AI895 là Mô-đun đầu vào tương tự ABB, có thể giao tiếp trực tiếp với bộ phát 2 dây và với một kết nối cụ thể, nó cũng có thể giao tiếp với bộ phát 4 dây mà không làm mất khả năng HART. Thiết kế của mô-đun AI895 xem xét đầy đủ nhu cầu thực tế của các ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp. Các tính năng và lợi thế cốt lõi của nó được thể hiện ở các khía cạnh sau:
An toàn nội tại tích hợp (IS)
Bảo vệ tích hợp: Mỗi kênh kết hợp các thành phần bảo vệ an toàn nội tại, cho phép kết nối trực tiếp với thiết bị xử lý (ví dụ: máy phát) được lắp đặt trong khu vực nguy hiểm (chẳng hạn như ATEX/IECEx Zone 0/1) mà không cần thêm các rào cản hoặc bộ cách ly an toàn bên ngoài. Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể việc thiết kế hệ thống, giảm yêu cầu về không gian tủ và giảm chi phí lắp đặt và vật liệu.
Chứng chỉ mở rộng: Mô-đun này tuân thủ các tiêu chuẩn chống cháy nổ quốc tế như ATEX và IECEx. Nó phù hợp với các môi trường khắc nghiệt như Vùng 2 có giao diện với Vùng 0/1, đảm bảo vận hành an toàn khi có khí hoặc bụi dễ cháy.
Khả năng giao tiếp HART
Tích hợp giao thức kép: Trong khi truyền tín hiệu tương tự 4-20mA tiêu chuẩn, mô-đun này hỗ trợ các tín hiệu truyền thông kỹ thuật số HART chồng lên nhau. Người dùng có thể truy cập các thiết bị trường thông minh (ví dụ: máy phát, bộ truyền động) thông qua giao thức HART để cấu hình tham số, chẩn đoán nâng cao, truy vấn trạng thái và đọc thông tin thiết bị, cho phép bảo trì dự đoán.
Hỗ trợ DTM: Trong khuôn khổ FDT/DTM của Hệ thống 800xA, DTM (Trình quản lý loại thiết bị) của mô-đun AI895 có chức năng định tuyến HART. Điều này cho phép phần mềm máy chủ (ví dụ: Fieldbus Builder) giao tiếp với các DTM của thiết bị HART được kết nối với các kênh của nó thông qua mô-đun này, cho phép cấu hình và quản lý tập trung các thiết bị thông minh.
Tích hợp cao và linh hoạt
Mật độ 8 kênh: Một mô-đun duy nhất cung cấp 8 kênh đầu vào tương tự độc lập, tối ưu hóa việc sử dụng không gian giá đỡ, khiến nó đặc biệt phù hợp với các ứng dụng thu tín hiệu mật độ cao.
Khả năng cung cấp điện linh hoạt: Mỗi kênh có thể cung cấp nguồn điện vòng lặp (thường ≥15V @ 20mA) cho các máy phát hai dây được kết nối và có khả năng điều khiển các thiết bị được chứng nhận Ex. Độ sụt điện áp đầu vào thấp (thường là 3V, bao gồm cả PTC) đảm bảo đủ điện áp hoạt động cho các thiết bị hiện trường.
Xử lý tín hiệu toàn diện: Hỗ trợ nhiều cài đặt bộ lọc khác nhau để khử nhiễu. Có Tỷ lệ loại bỏ chế độ chung cao (CMRR >80 dB) và Tỷ lệ loại bỏ chế độ bình thường (NMRR >10 dB), đảm bảo độ chính xác của phép đo trong môi trường điện khắc nghiệt.
Tính năng chẩn đoán và bảo trì mạnh mẽ
Chẩn đoán đa cấp: Cung cấp chẩn đoán cấp độ mô-đun và cấp độ kênh để xác định vị trí lỗi nhanh chóng, chẳng hạn như thiếu mô-đun, lỗi loại, mất điện bên ngoài, đoản mạch/hở kênh, v.v.
Giám sát thiết bị HART: Mô-đun giám sát trạng thái liên lạc của các thiết bị HART được kết nối, quét sự hiện diện của thiết bị, báo cáo trạng thái cụ thể của thiết bị (ví dụ: cấu hình đã thay đổi, đầu ra cố định, vượt quá giới hạn) và hiển thị thông tin này rõ ràng thông qua giao diện DTM.
Bảo trì dễ dàng: Hỗ trợ trao đổi nóng (trong điều kiện hệ thống cho phép). Đèn chỉ báo LED ở mặt trước mô-đun cung cấp trạng thái giao tiếp Chạy, Lỗi, Cảnh báo và HART trực quan.
Tích hợp hệ thống liền mạch
Plug-and-Play: Tương thích với hệ thống I/O S800 và các Thiết bị đầu cuối đo lường (MTU) nhỏ gọn như TU890/TU891, cho phép kết nối hai dây nhanh chóng và đơn giản.
Môi trường kỹ thuật hợp nhất: Trong Hệ thống 800xA, cấu hình, giám sát và chẩn đoán được thực hiện thông qua DTM chuyên dụng, mang lại trải nghiệm vận hành và kỹ thuật nhất quán với toàn bộ hệ thống 800xA, bao gồm quản lý vai trò người dùng, quan sát trực tuyến, tải xuống tham số, v.v.
