Bộ ABB CI851K01 3BSE018101R1

CI851K01 là bộ mô-đun giao diện truyền thông Profibus-DP được ABB thiết kế cho nền tảng phần cứng bộ điều khiển AC 800M trong dòng hệ thống điều khiển 800xA. Sản phẩm này thuộc danh mục Mô-đun Truyền thông của dòng phần cứng AC 800M và được áp dụng cụ thể cho các phiên bản AC 800M Hardware 2.1 (SB2) và AC 800M Hardware 3.0. Chức năng cốt lõi của nó là cung cấp khả năng giao tiếp dữ liệu tốc độ cao, đáng tin cậy giữa bộ điều khiển AC 800M và các thiết bị hiện trường, I/O từ xa hoặc các cổng bên ngoài dựa trên giao thức Profibus-DP. Nó đóng vai trò là cầu nối quan trọng để tích hợp Hệ thống điều khiển phân tán (DCS) với các thiết bị cấp hiện trường.

CI851K01 về cơ bản là một bộ sản phẩm chứa hai thành phần cốt lõi: CI851 (Bộ giao diện truyền thông) và TP851 (Tấm đế gắn, chiều rộng = 60 mm). Nó chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị như S200 I/O với bộ điều khiển AC 800M thông qua mạng Profibus-DP. Sản phẩm này được định vị là giải pháp truyền thông cho tự động hóa công nghiệp, đặc biệt thích hợp để bảo trì, sửa chữa hoặc thực hiện nâng cấp chức năng hạn chế trên các hệ thống AC 800M thế hệ đầu hiện có. Điều quan trọng cần lưu ý là theo chỉ thị RoHS 2 (2011/65/EU) của EU, phần này không tuân thủ. Nó chỉ nhằm mục đích làm phụ tùng thay thế cho các hệ thống được đưa ra thị trường trước ngày 22 tháng 7 năm 2017 và chỉ có thể được đặt hàng để sửa chữa, tái sử dụng, cập nhật chức năng hoặc nâng cấp công suất. Đối với các cài đặt mới, ABB khuyến nghị sử dụng các sản phẩm kế nhiệm của mình, CI854AK01 hoặc CI854BK01.

2. Thành phần và đặc tính vật lý của sản phẩm

Bộ CI851K01 bao gồm hai phần sau:

1. Bộ giao diện truyền thông CI851: Đây là phần xử lý cốt lõi của mô-đun, chứa logic CEX-Bus, bộ xử lý truyền thông và bộ chuyển đổi DC/DC. Bộ chuyển đổi này lấy điện từ nguồn +24V DC thông qua CEX-Bus và tạo ra điện áp hoạt động cần thiết cho mạch bên trong của mô-đun. Bộ CI851 chịu trách nhiệm xử lý giao tiếp nội bộ với bộ điều khiển và giao thức truyền thông Master trên mạng Profibus-DP.

2. Tấm đế gắn TP851: Đây là tấm đế rộng 60 mm được sử dụng để cố định cơ học và kết nối điện của thiết bị CI851 với thanh ray DIN. Tấm đế TP851 tích hợp đầu nối loại D (DB9 cái) 9 chân quan trọng để kết nối cáp bus trường Profibus-DP. Ngoài ra, tấm đế còn được trang bị thiết bị khóa cơ mã Alpha gồm hai chữ cái được cài đặt sẵn. Thiết kế này ngăn chặn một cách hiệu quả các loại thiết bị không chính xác bị cài đặt nhầm trên tấm đế này, đảm bảo khả năng tương thích phần cứng hệ thống.

Đặc điểm vật lý:

• Kích thước (Mô-đun đơn): Chiều rộng 59 mm × Chiều cao 185 mm × Chiều sâu 127,5 mm.

• Trọng lượng: Trọng lượng tịnh của toàn bộ bộ CI851K01 (bao gồm CI851 và TP851) là khoảng 0,3 kg, với tổng trọng lượng đóng gói khoảng 700 g (1,5 lb).

• Xếp hạng bảo vệ: IP20 (theo tiêu chuẩn EN60529/IEC 529), phù hợp với môi trường tủ điện khô ráo, cung cấp khả năng bảo vệ ngón tay cơ bản.

• Phương pháp lắp: Lắp DIN-rail tiêu chuẩn, đơn giản và nhanh chóng.

• Đơn vị bán: Cái, với số lượng đặt hàng tối thiểu là 1 cái.

3. Chức năng và tính năng chính

1. Chức năng chính của Profibus-DP: CI851 hoạt động như Master loại 1, tích cực thăm dò các thiết bị phụ trên mạng để đọc và ghi dữ liệu tuần hoàn ổn định.

2. Truyền thông hiệu suất cao: Hỗ trợ nhiều tốc độ truyền từ 9,6 kbit/s đến 12.000 kbit/s, cho phép cấu hình linh hoạt dựa trên quy mô mạng và yêu cầu thời gian thực. Trong điều kiện tối ưu, thời gian chu kỳ liên lạc tối thiểu có thể thấp tới 1 ms.

3. Khả năng mở rộng mạng mạnh mẽ: Về mặt lý thuyết, mỗi cổng Profibus-DP có thể kết nối tối đa 124 nút (sử dụng bộ lặp). Có thể kết nối trực tiếp tối đa 32 thiết bị phụ trên một phân đoạn, đáp ứng nhu cầu của các hệ thống quy mô trung bình.

