbus Builder). As principais interfaces de configuração incluem:
Parâmetros do canal: Cada canal pode ser ativado/desativado individualmente. Faixa de sinal (fixada em 4-20 mA), linearização (por exemplo, Nenhum, Raiz Quadrada) e tempo de filtro podem ser selecionados.
Parametrização: Dedicado à configuração dos parâmetros de comunicação HART.
Observar: Exibe valores medidos em tempo real (digital, percentual e gráfico de barras) e status do canal para todos os canais no modo online.
Serviço: Executa os comandos e funções avançados relacionados ao HART mencionados acima.
As funções e permissões dos usuários (por exemplo, Observador, Operador, Manutenção, Engenheiro de Planejamento) são integradas às aplicações DTM, garantindo a segurança operacional.
3. Campos de Aplicação
O Módulo de Entrada Analógica ABB AI895 é amplamente utilizado em indústrias que exigem proteção de segurança intrínseca, medição de alta precisão e gerenciamento inteligente de dispositivos, incluindo:
Petróleo e Gás: Monitoramento de pressão, temperatura e vazão em plataformas offshore, refinarias e oleodutos.
Química e Farmacêutica: Monitoramento de parâmetros de processo para reatores, tanques de armazenamento e linhas de produção, atendendo a rigorosos requisitos à prova de explosão.
Geração de Energia: Monitoramento de processos auxiliares em usinas de energia (especialmente a carvão e a gás).
Metais & Mineração: Monitoramento de processos produtivos em ambientes com poeira explosiva.
Tratamento de Água e Efluentes: Aquisição de parâmetros chave para estações de bombeamento e bacias de tratamento.
Qualquer aplicação que utilize o Sistema 800xA que exija conexão a transmissores inteligentes intrinsecamente seguros.
