O Monitor de Variáveis de Processo 3500/62 é um dispositivo de monitoramento de variáveis de processo de nível industrial multifuncional e de alto desempenho sob os Sistemas de Proteção de Máquinas 3500, servindo como um componente crítico do Sistema de Proteção de Máquinas 3500. Ele foi projetado especificamente para monitoramento e proteção contínuos de parâmetros de processo essenciais para a operação de equipamentos mecânicos críticos. Esses parâmetros incluem, entre outros, pressão, vazão, nível, temperatura (por meio de transmissores) e outras grandezas físicas que podem ser convertidas em sinais elétricos padrão.
O 3500/62 consiste em um módulo frontal fixo (P/N 163179-03) e cinco tipos diferentes de módulos de E/S traseiros (consulte a página de pedidos para obter detalhes). O 163179-03 pode formar um sistema completo quando combinado com qualquer um dos módulos de E/S traseiros.
O módulo 3500/62 fornece seis canais de monitoramento de sinal analógico, capazes de aceitar sinais de corrente de +4 a +20 mA ou sinais de tensão de -10 Vcc a +10 Vcc. Suas principais funcionalidades incluem condicionamento de sinal de alta precisão, configurações de alarme programáveis pelo usuário, indicação abrangente de status do painel frontal e comunicação de backplane. Ele compara continuamente os parâmetros monitorados com os pontos de ajuste de alarme configurados para acionar alarmes para proteção de máquinas e fornece informações vitais da máquina para o pessoal de operação e manutenção.
Os usuários podem configurar com flexibilidade cada canal para medição de corrente ou tensão usando o software de configuração de rack 3500 dedicado. O módulo oferece módulos de E/S para três cenários de entrada de sinal: ±10 Vcc, 4-20 mA isolado e 4-20 mA com barreiras Zener intrinsecamente seguras, atendendo a diferentes ambientes industriais e requisitos de segurança.
Recursos e funções
1. Entrada flexível multicanal
Fornece 6 canais de monitoramento completamente independentes, suportando entradas de sinal analógico padrão da indústria.
Faixa de tensão de entrada: -10 Vcc a +10 Vcc; Faixa de entrada de corrente: +4 a +20 mA.
Oferece três opções de módulos de E/S:
Módulo ±10 Vcc: Adequado para conectar diretamente dispositivos que emitem sinais de tensão.
Módulo isolado de 4-20 mA: Fornece isolamento de 500 VCC canal a canal, suprimindo efetivamente a interferência do loop de terra.
Módulo de 4-20 mA com barreiras internas: projetado para áreas classificadas, possui barreiras Zener intrinsecamente seguras integradas e pode fornecer energia isolada de +24 Vcc a 250 mA para transmissores de campo, atendendo aos requisitos de certificação à prova de explosão, como ATEX, IECEx e CSA.
2. Condicionamento e medição de sinais de alta precisão
Utiliza um front-end analógico de alto desempenho com uma precisão de medição de ±0,33% do fundo de escala (FS) (típico).
A impedância de entrada é otimizada para diferentes tipos de sinal: 1 MΩ para entrada de tensão, 50 Ω para entrada de corrente.
Suporta mapeamento da amplitude do sinal de entrada para um máximo de 20.000 unidades de engenharia, fornecendo leituras precisas de valores de engenharia.
A fonte de alimentação interna do transmissor é protegida por um fusível rápido de 250 mA, garantindo fornecimento de energia seguro e confiável.
3. Função de alarme programável
Cada canal suporta configuração independente de limites de alarme duplos: 'Alerta' e 'Perigo', acomodando alarmes de variáveis de processo acima e abaixo.
A precisão do ponto de ajuste do alarme chega a 0,13% e os pontos de ajuste podem ser definidos livremente dentro da faixa dimensionada.
Apresenta atrasos de alarme ajustáveis: Atraso de alerta: 1-60 segundos (incrementos de 1 segundo); Atraso de perigo: 1-60 segundos (incrementos de 0,5 segundos), filtrando efetivamente sinais de interferência transitória e evitando alarmes falsos.
4. Indicação de status e comunicação
O painel frontal está equipado com indicadores de status LED tricolores:
OK (Verde): Indica operação normal do módulo.
TX/RX (Verde): Indica o status de comunicação do módulo.
Bypass (Amarelo): Indica que o modo bypass está ativo.
Facilita a troca de dados em tempo real com o Framework Interface Module (FIM) por meio do backplane 3500, carregando valores de variáveis de processo, status de alarme e informações de integridade do módulo, permitindo monitoramento do sistema altamente integrado.
5. Suporte para configuração redundante modular tripla (TMR)
Embora as unidades TMR não estejam mais disponíveis para venda, o design do módulo suporta a configuração TMR.