4. Cách ly điện: Mô-đun này cung cấp khả năng cách ly điện ở phía giao diện Profibus-DP, tăng cường khả năng chống nhiễu và an toàn của hệ thống, giúp bảo vệ mạch điện phía bộ điều khiển khỏi sự khác biệt tiềm ẩn hoặc nhiễu từ phía hiện trường.

5. Chỉ báo trạng thái trực quan: Mặt trước mô-đun có đèn LED nhiều màu, bao gồm:

• Run/Green: Cho biết module đang hoạt động bình thường.

• Lỗi / Đỏ: Cho biết mô-đun đã phát hiện lỗi bên trong hoặc lỗi giao tiếp.

• Rx/Tx / Vàng: Nhấp nháy để biểu thị việc truyền dữ liệu giữa mô-đun và mạng Profibus-DP.

• RTS / Vàng: Nhấp nháy để cho biết mô-đun đang yêu cầu gửi dữ liệu.

6. Thiết kế Plug-and-Play: Cài đặt và kết nối đơn giản thông qua đầu nối DB9 và khóa mã cơ học trên tấm đế TP851, giảm nguy cơ vận hành sai.

7. Bộ cấp nguồn CEX-Bus: Mô-đun này nhận nguồn điện +24V DC từ CEX-Bus của bộ điều khiển AC 800M, loại bỏ nhu cầu cấp nguồn độc lập bên ngoài và đơn giản hóa việc đi dây hệ thống.

4. Cài đặt và kết nối

Các bước cài đặt:

1. Gắn tấm đế TP851 lên thanh ray DIN tiêu chuẩn trong tủ điều khiển. Tham khảo chương hướng dẫn sử dụng phần cứng AC 800M về 'Gắn các thiết bị AC 800M lên DIN-Rail' để biết hướng dẫn cụ thể.

2. Căn chỉnh bộ giao diện truyền thông CI851 với các khe dẫn hướng trên tấm đế TP851 và ấn mạnh xuống cho đến khi các khóa cơ khí khớp vào nhau, đảm bảo lắp đặt an toàn. Khóa mã cơ học ngăn chặn việc cài đặt các loại thiết bị không chính xác.

Kết nối Profibus-DP:

1. Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc phù hợp với tiêu chuẩn Profibus-DP.

2. Nối đất đúng cách cho tấm chắn cáp để giảm thiểu nhiễu điện từ.

3. Kết nối cáp với đầu nối loại D 9 chân trên tấm đế TP851. Việc gán pin như sau:

   Pin	Chỉ định	Mô tả
   1	Khiên	Khiên/Mặt đất bảo vệ
   2	-	không được sử dụng
   3	dòng B	Nhận/Truyền dữ liệu B-line
   4	RTS (TTL)	Cho biết hướng (Yêu cầu gửi)
   5	Xe buýt GND	Bãi xe buýt
   6	Xe buýt +5 V	Để kết thúc điện trở
   7	-	không được sử dụng
   8	chữ A	Nhận/Truyền dữ liệu A-line
   9	-	không được sử dụng

4. Điện trở kết thúc: Mạng Profibus-DP phải được kết thúc bằng điện trở ở hai nút vật lý ngoài cùng để đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu. ABB khuyến nghị sử dụng các đầu nối có điện trở kết cuối tích hợp, đảm bảo bus vẫn được kết cuối chính xác ngay cả khi đầu nối bị ngắt kết nối hoàn toàn khỏi thiết bị.

5. Để biết thông số kỹ thuật chi tiết về lắp đặt fieldbus, các thiết bị và thành phần được chứng nhận được khuyến nghị, vui lòng tham khảo tài liệu fieldbus liên quan và các phụ lục hướng dẫn sử dụng.

5. Hướng dẫn ứng dụng và tìm lỗi

Kịch bản ứng dụng:
CI851K01 chủ yếu được sử dụng để kết nối các trạm I/O từ xa (ví dụ: I/O S200) thông qua mạng Profibus-DP. Đồng thời, nó cũng có thể tích hợp các thiết bị hiện trường hỗ trợ giao thức Profibus-DP, chẳng hạn như các thiết bị và bộ truyền động thông minh, vào hệ thống điều khiển AC 800M thông qua cổng bên ngoài trên Profibus-DP, cho phép thu thập dữ liệu quá trình và phân phối lệnh điều khiển.

Hạn chế:

• Thiết kế không dự phòng: Bản thân CI851 không cung cấp khả năng dự phòng phần cứng ở cấp độ đơn vị.

• Không hỗ trợ trao đổi nóng: Không thể cắm/rút hoặc thay thế mô-đun CI851 trực tiếp trong khi hệ thống đang chạy.

• Hạn chế nâng cấp chương trình cơ sở: Không được phép thực hiện các thao tác nâng cấp chương trình cơ sở trực tuyến trong cấu hình hệ thống có chứa mô-đun CI851.

• Lỗi thời/Đã thay thế: CI851 đã được thay thế bằng các mô-đun giao diện truyền thông dòng CI854 giàu tính năng hơn và có khả năng hiệu suất cao hơn. Các sản phẩm mới có thể cung cấp những cải tiến về chức năng, hỗ trợ dự phòng, v.v.

Hướng dẫn tìm lỗi:
Bảng dưới đây liệt kê các hiện tượng lỗi phổ biến, nguyên nhân có thể xảy ra và hành động khắc phục: