ABB 07 AC 91 GJR5252300R0101 Модуль аналогового ввода/вывода

07 AC 91 — это высокопроизводительный и гибкий модуль аналогового ввода-вывода в семействе систем ABB Advant Controller 31. Разработанный как удаленный модуль на системной шине CS31, он обеспечивает надежное и точное преобразование между сигналами полевых аналоговых датчиков и цифровыми сигналами блока управления в системах управления промышленной автоматизацией. Благодаря мощным возможностям настройки, отличным диагностическим функциям и прочной конструкции этот модуль широко используется в различных промышленных приложениях, таких как управление технологическими процессами, мониторинг оборудования и сбор данных.

Основная особенность модуля заключается в широких возможностях настройки его 16 каналов. Пользователи могут выбирать между двумя различными режимами работы с помощью DIP-переключателей на модуле, обеспечивая оптимальный баланс между количеством каналов, типом сигнала, разрешением и функциональностью ввода/вывода в зависимости от реальных потребностей приложения. Он работает от напряжения питания 24 В постоянного тока и имеет электрически изолированный интерфейс шины CS31, обеспечивающий стабильную связь с системой и высокую помехоустойчивость.

2. Конструкция и аппаратные особенности.

Модуль 07AC91 имеет компактную модульную конструкцию с прочной конструкцией, подходящей для промышленных условий.

1. Внешний вид и дисплей. На передней панели расположены интуитивно понятный дисплей и элементы управления, в том числе:

• 8 зеленых светодиодов выбора/диагностики канала: используются для индикации выбранного в данный момент канала или отображения диагностической информации (номер канала в шестнадцатеричном коде).

• 8 зеленых светодиодов отображения аналоговых значений: обеспечивают визуальное представление аналогового значения для выбранного канала в виде гистограммы, что позволяет быстро проверить его на месте.

• 1 красный светодиод ошибки: загорается при возникновении ошибки модуля (например, измерение вне диапазона).

• 1 кнопка тестирования: используется для ручного выбора канала, запуска диагностического дисплея, проведения светодиодных тестов и подтверждения ошибок.

• На передней панели имеется четкая маркировка с указанием адресов для различных режимов работы, что облегчает установку и ввод в эксплуатацию.

2. Электрическое соединение и изоляция:

• Модуль оснащен съемными клеммными колодками винтового типа для упрощения подключения. Блок питания и шинные клеммы CS31 поддерживают провода сечением до 2,5 мм² (или два сечением 1,5 мм²). Все остальные клеммы аналогового сигнала поддерживают провода сечением до 1,5 мм².

• Реализована важная электрическая изоляция: интерфейс системной шины CS31 полностью электрически изолирован от остальной внутренней схемы модуля. Это эффективно предотвращает влияние помех на шине на обработку аналогового сигнала и повышает безопасность системы. Кроме того, двоичный вход (клеммы 25/26), используемый для включения аналоговых выходов, также изолирован.

• Важное примечание. Внутри модуля нет электрической изоляции между внутренней аналоговой схемой (включая опорное заземление AGND для всех аналоговых каналов ввода-вывода) и источником питания (клемма M на 24 В постоянного тока). Максимально допустимая разность потенциалов между ними составляет ±1В. Поэтому все соединения внешних датчиков аналоговых сигналов и исполнительных механизмов должны быть электрически изолированы от среды их установки. Кроме того, экраны кабелей должны быть подключены к заземлению шкафа там, где они входят в шкаф управления.

3. Варианты монтажа: Модуль предлагает два гибких варианта монтажа:

• Стандартный монтаж на DIN-рейку: Соответствует стандарту DIN EN 50022-35, подходит для DIN-рейки высотой 15 мм.

• Прямой винтовой монтаж: фиксируется четырьмя винтами M4.

• Модуль необходимо устанавливать вертикально клеммами вверх/вниз. Вокруг модуля (особенно сверху и снизу) должно быть обеспечено достаточное пространство для естественного конвекционного охлаждения и предотвращения перегрева, вызванного закупоркой кабельных каналов или других компонентов.

3. Подробное описание основных функций и режимов работы.

Наиболее заметной особенностью 07AC91 является конструкция с двумя режимами работы, выбираемыми через положение 8 DIP-переключателя 1.

1. «12-битный» режим высокой точности:

• Конфигурация каналов: фиксировано: 8 аналоговых входов (клеммы 4–19) и 8 аналоговых выходов (клеммы 27–42). Оба входных и выходных канала могут быть индивидуально сконфигурированы либо для сигналов напряжения ±10 В, либо для сигналов тока 0–20 мА.

• Разрешение: Обеспечивает высокое 12-битное разрешение. Для диапазона ±10 В это фактически 11 бит плюс знаковый бит. Для диапазона 0...20 мА это 12 бит без знака.

• Представление данных: В системе управления (ПЛК) каждое аналоговое значение занимает полное слово (16 бит). Например, вход от -10 В до +10 В соответствует цифровому диапазону от -32760 до +32760 (шестнадцатеричное число от 8008 до 7FF8). Если входное значение превышает диапазон, модуль выводит фиксированное значение переполнения (+32767 или -32767).

• Применение: Идеально подходит для приложений, требующих высокой точности измерения и управления, таких как точный контроль температуры или давления, или для сложных систем, требующих одновременного высокоточного сбора данных и вывода данных по нескольким каналам.