Nesta configuração, três módulos são instalados lado a lado, empregando lógica de votação para processar alarmes e saídas. Isto garante que uma falha de qualquer módulo único não causará um falso desligamento do sistema, aumentando significativamente a segurança e a disponibilidade de aplicações críticas.
Princípio de funcionamento
1. Entrada e condicionamento de sinal
Sinais variáveis de processo são acessados através do módulo de E/S traseiro.
Os sinais de tensão entram diretamente em um circuito de medição de alta impedância, enquanto os sinais de corrente são convertidos em sinais de tensão por meio de um resistor de amostragem de precisão.
Os módulos isolados usam tecnologia de isolamento de acoplamento óptico ou de acoplamento magnético para fornecer isolamento elétrico de 500 Vcc, suprimindo efetivamente a interferência de modo comum.
Os módulos de barreira limitam a energia através de barreiras de segurança Zener para alcançar segurança intrínseca.
Os sinais condicionados são convertidos em grandezas digitais por um conversor analógico-digital (ADC) de alta precisão.
2. Dimensionamento e cálculo de valor de engenharia
Os usuários definem o tipo e a faixa do sinal de entrada para cada canal usando o software de configuração 3500.
O processador do módulo, normalmente um DSP de 32 bits, realiza cálculos de mapeamento linear para converter valores digitais em valores de unidades de engenharia.
O algoritmo de mapeamento usa aritmética de ponto flutuante para garantir a precisão da conversão.
A taxa de atualização do valor de engenharia chega a 100ms, atendendo aos requisitos de monitoramento em tempo real.
Todo o processo não requer calibração em campo, simplificando bastante o processo de comissionamento.
3. Processamento Lógico de Alarme
Os valores de engenharia em tempo real são comparados com os pontos de ajuste predefinidos, empregando técnicas de filtragem digital para eliminar a oscilação do sinal.
Os temporizadores de atraso usam uma fonte de relógio independente para garantir a precisão do tempo.
Os status de alarme são transmitidos à estrutura do sistema através da comunicação do backplane, acionando saídas de relé.
Suporta simultaneamente funções de travamento de alarme e reinicialização manual, fornecendo uma solução completa de gerenciamento de alarme.
4. Comunicação e interação de dados
Utiliza um protocolo de barramento de backplane de alta velocidade com uma taxa de transferência de dados de até 10 Mbps.
Suporta upload em tempo real de valores de variáveis de processo, status de alarme, status de atraso e informações de integridade do módulo para todos os canais.
Permite configuração e monitoramento remotos por meio do software de configuração 3500 ou módulo FIM com suporte a protocolos industriais como Modbus TCP e OPC UA.
Emprega um mecanismo de buffer duplo para armazenamento de dados, garantindo a integridade da transmissão de dados e desempenho em tempo real.
Especificações Técnicas
| de parâmetro |
Especificação |
| Canais de entrada |
6 canais independentes |
| Tipos de sinal |
-10 a +10 Vcc, +4 a +20 mA |
| Impedância de entrada |
Tensão: 1 MΩ, Corrente: 50 Ω |
| Precisão de medição |
±0,33% FS (típico) |
| Gama de Engenharia |
Máximo de 20.000 unidades |
| Precisão do Alarme |
±0,13% do valor do ponto de ajuste |
| Atraso de alarme |
Alerta: 1-60s (incrementos de 1s), Perigo: 1-60s (incrementos de 0,5s) |
| Tensão de isolamento |
500 Vcc (módulos isolados) |
| Potência do Transmissor |
+24 Vcc ±5%, 250 mA máx. (Módulos de barreira) |
| Temperatura operacional |
-30 a +65°C (módulos padrão), 0 a +65°C (módulos de barreira) |
| Consumo de energia |
7,0 W (típico) |
| Certificações de segurança |
ATEX, IECEx, CSA, CE, FCC, RoHS |
Cenários de aplicação
O Módulo Variável de Processo 3500/62 é altamente adequado para monitorar e proteger parâmetros críticos nos seguintes cenários industriais devido à sua alta confiabilidade, precisão e versatilidade:
Monitoramento do conjunto do compressor: Monitoramento de pressões entre estágios, pressão do óleo lubrificante, pressão do gás combustível, pressão diferencial do gás de vedação, etc.
Monitoramento de bombas e ventiladores: Monitoramento de pressão de entrada/saída, vazão, pressão diferencial, pressão do óleo lubrificante dos rolamentos, etc.
Monitoramento de Turbina a Vapor: Monitoramento da pressão do vapor, pressão do óleo lubrificante dos rolamentos, pressão do óleo hidráulico, etc.
Vasos e Reatores de Processo: Monitoramento de nível, pressão, vazão, etc.
Sistemas de utilidades: Monitoramento da pressão da água de resfriamento, pressão do ar dos instrumentos, etc.
Qualquer aplicação que exija a integração de sinais analógicos padrão (4-20 mA, ±10 V) em um sistema de proteção de máquinas ou para monitoramento altamente confiável.