2. Đặc tính kỹ thuật chi tiết
1. Thu thập và xử lý tín hiệu
AI895 được tối ưu hóa cho tín hiệu dòng điện 4-20mA tiêu chuẩn công nghiệp. Độ phân giải 12 bit của nó cung cấp đủ độ chính xác cho phần lớn các ứng dụng giám sát quy trình, chẳng hạn như đo áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và mức. Bộ chuyển đổi tương tự sang số có độ chính xác cao bên trong mô-đun và điện áp tham chiếu ổn định đảm bảo tính nhất quán của phép đo trong phạm vi nhiệt độ rộng (độ lệch nhiệt độ chỉ 100 ppm/°C). Người dùng có thể định cấu hình độc lập hằng số thời gian lọc cho từng kênh thông qua DTM để đạt được sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ phản hồi và khả năng khử nhiễu.
2. Thiết kế an toàn nội tại
Tính năng an toàn cốt lõi của AI895 nằm ở thiết kế 'hạn chế năng lượng'. Các mạch bên trong của mô-đun được thiết kế đặc biệt để đảm bảo rằng, ngay cả trong điều kiện có sự cố, năng lượng điện truyền đến khu vực nguy hiểm đủ thấp để không có khả năng đốt cháy hỗn hợp khí nổ cụ thể. Điều này cho phép nó được lắp đặt trực tiếp trong khu vực an toàn (ví dụ: tủ điều khiển) đồng thời mở rộng đường tín hiệu đến các thiết bị hiện trường trong khu vực nguy hiểm, tạo thành một giải pháp vòng lặp an toàn nội tại hoàn chỉnh và tiết kiệm chi phí mà không có rào cản an toàn trung gian.
3. Tích hợp giao thức HART
Là một cổng HART, AI895 quản lý giao tiếp lớp vật lý với các thiết bị HART hiện trường. DTM của nó cung cấp các chức năng phong phú liên quan đến HART:
Tham số hóa: Cho phép thiết lập các tham số giao tiếp HART, chẳng hạn như số lần thử lại khi có phản hồi bận/lỗi, để tối ưu hóa độ tin cậy của giao tiếp.
Chẩn đoán: Tab chẩn đoán 'thiết bị HART' chuyên dụng hiển thị trạng thái thiết bị (ví dụ: đang hoạt động, lỗi phần cứng), trạng thái quét thiết bị HART cho tất cả các kênh (đã bật quét, tìm kiếm, biến mất, xuất hiện, không khớp) và lỗi giao tiếp chi tiết, phản hồi lệnh và mã trạng thái thiết bị trường.
Chức năng dịch vụ:
Thực hiện Thiết lập lại chính: Khi các thiết bị HART mới được thêm vào hoặc thay thế tại hiện trường, việc thực thi lệnh này sẽ buộc mô-đun quét lại tất cả các kênh và cập nhật danh sách thiết bị HART bên trong của nó.
Bật/Tắt quét: Kiểm soát xem mô-đun có thăm dò định kỳ các thiết bị HART được nhận dạng để theo dõi trạng thái trực tuyến của chúng hay không.
Đọc thông số cổng: Truy xuất thông tin như số lượng thiết bị được nhận dạng, trạng thái quét, cài đặt thử lại, v.v.
Thực hiện Tự kiểm tra thiết bị: Thực hiện tự kiểm tra chức năng HART bên trong của mô-đun.
4. Cấu hình và vận hành
Cấu hình của mô-đun AI895 chủ yếu được thực hiện thông qua DTM của nó trong môi trường kỹ thuật System 800xA (ví dụ: Control Builder hoặc Fieldbus Builder). Các giao diện cấu hình chính bao gồm:
Thông số kênh: Mỗi kênh có thể được bật/tắt riêng lẻ. Có thể chọn phạm vi tín hiệu (cố định là 4-20mA), tuyến tính hóa (ví dụ: Không, Căn bậc hai) và thời gian lọc.
Tham số hóa: Dành riêng cho việc định cấu hình các tham số truyền thông HART.
Quan sát: Hiển thị các giá trị đo theo thời gian thực (kỹ thuật số, phần trăm và biểu đồ thanh) và trạng thái kênh cho tất cả các kênh ở chế độ trực tuyến.
Dịch vụ: Thực thi các lệnh và chức năng nâng cao liên quan đến HART được đề cập ở trên.
Vai trò và quyền của người dùng (ví dụ: Người quan sát, Người vận hành, Bảo trì, Kỹ sư lập kế hoạch) được tích hợp vào các ứng dụng DTM, đảm bảo an ninh vận hành.
3. Lĩnh vực ứng dụng
Mô-đun đầu vào tương tự ABB AI895 được sử dụng rộng rãi trong các ngành yêu cầu bảo vệ an toàn nội tại, đo lường độ chính xác cao và quản lý thiết bị thông minh, bao gồm:
Dầu khí: Giám sát áp suất, nhiệt độ và dòng chảy trên các giàn khoan, nhà máy lọc dầu và đường ống ngoài khơi.
Hóa chất & Dược phẩm: Giám sát thông số quy trình cho lò phản ứng, bể chứa và dây chuyền sản xuất, tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt về chống cháy nổ.
Phát điện: Giám sát quá trình phụ trợ trong các nhà máy điện (đặc biệt là đốt than và đốt khí).
Kim loại & Khai thác mỏ: Giám sát quá trình sản xuất trong môi trường có bụi nổ.
Xử lý nước và nước thải: Thu thập thông số chính cho trạm bơm và lưu vực xử lý.
Bất kỳ ứng dụng nào sử dụng Hệ thống 800xA yêu cầu kết nối với các bộ phát thông minh an toàn về bản chất.