2. «8-битный» режим высокой плотности:

• Ввод или вывод.

• Сигнал напряжения 0...10 В или сигнал тока 0...20 мА.

• Конфигурация каналов: 16 аналоговых каналов (клеммы 4–19 и 27–42) являются конфигурируемыми. С помощью DIP-переключателей конфигурация выполняется попарно (по два канала на группу). Каждую пару можно независимо настроить как:

• Разрешение: Обеспечивает 8-битное разрешение.

• Представление данных: для экономии ресурсов шины 8-битные цифровые значения двух каналов «упаковываются» в одно 16-битное слово (один канал в младшем байте, другой в старшем байте). Например, 0...10 В соответствует цифровому диапазону от 0 до 255 (шестнадцатеричное от 00 до FF).

• Применение: Подходит для приложений, где требуется больше каналов сигнала с относительно низкими требованиями к точности, таких как многоточечный контроль температуры или управление дозирующими клапанами, предлагая экономичный способ расширения возможностей обработки аналогового сигнала в системе.

3. Функция включения аналогового выхода:

• Все аналоговые выходные каналы модуля (в любом режиме) управляются специальным входом разрешения. Этот вход расположен на клеммах 25 (+) и 26 (-) и требует сигнала 24 В постоянного тока (двоичная «1») для активации всех аналоговых выходов.

• Если сигнал разрешения отсутствует, все выходы напряжения остаются на уровне 0 В, а токовые выходы остаются на уровне 0 мА. Эта функция повышает уровень безопасности, позволяя безопасно отключать все аналоговые выходы во время аварийных ситуаций или технического обслуживания.

4. Конфигурация и адресация

Конфигурация адреса модуля и режима работы полностью выполняется с помощью двух DIP-переключателей, расположенных под сдвижной крышкой с правой стороны модуля, не требуя никаких программных средств — просто и надежно.

1. Настройка адреса модуля: задается с помощью DIP-переключателя адреса (8 положений). Значение адреса представляет собой сумму весов, соответствующих всем переключателям в положении «ВКЛ» (веса 1, 2, 4, 8,...). Этот адрес определяет логическую позицию модуля на шине CS31. При использовании с центральными блоками, такими как серия 07 KR 91/07 KT 9x, доступный диапазон адресов обычно составляет 00-05 или 08-15.

2. Конфигурация канала:

• «12-битный» режим: используются DIP-переключатели 1 и 2. Каждый бит соответствует одному каналу (E0-A7). ВЫКЛ = ±10 В, ВКЛ = 0...20 мА.

• «8-битный» режим: используются DIP-переключатели 1 и 2. Каждые два бита соответствуют паре каналов. Левый переключатель определяет направление (ВЫКЛ = Вход, ВКЛ = Выход). Правый переключатель определяет тип (ВЫКЛ = 0...10В, ВКЛ = 0...20мА).

3. Адресация в ПЛК:

• «12-битный» режим: Каждый канал ввода/вывода занимает свое собственное аналоговое входное слово (EW) или аналоговое выходное слово (AW). Например, если базовый адрес равен «n», вход E0 соответствует EW n,00, а выход A0 соответствует AW n,00.

• «8-битный» режим: каждое слово содержит два канала. Например, если базовый адрес равен «n», пара каналов 0/1, настроенная как входы, соответствует младшему байту (Lo) и старшему байту (Hi) EW n,00.

5. Функции диагностики и обслуживания

Модель 07AC91 оснащена комплексной диагностической системой, значительно упрощающей поиск и устранение неисправностей и техническое обслуживание.

1. Диагностический дисплей:

• Уровень модуля: Красный светодиод ошибки загорается, указывая на ошибку.

• Уровень системы: Информация об ошибке (например, «Вне диапазона») передается по шине CS31 в центральный блок. Подробную информацию, такую ​​как классификация ошибок, тип модуля, номер группы и номер канала, можно просмотреть в определенных словах состояния ПЛК (например, MW 255).

• Уровень канала: с помощью кнопки тестирования на передней панели можно запросить статус каждого канала. При нажатии кнопки светодиоды выбора канала отображают текущий номер канала в двоичном коде. При отпускании кнопки светодиоды аналоговых значений будут показывать величину аналогового сигнала для этого канала. Впоследствии, примерно на 3 секунды, загораются определенные светодиоды (например, светодиод 4), указывающие на такие условия, как «Вне диапазона» для этого канала.

2. Квитирование ошибки: После устранения неисправности индикацию ошибки можно сбросить, подтвердив ошибку посредством:

• Нажать и удерживать кнопку тестирования модуля в течение примерно 5 секунд.

• Использование программного обеспечения для программирования (ПК).

• Выполнение команды подтверждения в программе ПЛК центрального блока.

3. Функция самозащиты (токовый вход): При настройке на токовый вход 0...20 мА и токе, превышающем допустимые пределы, внутренний входной шунт модуля автоматически отключается в целях самозащиты и выводит значение «переполнения». Модуль пытается возобновить измерение примерно раз в секунду. Как только ток вернется в приемлемый диапазон, правильное измерение возобновится.

4. Тест светодиодов: кнопка тестирования может запустить тест, при котором загорятся все светодиоды, что облегчает быструю проверку функциональности блока дисплея.